技术领域
[0001] 本实用新型属于化工教学装置领域，具体涉及一种苯甲酰胺生产线教学装置。
背景技术
[0002] 苯甲酰胺是一种常用的有机合成中间体，常温下呈无色片状晶体，溶于
乙醇和热
水，中性，具有一般酰胺的性质，
水解生成苯
甲酸和
氨。可用苯甲酰氯与氨反应制得。苯甲酰胺的合成工艺涵盖了多种化工操作单元和单元操作方式，因此，开发一种苯甲酰胺生产线教学装置用于职业院校和高等院校的实训教学具有重要的现实意义。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是针对
现有技术的不足，从而提供一种苯甲酰胺生产线教学装置。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
[0005] 一种苯甲酰胺生产线教学装置，它包括反应系统和精制系统；
[0006] 所述反应系统包括酰氯储罐、
氨水储罐、反应釜、离心机和第一母液罐，所述酰氯储罐和所述氨水储罐的出料口分别与所述反应釜的进料口相连接，所述反应釜的出料口与所述离心机相连接，所述离心机出液口与所述第一母液罐相连接，所述第一母液罐的出料口与所述反应釜的进料口相连接；
[0007] 所述精制系统包括结晶釜、与所述结晶釜出料口相连接的板框过滤机、与所述结晶釜进料口相连接的
溶剂罐、与所述板框过滤机出液口相连接的第二母液罐；所述离心机的固体出口与所述结晶釜进料口相连接。
[0008] 基于上述，所述反应系统还包括与所述反应釜连接的精馏柱和吸收塔、与所述精馏柱连接的第一
冷凝器、与所述第一冷凝器连接的第一冷凝储罐、与所述吸收塔连接的吸收液储罐、分别与所述第一母液罐和所述吸收液储罐相连接的中和罐，所述第一冷凝储罐的出液口与所述反应釜的进料口相连接；其中，所述第一冷凝器为
套管换热器。
[0009] 基于上述，所述精制系统还包括与所述结晶釜进料口相连接的第二冷凝器、与所述第二冷凝器连接的第二冷凝储罐，所述第二冷凝储罐的出液口与所述结晶釜的进料口相连接；其中，所述第二冷凝器为列管换热器。
[0010] 基于上述，所述反应釜和所述结晶釜的外壁均设有加热套，所述反应釜和所述结晶釜的内部均设有搅拌桨和冷却盘管；其中，所述加热套对所述反应釜和所述结晶釜进行加热的
传热过程类似夹套换热器，所述冷却盘管为蛇形盘管，其传热过程类似蛇管换热器。
[0011] 基于上述，所述精制系统还包括筛板精馏塔、位于所述筛板精馏塔底部的
再沸器、与所述再沸器相连接的塔底热交、与所述筛板精馏塔顶部相连接的塔顶热交、与所述塔顶热交相连接的
真空缓冲罐和塔顶
分馏器、与所述筛板精馏塔的侧部进料口相连接的萃取液罐、与所述真空缓冲罐相连接的真空
泵、与所述塔顶分馏器相连接的第一回流泵，所述第一回流泵的出液口与所述塔底热交的冷凝水入口相连接，所述塔底热交的冷凝水出口与所述筛板精馏塔的回流入口相连接，所述塔底热交的冷凝液出口连接有塔底产品罐；所述第二母液罐与所述再沸器相连接；优选的，所述塔底热交包括三个
串联的列管换热器，所述塔顶热交为列管换热器。
[0012] 基于上述，所述第二母液罐还与所述塔顶热交的冷凝水入口相连接，所述塔顶热交的冷凝水出口与所述筛板精馏塔的进料口相连接。
[0013] 基于上述，所述塔顶分馏器还和一塔顶产品罐相连接，所述塔顶分馏器和所述塔顶产品罐间设有馏分冷却器。
[0014] 基于上述，所述精制系统还包括填料精馏塔、与所述填料精馏塔塔顶相连接的第三冷凝器、与所述第三冷凝器相连接的回流罐、与所述回流罐相连接的第二回流泵、与所述填料精馏塔塔釜相连接的萃取液回收罐，所述第二回流泵与所述填料精馏塔的回流口相连接，所述塔底产品罐与所述填料精馏塔的塔釜进料口相连接，所述第二回流泵还与一乙醇回收罐相连接；其中，所述第三冷凝器为
板式换热器。
[0015] 基于上述，该苯甲酰胺生产线教学装置还包括真空干燥系统，所述真空干燥系统与所述板框过滤机的固体出料口相连接。
[0016] 本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型具有以下优点：
[0017] 本实用新型提供的苯甲酰胺生产线教学装置以苯甲酰胺的生产工艺为载体，包括
流体输送、氨基化反应、尾气吸收、中和处理、重结晶、离心过滤、筛板精馏、填料精馏、传热和干燥等多种化工单元操作，实验人员通过该苯甲酰胺生产线教学装置可以充分理解各种化工单元操作；而且，在该苯甲酰胺生产线教学装置中同类化工单元操作呈现多种表现单元操作形式，例如传热过程具体表现为套管换热、列管换热、夹套换热、蛇管换热和板式换热，过滤有离心过滤和板框过滤，精馏既可实现筛板精馏、填料精馏和萃取精馏，也可实现常压精馏和减压精馏，可以实现多元化教学，更加贴近生产实况，可以使操作人员充分理解化工生产中的各种作业过程，同时，该苯甲酰胺生产线教学装置包括原料储罐、夹套加热反应釜、吸收塔、精馏柱、中和釜、列管冷凝器、板式换热器、套管换热器、离心机、板框过滤机、原料泵、
真空泵、筛板精馏塔和填料精馏塔等装置，适于初学者老师和学生熟悉各种化工设备和装置的操作，进一步，该苯甲酰胺生产线教学装置还涉及到各个化工操作单元之间的连续操作和间歇操作，可以使实验人员进一步理解间歇操作和连续操作的区别和共性，进一步理解化工各种单元操作；而且，该苯甲酰胺生产线教学装置中不仅为了回收溶剂及循环利用设计了一系列的工艺流程，还充分考虑到了冷凝换热的
热能，将其用于精馏预热进行废热利用，更符合现代绿色节能的要求。
附图说明
[0018] 图1 是本实用新型中苯甲酰胺生产线教学装置的结构示意图。
[0019] 图2 是本实用新型中所述筛板精馏塔的结构示意图。
[0020] 图3 是本实用新型中所述填料精馏塔的结构示意图。
[0021] 图中：1.酰氯储罐；2.氨水储罐；3.反应釜；4.离心机；5.第一母液罐；6.结晶釜；7.板框过滤机；8.溶剂罐；9.第二母液罐；10.精馏柱；11.吸收塔；12.第一冷凝器；13.第一冷凝储罐；14.吸收液储罐；15.中和罐；16.第二冷凝器；17.第二冷凝储罐；18.筛板精馏塔；19.再沸器；20.塔底热交；21.塔顶热交；22.真空缓冲罐；23.塔顶分馏器；24.真空泵；25.第一回流泵；26.塔底产品罐；27.塔顶产品罐；28.馏分冷却器；29.萃取液罐；30.填料精馏塔；
31.第三冷凝器；32.回流罐；33.第二回流泵；34.萃取液回收罐；35.乙醇回收罐。
具体实施方式
[0022] 下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0023] 如图1、图2和图3所示，一种苯甲酰胺生产线教学装置，它包括反应系统和精制系统；所述反应系统包括酰氯储罐1、氨水储罐2、反应釜3、离心机4和第一母液罐5，所述酰氯储罐1和所述氨水储罐2的出料口分别与所述反应釜3的进料口相连接，所述反应釜3的出料口与所述离心机4相连接，所述离心机4出液口与所述第一母液罐5相连接，所述第一母液罐5的出料口与所述反应釜3的进料口相连接；使用时，氨水和酰氯进入反应釜3中进行反应得到苯甲酰胺晶体和第一母液，苯甲酰胺晶体和第一母液进入离心机4中进行固液分离，苯甲酰胺进入精制系统，第一母液进入第一母液罐5可以重新进入反应釜3中循环利用。
[0024] 所述精制系统包括结晶釜6、与所述结晶釜6出料口相连接的板框过滤机7、与所述结晶釜6进料口相连接的溶剂罐8、与所述板框过滤机7出液口相连接的第二母液罐9；所述离心机4的固体出口与所述结晶釜6进料口相连接，乙醇从溶剂罐8进入结晶釜6，苯甲酰胺进入结晶釜6和乙醇进行重结晶，重结晶后进入板框过滤机7进行固液分离。
[0025] 进一步，所述反应系统还包括与所述反应釜3连接的精馏柱10和吸收塔11、与所述精馏柱10连接的第一冷凝器12、与所述第一冷凝器12连接的第一冷凝储罐13、与所述吸收塔11连接的吸收液储罐14、分别与所述第一母液罐5和所述吸收液储罐14相连接的中和罐15，所述第一冷凝储罐13的出液口与所述反应釜3的进料口相连接。氨水和酰氯反应为放热反应，氨水挥发形成氨气，氨气进入吸收塔11中吸收重新形成氨水，同时挥发气体进入第一冷凝器12中进行冷凝再次流入反应釜3中，第一母液的主要组分为苯甲酰氨和反应中过量的氨水，其中母液一部分进入反应釜进行二次反应，一部分进入中和罐15中，加入
醋酸发生中和反应后排放。
[0026] 进一步，所述精制系统还包括与所述结晶釜6进料口相连接的第二冷凝器16、与所述第二冷凝器16连接的第二冷凝储罐17，所述第二冷凝储罐17的出液口与所述结晶釜6的进料口相连接。以乙醇为溶剂对所述反应系统制得的苯甲酰胺进行重结晶，乙醇挥发进入第二冷凝器16中进行冷凝，再流入结晶釜6中再次利用。
[0027] 进一步，所述反应釜3和所述结晶釜6的外壁均设有加热套，所述反应釜3和所述结晶釜6的内部均设有搅拌桨和冷却盘管，以便对反应釜3和结晶釜6进行加热，或在需要时在反应釜3和结晶釜6的内腔进行冷却。
[0028] 进一步，如图2所示，所述精制系统还包括筛板精馏塔18、位于所述筛板精馏塔18底部的再沸器19、与所述再沸器19相连接的塔底热交20、与所述筛板精馏塔18顶部相连接的塔顶热交21、与所述塔顶热交21相连接的真空缓冲罐22和塔顶分馏器23、与所述筛板精馏塔18的侧部进料口相连接的萃取液罐29、与所述真空缓冲罐22相连接的真空泵24、与所述塔顶分馏器23相连接的第一回流泵25，所述第一回流泵25的出液口与所述塔底热交20的冷凝水入口相连接，所述塔底热交20的冷凝水出口与所述筛板精馏塔18的回流入口相连接，以便回流液体进入塔底热交20进行热交换，充分利用热能；所述塔底热交20的冷凝液出口连接有塔底产品罐26；所述第二母液罐9与所述再沸器19相连接。第二母液罐9中的乙醇混合溶液进入筛板精馏塔18中进行常压或真空精馏分离乙醇，该乙醇可以进入结晶釜6中重新进行重结晶。
[0029] 具体地，所述塔底热交20和所述塔顶热交21均为冷凝装置，起冷凝作用。
[0030] 进一步，所述第二母液罐9还与所述塔顶热交21的冷凝水入口相连接，所述塔顶热交21的冷凝水出口与所述筛板精馏塔18的进料口相连接，以便第二母液罐9在进行精馏前先在塔顶热交21中进行预热。
[0031] 进一步，所述塔顶分馏器23还和一塔顶产品罐27相连接，以便塔顶分馏器23中的液体流入塔顶产品罐27或第一回流泵25进行回流，所述塔顶分馏器23和塔顶产品罐27间设有馏分冷却器28，塔顶产品罐27中的乙醇溶液可再次进入结晶釜6中进行重结晶。
[0032] 进一步，如图3所示，所述精制系统还包括填料精馏塔30、与所述填料精馏塔30塔顶相连接的第三冷凝器31、与所述第三冷凝器31相连接的回流罐32、与所述回流罐32相连接的第二回流泵33、与所述填料精馏塔30塔釜相连接的萃取液回收罐34，所述第二回流泵33与所述填料精馏塔30的回流口相连接，所述塔底产品罐26与所述填料精馏塔30的塔釜进料口相连接，以便精馏后得到塔底产品罐26中的液体再次进行精馏，所述第二回流泵33还与乙醇回收罐35相连接，以便填料精馏塔30塔顶冷凝液回流或流入乙醇回收罐35中。需要说明的是，所述苯甲酰胺生产线教学装置不仅可以用于苯甲酰胺生产教学，还可以通过使用其部分设备用于其他教学实验例如反应精馏制备乙酸乙酯和无水乙醇的实验。
[0033] 优选的，所述第一冷凝器12为套管换热器；所述第二冷凝器16为列管换热器；所述加热套对所述反应釜3和所述结晶釜6进行加热的传热过程类似夹套换热器，所述冷却盘管为蛇形盘管，其传热过程类似蛇管换热器；所述塔底热交20包括三个串联的列管换热器，所述塔顶热交21为列管换热器；所述第三冷凝器31为板式换热器，多种换热方式的应用，使老师和学生充分理解不同形式的传热过程。
[0034] 进一步，该苯甲酰胺生产线教学装置还包括真空干燥系统，所述真空干燥系统与所述板框过滤机7的固体出料口相连接，以便重结晶得到苯甲酰胺进入所述真空干燥系统进行干燥，得到苯甲酰胺成品，具体的，所述真空干燥系统可选用常规的真空干燥箱、真空干燥机或其他真空干燥设备。
[0035] 进一步，所述苯甲酰胺生产线教学装置中各装置多通过管道连接，所述管道上根据需要设置若干
阀门，以便通过各阀门的通断控制流向。
[0036] 最后应当说明的是：以上
实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行
修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型
请求保护的技术方案范围当中。
