[发明专利]乳酸催化制备丙酸方法

权利要求书

1.乳酸催化制备丙酸方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：将物料分别加入制备装置的反应组件（1）的反应罐（101）内，并关闭反应罐（101）的密封盖（102）；

步骤B：打开反应组件（1）的加热组件（112），对物料进行加热：

步骤C：物料在反应罐（101）内进行反应：

步骤D：反应完成后，将密封盖（102）打开，反应后物料从反应罐（101）底部打开的排料管（105）排出；

所述制备装置还包括反应组件（1）、循环组件（2）和过滤组件（3），所述反应组件（1）的底部连通有回流管（106），所述反应组件（1）通过回流管（106）与循环组件（2）的底部连通，所述反应组件（1）的侧壁连通有进液管（202），所述反应组件（1）通过进液管（202）与循环组件（2）的侧壁连通，所述反应组件（1）的底部连通有排料管（105），所述过滤组件（3）的侧壁连通有进料管（304），所述排料管（105）与进料管（304）流体导通；

所述反应组件（1）包括反应罐（101），所述反应罐（101）的顶部设置有密封盖（102），所述密封盖（102）的侧壁设置有外螺纹，所述反应罐（101）的内侧壁设置有内螺纹，所述密封盖（102）螺纹旋合在反应罐（101）内，所述密封盖（102）的顶部连通有自动排气阀（104）和气压表（103），所述反应罐（101）的侧壁紧贴设置有加热组件（112），所述反应罐（101）的底部与排料管（105）连通，所述排料管（105）的中部设置有阀门，所述反应罐（101）的内壁底部设置有第一旋转接头（108），所述第一旋转接头（108）的底部与回流管（106）的第一端连通，所述回流管（106）的中部设置有第一单向阀（107），所述第一旋转接头（108）的顶部连通有第一硬管（109），所述第一硬管（109）的侧壁上端连通有上旋转喷头（110），所述第一硬管（109）的侧壁下端连通有第一下旋转喷头（111），所述第一下旋转喷头（111）的喷管靠近第一硬管（109）的一端与远离第一硬管（109）的一端呈90°夹角，且所述第一下旋转喷头（111）远离第一硬管（109）的一端沿水平面向下倾斜，所述第一下旋转喷头（111）的喷管底部设置有多个喷头，所述上旋转喷头（110）远离第一硬管（109）的一端沿水平面向上倾斜；

所述循环组件（2）包括循环罐（201），所述循环罐（201）的顶部分别连通有进气管（204）和排气管（206），所述进气管（204）的中部连通有第二单向阀（205），所述排气管（206）的中部连通有电磁排气阀（207），所述循环罐（201）的内壁上部设置有支撑架，支撑架的底部中间固定连接有第二旋转接头（209），所述第二旋转接头（209）的底部连通有第二硬管，所述第二硬管的侧壁连通有第二下旋转喷头（213），所述第二下旋转喷头（213）的结构与反应组件（1）的第一下旋转喷头（111）结构相同，所述第二下旋转喷头（213）的数量为多个，两个相邻的第二下旋转喷头（213）之间设置有换热盘管（212），所述换热盘管（212）的两端均穿出循环罐（201）的侧壁，所述换热盘管（212）的底部固定连接有支架（211），所述支架（211）的端部与循环罐（201）的内侧壁固定连接，所述循环罐（201）的内壁顶部设置有液位开关（208），所述循环罐（201）的侧壁设置有控制器（210），所述控制器（210）通过导线分别与电磁排气阀（207）和液位开关（208）电性连接；所述旋转接头的顶部与进液管（202）的第一端连通，所述进液管（202）的第二端与反应组件（1）的反应罐（101）侧壁连通，且所述进液管（202）的中部设置有电磁阀（203），所述控制器（210）通过导线分别与反应组件（1）的加热组件（112）和电磁阀（203）电性连接；

所述循环组件（2）的循环罐（201）内的液体通过回流管（106）和其中部的第一单向阀（107）向反应组件（1）的反应罐（101）内单向流动；

初始状态时，电磁阀（203）关闭，电磁排气阀（207）关闭，由于第一单向阀（107）为单向阀，此时反应罐（101）内液体无法向循环罐（201）内流动，打开氮气压缩机将高压氮气充入循环罐（201）内，循环罐（201）内的气压超过一定的数值后，第一单向阀（107）在气体压力作用下自动打开，氮气向第一旋转接头（108）、上旋转喷头（110）和第一下旋转喷头（111）流动，并通过上旋转喷头（110）和第一下旋转喷头（111）旋转喷出，对反应罐（101）内的原料进行初步搅拌，当反应罐（101）内气压高于自动排气阀（104）的排气压力后，其内部气体从自动排气阀（104）排出，排出反应罐（101）内的空气，使其内部充满氮气，然后关闭氮气压缩机，停止向循环罐（201）内充气；

然后调高自动排气阀（104）的自动排气压力，并开启加热组件（112），对反应罐（101）及其内部的原料进行加热，使原料开始反应，由于反应罐（101）内温度升高，气压升高，通过控制器（210）打开电磁阀（203）和电磁排气阀（207），反应罐（101）内液体向循环罐（201）内流动，当液位开关（208）监测到液位高度达到预设值后，发送信号至控制器（210），控制器（210）关闭电磁阀（203）和电磁排气阀（207），并开启氮气压缩机，高压氮气充入循环罐（201）内，使循环罐（201）内的气压升高并超过一定数值的时候，第一单向阀（107）在气体压力作用下打开，循环罐（201）内液体向反应罐（101）内输入，在输入反应罐（101）的同时，上旋转喷头（110）和第一下旋转喷头（111）在液体喷出的反推下转动，使液体旋转喷出，对反应罐（101）内原料进行搅拌，当循环罐（201）内原料完全输入反应罐（101）后，循环罐（201）内的高压氮气继续输入反应罐（101），对反应罐（101）内的原料进行气体搅拌，旋转喷出的气流使反应罐（101）内产生无数气泡，使原料翻腾，提高搅拌效果，反应罐（101）内气压高于自动排气阀（104）预设气压值时，自动排气阀（104）自动打开，进行排气，保证反应罐（101）的安全，进行一段时间的气体搅拌后，关闭氮气压缩机；

通过控制器（210）打开电磁排气阀（207）和电磁阀（203），将循环罐（201）内气体排出使其内部气压降低，反应罐（101）和循环罐（201）形成压力差，反应罐（101）内的液体在压力的作用下，向循环罐（201）内流动，当液位开关（208）监测到循环罐（201）内的液面到达预设高度时，发送信号至控制器（210），控制器（210）控制电磁排气阀（207）和电磁阀（203）关闭，并打开氮气压缩机，将高压氮气充入循环罐（201），将循环罐（201）内液体向反应罐（101）内输入，以此往复，对反应罐（101）内原料进行搅拌。

2.根据权利要求1所述的乳酸催化制备丙酸方法，其特征在于，所述过滤组件（3）包括罐体（301），所述罐体（301）的顶部设置有盖子（302），所述盖子（302）的底部与罐体（301）的顶部之间设置有密封板，密封板的底部固定连接有过滤筒（303），所述过滤筒（303）的形状为方形筒状，所述罐体（301）的底部中间设置有排污管（306），所述排污管（306）的中部设置有阀门，所述过滤筒（303）的底部连通有出料管（305），所述出料管（305）的另一端穿出罐体（301）的底部，所述罐体（301）的侧壁连通有进料管（304）；

所述罐体（301）的内侧壁设置有清理组件（308），所述清理组件（308）包括两个支撑杆（309），两个所述支撑杆（309）的相对面两端均设置有滚筒（310），两个所述滚筒（310）的表面传动连接有一个皮带（311），所述皮带（311）的外表面均匀设置有毛刷（312），一个所述滚筒（310）的动力输入轴传动连接有水压马达（313），所述水压马达（313）的后端与支撑杆（309）的侧面固定连接，两个所述支撑杆（309）的外侧壁两端均铰接有连杆（314），所述连杆（314）的另一端与罐体（301）的内壁侧面铰接，所述连杆（314）的中部铰接有水压缸（315），所述水压缸（315）的另一端与罐体（301）的内壁侧面铰接，两个所述支撑杆（309）的顶端固定连接有一个支撑板（316），所述支撑板（316）的底部设置有喷嘴（317），所述罐体（301）的侧壁连通有冲洗管（307），所述冲洗管（307）分别与水压马达（313）的进液口和水压缸（315）的进液口连通；所述水压马达（313）的出水口通过管路与喷嘴（317）的进水口流体导通；

当反应完毕，且原料降温后，将密封盖（102）打开，并将排料管（105）中部的阀门打开，将原料输入过滤组件（3），原料通过进料管（304）进入过滤组件（3），并在滤网的作用下，进行过滤，过滤后的液体通过出料管（305）排出，固体颗粒存留在罐体（301）与过滤筒（303）之间；当需要排放颗粒物时，打开排污管（306）中部的阀门，并向进料管（304）输入清水，同时向冲洗管（307）输入高压水，水压缸（315）在水压的作用下伸长，推动连杆（314）展开，使清理组件（308）靠近过滤筒（303），并使毛刷（312）贴着过滤筒（303）的侧壁，水压马达（313）在高压水的驱动下转动，水压马达（313）驱动滚筒（310）转动，带动皮带（311）不断的向前滚动，使毛刷（312）对过滤筒（303）的侧壁进行清理。