一种用于合成丁二酰丁二酸二甲酯的分离提纯装置及工艺的制作方法

本发明涉及固液分离，具体涉及一种用于合成丁二酰丁二酸二甲酯的分离提纯装置及工艺。

背景技术：

1、分离提纯装置是指用于将混合物中的成分分离并提纯的设备或系统。可以应用于各种行业和领域，包括化工、制药、食品加工、环保等。丁二酰丁二酸二甲酯的合成工艺中涉及混合搅拌、分馏、过滤等步骤。常见的过滤设备通常由筒体、滤芯、滤布、助滤剂、电脑控制系统和配件等组成，筒体里配置一至多根滤芯，滤芯上套有根据原料液特性选择的专用滤布。当液体经过滤布时，会在滤布表面逐步集聚液体中的固体物质，当这些固体物质达到一定厚度时，就形成了滤饼层。由于滤饼层微粒之间的空隙很小，阻留了液体中固体颗粒的逃逸，这样就使滤液变清，达到生产所需的过滤效果。当滤饼积累至一定厚度时，会导致过滤棒阻塞，影响过滤效果，且滤饼不易回收。

2、公开号为cn 117919836 a的中国专利申请文件公开了一种有机过氧化物反应液分离装置，在分离过程中，齿轮会带动与其啮合连接的外齿圈转动，转动的外齿圈带动清理框转动，清理框可以带动密封圈转动，转动的密封圈可以通过橡胶套带动插入其内侧的安装轴同步转动，安装轴的转动带动两个搅拌块同步转动，搅拌块的转动实现收集筒内固体杂质以及反应液转动，避免固体杂质堵塞滤网的网眼影响分离质量。

3、上述技术方案中，通过搅拌块的转动减少固体对滤网的堵塞，但是，随着固体的积累，还是会堵塞滤网，需要对滤网拆卸，取出固体，比较麻烦。因此，需要研发一种分离提纯装置，用于解决在合成丁二酰丁二酸二甲酯的工艺中，过滤棒易堵塞且滤饼不易回收的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种用于合成丁二酰丁二酸二甲酯的分离提纯装置及工艺，旨在解决在合成丁二酰丁二酸二甲酯的工艺中，过滤棒易堵塞且滤饼不易回收的技术问题。

2、为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种用于合成丁二酰丁二酸二甲酯的分离提纯装置，包括反应釜和与所述反应釜的出料口相连接的过滤罐，所述过滤罐包括设置在罐体内的过滤棒、设置在所述过滤棒内的滤芯、设置在所述过滤棒外侧能对过滤棒上的物料输送的排料筒、设置在所述排料筒的下方能对物料进行回收的滤饼盒；所述罐体的上部设有能驱动所述过滤棒和所述滤芯相对转动的行星齿轮传动组件，所述滤芯由分隔板分割成吸液腔和排气腔，所述吸液腔的侧壁上设有液体能通过的吸液孔，所述吸液腔的下方与连接有真空泵的管道相通，所述排气腔的上方与连接有风机的进气口相通，所述排气腔的侧壁上设有导流叶，所述排气腔的侧壁上位于两个所述导流叶之间设有排气孔，所述排料筒内设有排料腔，所述排料筒内靠近所述过滤棒的一侧设有导料叶，两个所述导料叶之间设有与所述排料腔相通的排料口。

3、通过采用上述技术方案，从反应釜内反应后的混合液输送到过滤罐内，混合液进入过滤棒内过滤，真空泵启动后，吸液腔内形成负压，过滤后的液体通过吸液孔进入吸液腔内，然后抽出，混合液中的固体颗粒附着在过滤棒上，进气口进气，气流进入排气腔，在导流叶的引导作用下，从排气孔排出，对过滤棒上的固体颗粒吹出，在导料叶的引导作用下，从排料筒上的排料口进入到排料腔内，然后落入滤饼盒内形成滤饼。行星齿轮传动组件驱动过滤棒和滤芯转动，一方面，提高了混合液在罐体内的流动性，提高过滤效率；另一方面，过滤棒和滤芯可以相对转动，排气腔可对过滤棒全面吹气，减少固体颗粒在过滤棒上的附着，减少固体颗粒对过滤棒的堵塞，提高过滤效率，有利于滤饼盒内滤饼的形成，便于滤饼的回收。

4、优选的，所述行星齿轮传动组件包括固定设置在所述罐体内的齿圈、设置在所述齿圈内由驱动源驱动的转轴、固定连接在所述转轴上的太阳齿轮、固定连接在所述转轴上的行星齿轮架、与所述齿圈内啮合且与所述太阳齿轮外啮合的行星齿轮；所述行星齿轮架与所述滤芯固定连接，所述滤芯与所述行星齿轮转动连接，所述过滤棒与所述行星齿轮固定连接，所述排料筒的上端通过连接件与所述滤芯的上部固定连接。

5、通过采用上述技术方案，驱动源驱动转轴转动，转轴上的太阳齿轮与行星齿轮啮合，行星齿轮实现自转和公转，过滤棒跟随行星齿轮自转和公转，行星齿轮架转动，滤芯跟随行星齿轮架公转，进而实现过滤棒和滤芯的相对转动，减少固体颗粒在过滤棒上的附着，排气腔可对过滤棒全面吹气，减少固体颗粒对过滤棒的堵塞。

6、优选的，所述进气口设置在所述转轴的上端，所述排气腔的上方通过进气管道与所述进气口连接，所述排气腔的下端面密封。

7、通过采用上述技术方案，进气口进气，通过进气管道进入排气腔内，通过排气孔对过滤棒吹气，减少固体颗粒在过滤棒上的附着。

8、优选的，所述转轴的下方固定连接有出料口，所述出料口上固定连接有连接架，所述连接架与所述过滤棒转动连接，所述连接架与所述滤芯固定连接，所述出料口与所述吸液腔之间连接有出料管，所述吸液腔的上端面密封。

9、通过采用上述技术方案，连接架对过滤棒和滤芯进行支撑，吸液腔内的液体在负压作用下经过出料管，从出料口排出。

10、优选的，所述出料口的下方固定连接有绞龙，所述绞龙的中心轴为空心结构，所述中心轴的一端与所述出料口相通，所述中心轴的另一端与所述管道相通。

11、通过采用上述技术方案，转轴转动，带动出料口和绞龙转动，出料口内的液体流入绞龙的中心轴内，然后排出。

12、优选的，所述滤饼盒可拆卸连接在所述中心轴的下部，所述滤饼盒上固定连接有对所述排料筒内的物料收集的料斗，所述料斗的中间部位设有与所述滤饼盒的盒口相通的进料口，所述绞龙穿过所述进料口。

13、通过采用上述技术方案，从排料筒内输出的物料落入料斗内，通过进料口落入滤饼盒内，绞龙跟随转轴转动，便于物料进入滤饼盒中形成滤饼。

14、优选的，所述滤饼盒包括骨架和滤布，所述骨架和所述滤布之间构成滤饼腔，所述滤饼盒的下方可拆卸连接有下盖，所述中心轴穿过所述下盖。

15、通过采用上述技术方案，物料进入滤饼盒中，在滤饼腔内形成滤饼，卸下滤饼盒，可取出滤饼。

16、另一方面，本发明提供一种合成丁二酰丁二酸二甲酯的工艺，使用所述的用于合成丁二酰丁二酸二甲酯的分离提纯装置，包含如下步骤：

17、s1：将丁二酸二甲酯溶液加入反应釜中，在氮气保护下在反应釜内持续搅拌，加热到110℃维持30min，而后在搅拌条件下向其中滴加甲醇钠溶液；

18、s2：启动真空泵，反应产生的液体进入过滤罐中抽滤，抽滤后的母液经真空泵输出，滤饼盒内形成的滤饼；

19、s3：取出滤饼，用无水甲醇洗涤滤饼，收集洗涤液，将母液与洗涤液合并进行分馏，回收甲醇和丁二酸二甲酯；

20、s4：滤饼抽干后，用硫酸溶液进行中和，析出产品，再用水洗涤滤饼，真空干燥，即得到丁二酰丁二酸二甲酯成品。

21、通过采用上述技术方案，母液与洗涤液合并进行分馏，回收甲醇和丁二酸二甲酯，提高原料的利用率，在丁二酰丁二酸二甲酯的生产或纯化过程中，会产生一些酸性或碱性的残留物或副产物，这些物质可能会影响产品的质量、稳定性以及纯度，使用硫酸溶液进行中和，可以去除或降低这些残留物的酸碱性，从而提高产品的纯度和稳定性。

22、本发明的上述技术方案的有益效果如下：

23、1、本发明的分离提纯装置中，行星齿轮传动组件驱动过滤棒和滤芯转动，提高了混合液在罐体内的流动性，提高过滤效率；滤棒和滤芯可以相对转动，排气腔可对过滤棒全面吹气，减少固体颗粒在过滤棒上的附着，减少固体颗粒对过滤棒的堵塞，提高过滤效率，固体颗粒被吹入排料筒内，落入滤饼盒内形成滤饼，便于滤饼的回收。

24、2、本发明的分离提纯装置中，从排料筒内输出的物料落入料斗内，通过进料口落入滤饼盒内，绞龙跟随转轴转动，便于物料进入滤饼盒中形成滤饼，卸下滤饼盒，可取出滤饼，滤饼回收方便。

25、3、本发明的丁二酰丁二酸二甲酯的合成工艺中，母液与洗涤液合并进行分馏，回收甲醇和丁二酸二甲酯，提高原料的利用率，在丁二酰丁二酸二甲酯的生产或纯化过程中，会产生一些酸性或碱性的残留物或副产物，使用硫酸溶液进行中和，可以去除或降低这些残留物的酸碱性，从而提高产品的纯度和稳定性。