阅读说明：本技术 一种尼龙66盐水溶液储罐的稳压保护系统 () 是由 赵铎 史红军 张昌会 华东旭 孙浩杰 代世磊 赵振忠 刘镇江 马晓鹏 刘春艳 苗 于 2020-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明属于尼龙66盐技术领域,具体涉及一种尼龙66盐水溶液储罐的稳压保护系统。所述水溶液储罐的稳压保护系统,包括第一稳压罐和第二稳压罐,第一稳压罐和第二稳压罐均连接有补水管路；所述第一稳压罐内插有补气管路,第一稳压罐顶部设有第一稳压管路,第一稳压罐下部设有第一溢流管路；所述第二稳压罐内插有第二稳压管路,第一稳压管路的末端位于第二稳压管路上,第二稳压罐下部设有第二溢流管路。本发明通过第一稳压罐和第二稳压罐的设计,实现了尼龙66盐水溶液储罐氮封压力的稳定,降低了氮气的消耗。()

一种尼龙66盐水溶液储罐的稳压保护系统

技术领域

本发明属于尼龙66盐技术领域，具体涉及一种尼龙66盐水溶液储罐的稳压保护系统。

背景技术

随着人们节能环保意识的增强，化工生产中能源的消耗越来越得到人们的重视，如何既节省能源又生产出合格的化工产品是人们亟待解决的问题。尼龙66盐是合成锦纶链子布的单体，常温下为无臭、无腐蚀、略带氨味的白色或微黄色宝石状单斜晶系结晶。室温下，干燥或溶液中的尼龙66盐比较稳定，但当温度高于200℃时，会发生聚合反应。

目前，尼龙66盐主要有水溶液法和溶剂结晶法两种生产工艺。水溶液法是以水为溶剂，以等当量的己二胺和己二酸在水溶液中进行中和反应，得到尼龙66盐水溶液。由于水溶液法生成尼龙66盐的成本相对较低，产品质量也较稳定，还可以进行短距离运输，因此其在尼龙66盐的生产中占主导地位，而尼龙66盐在运输中的储存则是关键。

尼龙66盐的特性是在50℃下易分解，与空气接触易氧化，在阳光照射下易降解，储存期不宜超过六个月。故水溶液储存需用氮气保护。目前通常采用经减压后的氮气直接进入储罐，再从储罐的排气口排出，始终维持罐内微正压，氮气排放的状态，氮气消耗量较大，且罐内压力波动也较大。故需要一种尼龙66盐水溶液储罐的稳压保护系统用于在即能维持罐内压力稳定的情况下，也能使氮气消耗量降低。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种尼龙66盐水溶液储罐的稳压保护系统。该稳压保护系统通过第一稳压罐和第二稳压罐及其管路的设计，实现了尼龙66盐水溶液储罐氮封压力的稳定，降低了氮气的消耗。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种尼龙66盐水溶液储罐的稳压保护系统，包括第一稳压罐和第二稳压罐，第一稳压罐和第二稳压罐均连接有补水管路；

所述第一稳压罐内插有补气管路，第一稳压罐顶部设有第一稳压管路，第一稳压罐下部设有第一溢流管路；

所述第二稳压罐内插有第二稳压管路，第一稳压管路的末端位于第二稳压管路上，第二稳压罐下部设有第二溢流管路。

优选的，所述第一溢流管路上连接有均压管路，均压管路的末端与第一稳压管路相连接；第二溢流管路上设有排气管路。

进一步优选的，第一溢流管路从始端至末端依次设置E点、F点、G点、H点、K点；F点和H点为同一竖直高度，E点的竖直高度低于F点，且F点和H点为第一溢流管路的最高点；G点和K点间的竖直高度大于第二稳压管路位于液面以下的高度。

进一步优选的，K点与G点间的竖直高度（即第一稳压管上第一溢流管路的F点至K点之间的液封压力）大于第二稳压管路位于液面以下的高度；K点与G点间的竖直高度定义为Z，第二稳压管路位于液面以下的高度定义为X，补气管路位于液面以下的高度定义为Y；具体的，Z的数值大于X。

本发明的补气管路通常输送的是0.4 MPa的氮气，减压阀设置为（X+Y）mmH₂O。

进一步优选的，均压管路的始端设于第一溢流管路上的F点。

优选的，第二溢流管路从始端至末端依次设置A点、B点、C点，A点的竖直高度低于B点，且B点为第二溢流管路的最高点。

进一步优选的，排气管路的始端设于第二溢流管路上的B点。

优选的，第二稳压管路的上端与氮封连接管路相连接。

优选的，补气管路上设有减压阀和压力表。

优选的，补气管路和补水管路上设有阀门。

和现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明的稳压保护系统通过第一稳压罐和第二稳压罐及其连接管路的设计，实现了尼龙66盐水溶液储罐氮封压力的稳定，降低了氮气的消耗；

2. Z需要大于X，减压阀设置为（X+Y）mmH₂O，可以保证稳压系统的稳定；

3. 第二溢流管最高点B点处设有排气管路与大气相连，防止虹吸现象的发生；

4. 均压管路的设计保证了F点处压力与均压管路及第一稳压罐内压力一致为XmmH₂O。

附图说明

图1为本发明所述尼龙66盐水溶液储罐的稳压保护系统的结构示意图；

图中：1为第一稳压罐，2为第二稳压罐，3为第二溢流管路，4为排气管路，5为第二稳压管路，6为第一稳压管路，7为第一溢流管路，8为均压管路，9为补气管路，10为减压阀，11为补水管路，12为压力表，13为氮封连接管路，14为氮气储罐，15为水储罐。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行进一步说明，但并不是对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“高度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

实施例1

如图1所示，本发明的尼龙66盐水溶液储罐的稳压保护系统，包括第一稳压罐1和第二稳压罐2，第一稳压罐1和第二稳压罐2均连接有补水管路11；所述第一稳压罐1内插有补气管路9，补气管路9的末端为L点，第一稳压罐1顶部设有第一稳压管路6，第一稳压罐1下部设有第一溢流管路7。第一溢流管路7从始端至末端依次设置E点、F点、G点、H点、K点；F点和H点为同一竖直高度，且F点和H点为第一溢流管路的最高点；E点的竖直高度低于F点。所述第一溢流管路7上连接有均压管路8，均压管路8的始端设于第一溢流管路7上的F点，均压管路8的末端与第一稳压管路6相连接。

所述第二稳压罐2内插有第二稳压管路5，第一稳压管路6的末端位于第二稳压管路5上，第二稳压管路5的上端与氮封连接管路13相连接。第二稳压罐2下部设有第二溢流管路3，第二溢流管路3从始端至末端依次设置A点、B点、C点，A点的竖直高度低于B点，且B点为第二溢流管路3的最高点，第二溢流管路3上设有排气管路4与大气相连，排气管路4的始端设于第二溢流管路3上的B点。

氮封连接管路13的末端与需要进行氮封的装置或装备连接。

补水管路11分为两个支路，其中一个支路与第一稳压管1顶部相连，另一支路与第二稳压管2顶部相连，两个支路上均设有阀门。

补气管路9上设有减压阀10和压力表12，氮气储罐14与减压阀10间的补气管路9上设有阀门，压力表12与第一稳压罐1间的补气管路9上设有阀门。

补水管路11的始端与水储罐15相连，补气管路9的始端与氮气储罐14相连。

C点和K点下有接水槽（图中未画出）将从第一、第二溢流管路溢流出的水引至地沟。

具体的，本发明的补气管路9通常输送的是0.4 MPa的氮气（从氮气储罐14出来的氮气压力为0.4 MPa）。

K点与G点间的竖直高度定义为Z，第二稳压管路5位于第二稳压罐2内液面以下的高度定义为X（定义第二稳压管路5的底端为D点，即D点与液面间的垂直距离为X），补气管路9位于第一稳压罐1内液面以下的高度定义为Y（定义补气管路9的末端为L点，即L点与液面间的垂直距离为Y），Z需大于X，保证了氮封压力不会从第一溢流管路7末端K点排出；减压阀设置为（X+Y）mmH₂O，当氮封压力低于X mmH₂O时，氮气通过减压阀10突破第一稳压罐1水封进入罐内。

所述第一溢流管路7在F点处设置均压管路8与第一稳压管路6相连，均压管路8的设计保证了F点处压力与均压管路8及第一稳压罐1内压力一致为X mmH₂O。根据连通器原理，第一稳压罐1液面的高度与F点高度一致。

第二溢流管路3在B点处设置排气管路4，该排气管路4的设置杜绝了第二溢流管路3可能产生的虹吸现象，根据连通器原理，所述第二稳压罐2罐内液体的高度与B点高度一致。当氮封压力（第二稳压管路5与第一稳压管路6及相连的需要氮封设备的压力，以下简称氮封压力）为X mmH₂O时，第二稳压管路5内的气体将突破第二稳压罐2的水封压力，从第二稳压罐2罐顶的排气管路排出，故氮封压力为X mmH₂O。

在进行使用前，打开补水管路11上的阀门补水至第一稳压罐1和第二稳压罐2，第二溢流管路3的C点及第一溢流管路7的K点处流出水，流出水后关闭补水管路11上的阀门。第二稳压罐2液位降低至与B点高度一致时不再降低，第一稳压罐1液位降低至与F点高度一致时不再降低，液位稳定。此时氮封系统的压力（即氮封压力）为X mmH₂O，补气管路9的减压阀10设置为（X+Y）mmH₂O，当氮封压力低于减压阀10压力（X+Y）mmH₂O时，氮气经减压阀10突破第一稳压罐1水封向氮封系统补充氮气。当氮封压力高于第二稳压罐2的水封压力X mmH₂O时，氮气就会突破第二稳压罐2水封从罐顶排气管路4排出系统，保持氮封压力稳定。此稳压保护系统的设计使需氮封的设备压力维持在X mmH₂O的稳定值，其只在需氮封设备的液位升降时自动进行排气或补气，使氮气消耗量较低。因第一稳压罐1和第二稳压罐2每周进行一次补水操作，水的消耗量也较低。

本发明的原理简要介绍如下：

由第二稳压罐2可知，当氮封压力为X mmH₂O时，设补气管路9伸入液面以下的长度为Ymm，故减压阀10压力应设置为（X+Y）mmH₂O。此时当氮封压力小于X mmH₂O时，氮气压力突破水封进入需要氮封的设备或装置。

当氮封压力大于X mmH₂O时，第二稳压管路5内的气体将突破第二稳压罐2的水封压力，从第二稳压罐2的排气管路（图中未标记）排放。

第二稳压管路5伸入液面以下的深度X mm，即决定氮封的压力为XmmH₂O。

因第二稳压罐2罐内液面高于B点时，液体溢流，故液面的高度即第二溢流管路3最高点B点的高度，保证了罐内液位的稳定。第二溢流管3最高点B点处有排气管路4与大气相连，防止虹吸现象的发生。第二溢流管3的始端A点比罐内液面高度B点低即可。

因第一溢流管7的虹吸作用，F点至G点的液体高度会降至K点的水平位置，因F点处的压力作用，F点至G点的液体高度会继续下降X mm，所以溢流管最低点G点至末端K点的垂直距离Z mm需大于氮封压力高度X mm，以保证气体不会突破溢流管处的水封。

在本发明的稳压保护系统投用前，年产10万吨尼龙66盐的氮气消耗量为220 Nm³/h，本发明的稳压保护系统投用后，同样产能下，氮气消耗量为130 Nm³/h，降低了约90 Nm³/h，氮气消耗降低了41%，大大减少了氮气的使用。