[发明专利]一种易燃固体催化剂的集成密闭回用装置及工艺

说明书

本发明公开了一种易燃固体催化剂的集成密闭回用装置及工艺，该装置包括密闭转料模块、溶剂置换模块、回收套用模块和催化剂使用端；密闭转料模块与溶剂置换模块的催化剂入口通过管路连接，密闭转料模块用于向溶剂置换模块定量提供包含有水的固体催化剂，固体催化剂密封于水中；溶剂置换模块的催化剂出口与催化剂使用端连接，溶剂置换模块在惰性气体保护下将水置换成有机溶剂；催化剂使用端的催化剂出口与回收套用模块连接，回收套用模块用于收集使用后的固体催化剂，并用水密封。本发明的装置保证了固体催化剂在使用的过程中处于水封或者惰性气体的保护下，有效减少了固体催化剂与空气的接触，提高了催化剂使用过程中的安全性和效率。

技术领域

本发明属于精细化工安全技术领域，具体涉及一种易燃固体催化剂的集成密闭回用装置及工艺。

背景技术

催化剂可以在化学反应中改变反应物的化学反应速率而不改变化学平衡，且本身质量和化学性质在化学反应前后不发生改变。在催化剂作用下进行的化学反应称为催化反应，借助催化剂，可以达到加快化学反应速率，提高生产能力；抑制副反应，提高目的产物收率；改善操作条件，降低设备成本等有益目的。

固体催化剂是一类常用的反应催化剂，由于其易与产物分离，后处理工艺简易；能够回收循环使用，用量可控；室温下相对稳定，易于保存等特点应用广泛。诸如金属锂、雷尼镍、钯碳等介质都是性能优越的固体催化剂。但这些物质性质比较活泼，在空气中即有自燃的可能，因此一般保存在水封环境中，而实际反应又常常在有机溶剂中进行。故使用这些催化剂时，操作环境往往不可避免地有甲乙类易燃易爆气体存在，而催化剂本身遇空气易燃，在从水封中取出投入反应体系的过程中，很难保证催化剂自燃、点燃周围的易燃易爆气体、造成爆炸事故的情况不发生。

目前此类遇空气易燃催化剂的使用往往以人工投料为主，通过谨慎、小批量地转料降低催化剂自燃的概率，减小不小心自燃后可能造成的损害规模。这样不仅影响了生产效率，也大大增加了固体催化剂使用的危险系数。催化剂的过滤回收一般使用烛式过滤器等设备，卸固体料时需要敞开操作；虽然会使用软连接隔绝空气，但固体划破软连接导致混入空气引燃催化剂的险情多有发生，且为防止催化剂残留，需使用大量水冲洗过滤器，一批次回收可能需要多次更换收集桶，提高了劳动强度也增加了安全隐患。

随着遇空气易燃催化剂应用越来越广泛，反应规模越来越大，开发一种能够快速、安全进行催化剂回收套用的工艺方法不仅具有提升生产效率等客观的经济回报，还能有效降低事故发生概率，增加工艺过程的安全性。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种易燃固体催化剂的集成密闭回用装置及工艺。

为达到上述目的，提出以下技术方案：

一种易燃固体催化剂的集成密闭回用装置，包括密闭转料模块、溶剂置换模块、回收套用模块和催化剂使用端；密闭转料模块与溶剂置换模块的催化剂入口通过管路连接，密闭转料模块用于向溶剂置换模块定量提供包含有水的固体催化剂，固体催化剂密封于水中；溶剂置换模块的催化剂出口与催化剂使用端连接，溶剂置换模块在惰性气体保护下将水置换成有机溶剂；催化剂使用端的催化剂出口与回收套用模块连接，回收套用模块用于收集使用后的固体催化剂，并用水密封。

进一步地，所述的密闭转料模块包括自动补水系统和催化剂放料桶，自动补水系统穿过催化剂放料桶上方的密封桶盖，伸入催化剂放料桶中，自动补水系统通过液位计测定催化剂放料桶中的水的液位，并自动补给水，以保证催化剂放料桶水位超过固体催化剂，起到水封作用。

进一步地，所述的催化剂放料桶的侧边开有溢流口，溢流口处设有滤网。

进一步地，溶剂置换模块包括置换投料罐、惰性气体置换系统和有机溶剂入口，置换投料罐的固体催化剂入口与催化剂放料桶下方的出料口连接，置换投料罐的上方连接惰性气体置换系统，惰性气体置换系统设有多支路，分别用于通入不同的惰性气体，置换投料罐的上方还设有有机溶剂入口，置换投料罐的侧边和底部设有出水口，出水口处设有滤网，侧边的滤网用于防止溢流，底部的滤网用于排出置换投料罐中的水。