[发明专利]一种基于乙烯水合法制备乙二醇的智能控制反应系统及工艺

权利要求书

1.一种基于乙烯水合法制备乙二醇的智能控制反应系统，其特征在于，包括：

反应器，用以为含有环氧乙烷的气体和去离子水提供反应场所制备乙二醇稀溶液；

环氧乙烷发生器，其设置在所述反应器的一侧，用以为乙烯气体和氧气提供反应场所制备环氧乙烷，所述环氧乙烷发生器和所述反应器之间设置有热交换器，用以降低含有环氧乙烷气体的温度；

微界面发生器，其设置在所述反应器内，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给含有环氧乙烷的气体，使含有环氧乙烷的气体破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高去离子水与含有环氧乙烷的气体间的传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将去离子水与含有环氧乙烷的气体微米级气泡混合形成气液混合物，以在预设操作条件范围内强化去离子水与含有环氧乙烷的气体间的传质效率和反应效率；

除杂单元，其设置在所述反应器的一侧，用以去除乙二醇稀溶液中的易挥发组分；

浓缩单元，其设置在所述除杂单元的一侧，用以对乙二醇稀溶液进行浓缩处理；

智能控制模块，其包括PLC控制器，传感器、和云处理器，传感器将采集的电信号传输给云处理器，云处理器根据传感器传回的反应参数在云数据库进行筛选对比，筛选出最佳控制办法后对PLC控制器发出相对应的命令。

2.根据权利要求1所述的一种基于乙烯水合法制备乙二醇的智能控制反应系统，其特征在于，所述微界面发生器为气动式微界面发生器，所述微界面发生器设置在所述反应器内，用以将含有环氧乙烷的气体破碎形成微米尺度的微米级气泡并在破碎完成后将微米级气泡输出至所述反应器内与所述反应器内的去离子水混合形成气液混合物。

3.根据权利要求1所述的一种基于乙烯水合法制备乙二醇的智能控制反应系统，其特征在于，所述PLC控制器包括：

第一PLC控制器，用以控制所述反应器工作；

第二PLC控制器，用以控制所述环氧乙烷发生器工作；

第三PLC控制器，用以控制所述微界面发生器工作；

第四PLC控制器，用以控制所述除杂单元工作；

第五PLC控制器，用以控制所述浓缩单元工作。

4.根据权利要求1所述的一种基于乙烯水合法制备乙二醇的智能控制反应系统，其特征在于，所述反应器的侧壁上部连通设置有第一进液管，所述第一进液管上设置有第一泵体和第一流量计量器，所述第一进液管用以向所述反应器内传输去离子水。

5.根据权利要求1所述的一种基于乙烯水合法制备乙二醇的智能控制反应系统，其特征在于，所述环氧乙烷发生器的侧壁上连通设置有乙烯进气管和氧气进气管，所述所述乙烯进气管上设置有第二泵体和第二流量计量器，所述氧气进气管上设置有第三泵体和第三流量计量器，所述乙烯进气管和所述氧气进气管分别用于向所述环氧乙烷发生器内传输乙烯气体和氧气，所述环氧乙烷发生器的内部设置有银触媒，所述银触媒用以对乙烯气体和氧气进行催化，所述环氧乙烷发生器与所述微界面发生器相连通，且环氧乙烷发生器和所述微界面发生器之间设置有第八泵体。

6.根据权利要求1所述的一种基于乙烯水合法制备乙二醇的智能控制反应系统，其特征在于，所述除杂单元包括：

第一冷却器，其与所述反应器相连通，所述第一冷却器和所述反应器之间设置有第四泵体，所述第一冷却器用以冷却乙二醇稀溶液；

膨胀器，其与所述第一冷却器相连通，所述膨胀器用以去除冷却后的乙二醇稀溶液中的易挥发组分，所述膨胀器的上端设置有气体出口，用以排出易挥发组分，所述膨胀器的下端与所述反应器相连通，用以将所述其内部部分乙二醇稀溶液传输回所述反应器进行重复反应，所述膨胀器和所述反应器之间设置有第五泵体。

乙二醇稀溶液储存罐，其与所述膨胀器相连通，所述乙二醇储存罐与所述膨胀器之间设置有第四流量计量器，所述乙二醇稀溶液储存罐用以接收所述膨胀器内除去易挥发组分后的乙二醇稀溶液。