用於硝基苯分離的刮水結構及刮水器設計方法
2023-05-21 18:16:36 2
用於硝基苯分離的刮水結構及刮水器設計方法
【專利摘要】一種用於硝基苯分離的刮水結構及刮水器的設計方法，它包括硝基苯儲罐和排水軟管，其特點是：還包括連接軸、滑動座和刮水器，所述連接軸置於硝基苯儲罐內，連接軸的一端與硝基苯儲罐固連，若干個滑動座均分別一端套接在連接軸上與連接軸滑動配合，另一端與刮水器的吊耳固連，刮水器的溢流管通過排水軟管與硝基苯儲罐的排水管口密封連接。所述刮水器的設計步驟包括確定刮水器的參數，計算刮水器的重量和容積，計算溢流水和溢流硝基苯的高度。使用時，調整刮水器的溢流管入水口在溢流硝基苯和溢流水之間，將刮水器置於硝基苯儲罐內固連到滑動座上，刮水器內的溢流管與排水軟管密封連接即可。具有結構簡單、操作方便、成本低、實用性強的優點。
【專利說明】用於硝基苯分離的刮水結構及刮水器設計方法【技術領域】
[0001]本發明涉及硝基苯生產裝置，是一種用於硝基苯分離的刮水結構及刮水器設計方法。
【背景技術】
[0002]絕熱硝化生產的硝基苯含水0.5_1%，在儲罐中積累並會靜止分層，這部分游離水對後續工序生產會產生非常不利的影響，必須將其分離出去。目前，傳統的分水方法採用在儲罐罐體固定位置安裝溢流管，罐內液體總高度達到或者超過此溢流管口後才能溢流液體，其中包含水。
[0003]此種分水方法存在如下缺陷:①不能有效分水。當水與硝基苯的分層界面高度低於溢流口時，液位較低的那部分水就不能分離出去。②損失硝基苯。當水與硝基苯的分層界面高度高於溢流口時，硝基苯會從排水管口流出，造成損失。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是:克服現有技術的缺點，提供一種漂浮在水與硝基苯的分層界面上，溢流管入水口能夠隨著水與硝基苯的分層界面的高度位置浮動的用於硝基苯分離的刮水結構，其優點在於可以有效分離硝基苯中的水分，保證儲罐內游離水處在最低液位，同時通過調整溢流管入水口高度，不會使硝基苯溢流出去造成硝基苯損失，而且便於向儲罐內部安裝及拆除和增強其通用性。
[0005]本發明解決技術問題的方案是:一種用於硝基苯分離的刮水結構，它包括硝基苯儲罐和排水軟管，所述硝基苯儲罐設置排水管口，排水軟管置於硝基苯儲罐內和硝基苯儲罐設置的排水管口密封連接，其特徵是:還包括連接軸、固定架、滑動座和刮水器，所述不少於兩個的連接軸置於硝基苯儲罐內，連接軸的一端通過固定架與硝基苯儲罐的罐體固連，若干個滑動座均分別一端套接在連接軸上與連接軸滑動配合，另一端與刮水器的吊耳固連，刮水器的溢流管通過排水軟管與硝基苯儲罐的排水管口密封連接。
[0006]所述刮水器的結構是:它包括浮筒、固定座、吊耳和溢流管，所述中空封閉的浮筒其頂面和底面均分別設置過流口，底面還均布固連固定座，浮筒外側柱面的上部和下部均分別均布固連吊耳，所述溢流管同時穿裝在浮筒底面固連的固定座和浮筒設置的過流口內，溢流管的連接座置於固定座上，溢流管通過連接座和固定座與浮筒固連，溢流管與浮筒的過流口密封連接，溢流管的入水口置於浮筒內，溢流管的出水口通過排水軟管與硝基苯儲罐的排水管口密封連接。
[0007]—種用於硝基苯分離的刮水結構的刮水器的設計方法，其特徵是:它包括以下步驟:
[0008]1)確定刮水器的結構及外徑、高度、材質、厚度等參數，為便於通過硝基苯儲罐的標準人孔進行安裝，其刮水器的外徑 2.0 ；
[0009]2)計算刮水器的重量和容積，並根據刮水器的重量與容積比為0.4~0.6驗算刮水器的吃水深度，其刮水器的吃水深度應為40~60% ；
[0010]3 )計算溢流水的高度
[0011]刮水器在水中的吃水深度即為溢流水的最高高度，
[0012]PgV1=Hig(I)
[0013]式中-P為溢流水密度，g為質量常數,V1為刮水器在水中的體積，m為刮水器
質量;
[0014]V1=Sh1(2)
[0015]式中——S為刮水器底面積，hi為刮水器在水中的吃水深度；
[0016]將公式(2 )帶入公式(I)，求得
[0017]h^mg/ P gS(3)
[0018]4)計算溢流硝基苯的高度
[0019]刮水器在硝基苯中的進入液體的深度即為溢流硝基苯的最高高度，
[0020]PgV2=Hig(4)
[0021]式中-P為硝基苯液體密度，g為質量常數，V2為刮水器在硝基苯液體中的體
積，m為刮水器質量；
`[0022]V2=Sh2(5)
[0023]式中——S為刮水器底面積，h2為刮水器在硝基苯液體中的吃水深度；
[0024]將公式(5)帶入公式(4)，求得
[0025]h2=mg/ P gS(6)
[0026]5)由於溢流管的入水口應處於水與硝基苯的分層界面，因此，刮水器的溢流高度應在h2~Ill之間，即刮水器溢流管的入水口應位於h2~Ill之間。
[0027]本發明的用於硝基苯分離的刮水結構及刮水器設計方法，其刮水器沿連接軸移動的結構使刮水器在硝基苯儲罐內的位置能夠隨著水與硝基苯的分層界面的高度位置實時可調，刮水器內的溢流管的入水口保持處於溢流硝基苯和溢流水之間形成漂浮的溢流管口，即可以有效分離硝基苯中的水分，保證儲罐內游離水處在最低液位，又同時通過實時調整溢流管入水口高度，不會使硝基苯溢流出去造成硝基苯損失。使用時，調整刮水器內的溢流管的入水口在溢流硝基苯h2和溢流水Ii1之間，將刮水器置於硝基苯儲罐內固連到滑動座上，刮水器內的溢流管與排水軟管密封連接即可。具有結構簡單、操作方便、成本低、實用性強的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明用於硝基苯分離的刮水結構的結構示意圖；
[0029]圖2為圖1的局部放大示意圖；
[0030]圖3為本發明用於硝基苯分離的刮水結構的刮水器主視[剖視示意圖；
[0031 ] 圖4為圖3的俯視示意圖；
[0032]圖5為實施例的刮水器主視剖視示意圖；
[0033]圖6為圖5的俯視示意圖。
[0034]圖中:1固定架，2刮水器，3連接軸，4排水軟管，5排水管口，6硝基苯儲罐，7滑動座，8吊耳，9溢流管，10浮筒，11入水口，12固定座，13出水口，14連接座。【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0036]參照圖1~圖6，以本發明的樹脂吸附法處理硝基苯廢水工藝用於現有的硝基苯生產為例，
[0037]本實施例的用於硝基苯分離的刮水結構包括硝基苯儲罐6和排水軟管4，所述硝基苯儲罐6的下部設置排水管口 5，排水軟管4置於硝基苯儲罐6內和硝基苯儲罐6下部設置的排水管口 5密封連接，兩根連接軸3置於硝基苯儲罐6內，連接軸3的頂端通過固定架I與硝基苯儲罐6的罐頂固連，四個滑動座7均分別一端套接在連接軸3上與連接軸3滑動配合，另一端與刮水器2的吊耳8固連，刮水器2的溢流管9通過排水軟管4與硝基苯儲罐6下部的排水管口 5密封連接。所述刮水器2的結構是:它包括浮筒10、溢流管9、吊耳8和固定座12，所述中空封閉的浮筒10由兩個半圓形筒體對置固連構成，其頂面和底面均分別設置過流口，底面還均布設置四個固定座12，浮筒10外側圓柱面的上部和下部均分別均布設置四個吊耳8 ;所述溢流管9同時穿裝在浮筒10底面固連的固定座12和浮筒10設置的過流口內，溢流管9的連接座14置於固定座12上，溢流管9通過連接座14和固定座12與浮筒10固連，溢流管9與浮筒10的過流口密封連接，溢流管9的入水口 11置於浮筒10內，溢流管9的出水口 13通過排水軟管4與硝基苯儲罐6的排水管口 5密封連接。
[0038]本實施例的用於硝基苯分離的刮水結構的刮水器2的設計採用以下步驟:
[0039]I)為便於通過硝基苯儲罐6的標準人孔進行安裝，中空封閉的浮筒10由兩個半圓形筒體對置固連構成，其刮水器2的外圓半徑為300_，刮水器2的外徑與其高度比=2.0,因此刮水器2的高度為150mm，刮水器2的過流口半徑採用150mm ；
[0040]2)計算刮水器2的總重量為28.18kg,容積為63.6L,核算刮水器2的重量與容積比=28.18/63.6=0.443，符合刮水器2的重量與容積比0.4~0.6的要求；
[0041]3)計算溢流水的高度
[0042]刮水器2在水中的吃水深度即為溢流水的最高高度，
[0043]P gV^mg(I)
[0044]式中-P為溢流水密度，g為質量常數,V1為刮水器2在水中的體積，m為刮水
器2的質量；
[0045]V1=Sh1(2)
[0046]式中——S為刮水器2的底面積，hi為刮水器2在水中的吃水深度；
[0047]S=Ji (W)(3)
[0048]式中一為圓周率，r為刮水器2的外圓半徑，r2為刮水器2的過流口半徑；
[0049]將公式(2 )、( 3 )帶入公式(I)，求得
[0050]Ii1=Tag/ P g ^12T22)(4)
[0051]根據P =1000kg/m3,刮水器 2 的重量=28.1skgj1=SOOmnbr2=ISOmnuh1 為刮水器 2在水中的吃水深度；
[0052]由公式(4)得出溢流水的高度1^=133.!；
[0053]4 )計算溢流硝基苯的高度
[0054]刮水器2在硝基苯中的進入液體的深度即為溢流硝基苯的最高高度，[0055]P gV2=mg(5)
[0056]式中——p為硝基苯液體密度，g為質量常數，V2為刮水器2在硝基苯液體中的體積，m為刮水器2的質量；
[0057]V2=Sh2(6)
[0058]式中——S為刮水器2的底面積，h2為刮水器2在硝基苯液體中的吃水深度；
[0059]將公式(6 )、( 3 )帶入公式(5 )，求得
[0060]h2=mg/ P g ^12T22)(7)
[0061]根據P =1170kg/m3,刮水器 2 的重量=28.18kg, r^OOmm, r2=150mm, h2 為刮水器 2在硝基苯液體中的吃水深度；
[0062]由公式(7)得出溢流硝基苯的高度h2=114mm
[0063]5)由於溢流管9的入水口 11應處於水與硝基苯的分層界面，因此，刮水器2的實際溢流高度應在114mm~133mm之間，本實施例溢流管9的入水口 11高度選擇為120mm。
[0064]本實施例的刮水結 構使用時，調整刮水器2內的溢流管9的入水口 11高度為120mm,將刮水器2置於硝基苯儲罐6內固連到滑動座7上，刮水器2內的溢流管9與排水軟管4密封連接即可。實現了在硝基苯儲罐6內設置隨著水與硝基苯的分層界面的高度位置浮動、形成漂浮的溢流管口的目標，達到即可以有效分離硝基苯中的水分，保證儲罐內游離水處在最低液位，又同時通過實時調整溢流管9入水口 11高度，不會使硝基苯溢流出去造成硝基苯損失的目的。
【權利要求】
1. 一種用於硝基苯分離的刮水結構，它包括硝基苯儲罐和排水軟管，所述硝基苯儲罐設置排水管口，排水軟管置於硝基苯儲罐內和硝基苯儲罐設置的排水管口密封連接，其特徵是:還包括連接軸、固定架、滑動座和刮水器，所述不少於兩個的連接軸置於硝基苯儲罐內，連接軸的一端通過固定架與硝基苯儲罐的罐體固連，若干個滑動座均分別一端套接在連接軸上與連接軸滑動配合，另一端與刮水器的吊耳固連，刮水器的溢流管通過排水軟管與硝基苯儲罐的排水管口密封連接。
2.如權利要求1所述的用於硝基苯分離的刮水結構，其特徵是:它包括浮筒、固定座、吊耳和溢流管，所述中空封閉的浮筒其頂面和底面均分別設置過流口，底面還均布固連固定座，浮筒外側柱面的上部和下部均分別均布固連吊耳，所述溢流管同時穿裝在浮筒底面固連的固定座和浮筒設置的過流口內，溢流管的連接座置於固定座上，溢流管通過連接座和固定座與浮筒固連，溢流管與浮筒的過流口密封連接，溢流管的入水口置於浮筒內，溢流管的出水口通過排水軟管與硝基苯儲罐的排水管口密封連接。
3.如權利要求1所述的用於硝基苯分離的刮水結構的刮水器的設計方法，其特徵是:它包括以下步驟: 1)確定刮水器的結構及外徑、高度、材質、厚度等參數，為便於通過硝基苯儲罐的標準人孔進行安裝，其刮水器的外徑 2.0 ； 2)計算刮水器的重量和容積，並根據刮水器的重量與容積比為0.4~0.6，驗算刮水器的吃水深度，其刮水器的吃水深度應為40~60% ； 3)計算溢流水的高度 刮水器在水中的吃水深度即為溢流水的最高高度， P gV^mg(I) 式中-P為溢流水密度，g為質量常數，V1為刮水器在水中的體積,m為刮水器質量； V1=Sh1(2) 式中一S為刮水器底面積，Ii1為刮水器在水中的吃水深度； 將公式(2 )帶入公式(I)，求得 \=mg/ P gS(3) 4)計算溢流硝基苯的高度 刮水器在硝基苯中的進入液體的深度即為溢流硝基苯的最高高度， P gV2=mg(4) 式中——P為硝基苯液體密度，g為質量常數，V2為刮水器在硝基苯液體中的體積，m為刮水器質量； V2=Sh2(5) 式中一S為刮水器底面積，h2為刮水器在硝基苯液體中的吃水深度； 將公式(5 )帶入公式(4 )，求得 h2=mg/ P gS(6) 5)由於溢流管的入水口應處於水與硝基苯的分層界面，因此，刮水器的溢流高度應在h2~Ii1之間，即刮水器溢流管的入水口應位於h2~Ill之間。
【文檔編號】B01D17/032GK103585789SQ201310571491
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月16日 優先權日:2013年11月16日
【發明者】冷豐強, 柳青峰, 蘇經宇 申請人:康乃爾化學工業股份有限公司