CN101413762B - 一种用于氯化亚砜合成的单排冷凝管冷凝冷却设备 - Google Patents

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本发明涉及一种用于氯化亚砜合成的单排冷凝管冷凝冷却设备，具体的，本发明涉及的是一种全封闭全循环氯化亚砜制备工艺使用的单排冷凝管冷凝冷却设备，包括单排冷凝管，冷凝容器，冷却通道，管路以及循环泵；本发明的冷凝冷却设备由于采用较为简单的单排冷凝管设计，改进了材料，使得耐腐蚀、耐压能力得到明显增强，使用寿命延长了几十倍，另外，本发明将冷凝器和冷却塔合为一体，能耗下降20-30％，并且检修十分便利。

Description

一种用于氯化亚砜合成的单排冷凝管冷凝冷却设备
技术领域
本发明涉及一种用于氯化亚砜合成的单排冷凝管冷凝冷却设备，具体的讲，本发明涉及一种全封闭全循环氯化亚砜制备工艺使用的单排冷凝管冷凝冷却设备。
背景技术
氯化亚砜的合成方法有十几种，但是，大规模工业化生产基本上是如下三种工艺路线：
(1)五氯化磷与二氧化硫反应，工艺简单，但SOCl2与POCl3很难分离，不易得到高纯度SOCl2；
(2)以氯化锑等为催化剂，氯化硫与氯磺酸反应，目前国内广泛采用，工艺复杂，投资较大；
(3)气相催化法合成氯化亚砜，以活性炭为催化剂，氯化硫与二氧化硫、氯气反应，国外普遍采用，工艺简单，投资少和产品纯度高，可采用封闭式内循环装置生产，无环境污染，基本反应式如下：
作为上述现有技术(3)的典型代表，US2431823公开了利用二氯化二硫(S2Cl2)与氯气反应，生成的二氯化硫(SCl2)及过量的氯气与二氧化硫及导入的氯气在活性炭催化下气相反应，然后经过冷凝、脱气、精馏，氯化亚砜；该文献还公开了将反应后经过硫化床并蒸馏后的主要为包括硫的一氯化硫混合物经过氯化器氯化后加入预热器A，开始新的反应。
现有技术中，氯化亚砜的冷凝器都是采用搪瓷片式冷凝器，由于压力大，密封点多，一台用不了多少时间就会损坏，频繁的检修带来维修费用的升高，而且造成环境的污染。
现有技术中，也有一些文献报道了组合式冷凝冷却器，例如：
CN96235134.2公开了了一种用于各类蒸汽冷凝冷却的复合式冷凝冷却器，属于两种热交换介质的热交换装置。本实用新型由一个列管式换热器，一个盘管式换热器，一个汽液分离室，一个收集室，通过联通管连接而组成。既可用于常压操作，又可用于减压操作，具有冷凝冷却速度快，效果好，冷却水耗量小，操作方便，使用安全可靠，经济等特点。可广泛用于医药、食品、化工等行业的各类蒸汽的冷凝冷却。
CN97249487.1公开了一种变通道螺旋板冷凝冷却器，属于气液换热设备领域。该冷凝冷却器包括冷凝冷却器主体1、气体入口5、气体出口2、液体入口3、液体出口4。冷凝冷却器主体1中心呈S形组合，其两侧通道为螺旋通道，一侧通道为气体通道7，其间距是非均匀间距，该间距由中心向外圈随着各圈半径的增大而增大。该冷凝冷却器结构简单，传热效果好，使用寿命长，经济实用，可以在气体冷凝冷却的工业生产设备改造中推广应用。
CN02822990.8公开了一种用于冷凝冷却塔流出物的空气对空气常压热交换器10，其具有用于接收外界气流的第一组通路14和用于接收含有暖水的气流的第二组通路16。所述的第一组通路14和第二组通路16相互分离并允许通过外界气流冷却含有暖水的气流，使得水能凝结在含有暖水的气流外。冷却塔构造包括，已公开的用于接收流出物烟流消除的热交换器部件，接收部分流出物使其返回到冷却塔蓄水器中或作为纯净水源。
前述现有技术大都用于一般气体的冷凝冷却场合，而本发明所述的氯化亚砜对密封接头具有强烈的腐蚀性，例如对接头密封的橡胶垫圈，而一旦垫圈被腐蚀后，逸出的氯化亚砜和空气结合产生的氯离子会对橡胶密封材料和管路材料(例如，不锈钢管)产生更加强烈的腐蚀，而现有技术给出的技术方案显然不能够直接用于本发明。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种在全封闭全循环氯化亚砜制备工艺中使用的单排冷凝管冷凝冷却设备，该冷凝冷却设备耐腐蚀、耐压，使用寿命长，且能耗较低，解决了生产中的安全连续的运行问题。
本发明的目的可以通过以下方式得以实现：
为了清楚的描述明本发明的技术方案，以下对全封闭全循环氯化亚砜制备工艺描述如下，即：
1、合成一氯化硫(S2Cl2)；
2、合成二氯化硫(SCl2)；
3、合成氯化亚砜(SOCl2)；
4、氯化亚砜精馏。
氯化亚砜合成的过程中，有几个装置能够产生可回用气体，一是粗品氯化亚砜在冷凝装置冷却后，部分低沸点的气体可以回用；二是粗品脱气装置，为了进一步提高氯化亚砜的含量，在粗品脱气装置中，将一部分低沸点的未反应完全的物质脱出，这部分气体也是可以回到氯化亚砜合成釜中回用的；当然，类似精馏塔等装置也有部分气体可以回用。
这些混合气体如果放出，就可能浪费和造成污染，更加重要的是，本发明涉及的是一种氯化亚砜全封闭全循环生产工艺，为了充分循环利用冷凝气体并减少能耗，粗品冷凝冷却设备的设置需要进行改进。
本发明提出的解决方案如下：
一种用于氯化亚砜合成的单排冷凝管冷凝冷却设备，其特征在于：所述的设备包括一组单排冷凝管、冷凝容器、冷却通道、管路以及循环泵。
本发明所述的设备为一体化冷凝冷却设备。
其中，所述的冷凝冷却设备包括一个外壳18，在所述的外壳18中间设置冷凝气态氯化亚砜的单排冷凝管19，所述的单排冷凝管19的上部设置有一个气态氯化亚砜进料口14，其下部设置有冷凝后的液态氯化亚砜出料口13。
本发明中，所述的单排冷凝管19的上方设置有冷凝水喷淋口17，在外壳18的下部设置有冷凝水出口21，所述的冷凝水出口21通过管路和循环水泵20与冷凝水出口21的连通管路相通，从而形成冷凝水的循环喷淋。
本发明中，在外壳18的上方的空气流通口的侧面，设置有补充水进口15。
在外壳18的上方的空气流通口中央设置有轴流风机16，开启所述的轴流风机16，对循环喷淋的冷凝水进行冷却。
所述的单排冷凝管是连续的或者焊接的不锈钢管，弯制成类似“弓”型，一组单排冷凝管为3-7层，优选为5层。
本发明所述的设备中，选择12-25组单排冷凝管沿水平方向对齐排列，优选20组单排冷凝管沿水平方向对齐排列。
本发明所述的设备中，每组单排冷凝管设有一个进口和一个出口，将所述的进口和出口分别焊接在两根直管上，再在所述的直管上设置一进料管和出料管，将气态氯化亚砜从进料管引入，被冷凝的液态氯化亚砜从出料管导出，为了分离冷凝后的液态氯化亚砜中含有的少量气体，在出料管处加装一个三通，从其中的一个通路即可导出残余的气体。
本发明中，为了冷却所述的冷凝水，在冷凝冷却设备的下部或底部设置进气口，在其顶部设置轴流风机，用空气对冷凝水进行循环冷却。
本发明所提供的冷凝冷却设备，通过试验收到了很好的效果，不仅解决了材料耐腐蚀性和耐压力的问题，使用寿命是原来的几十倍，而且本发明通过节能考虑，将冷凝器和冷却塔合为一体，这样能耗下降20-30％，并且检修十分便利。
附图说明
附图1是本发明所述的氯化亚砜的制备工艺的基本流程图；
附图2是本发明所述的冷凝冷却设备的结构示意图；
附图3是本发明所述的冷凝冷却设备的管线放大示意图。
为了清楚的说明本发明，特将附图中部件名称和对应的编号列出，二氯化硫合成釜1，氯化亚砜合成釜2，粗品冷凝器3，脱气提纯釜4，粗品硫化釜5，精馏冷凝器6，精馏塔7，塔釜8，一氯化硫输送泵9，隔膜泵12，液态氯化亚砜出料口13，气态氯化亚砜进料口14，补充水进口15，轴流风机16，喷淋口17，外壳18，单排冷凝管19，循环水泵20，冷凝水出口21。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式，所述的实施例是为了进一步描述本发明，而不是限制本发明。
实施例1
参见附图2，本发明所述的冷凝冷却设备包括一个外壳18，在所述的外壳18中间设置冷凝气态氯化亚砜的单排冷凝管19，所述的单排冷凝管19的上部设置有一个气态氯化亚砜进料口14，其下部设置有冷凝后的液态氯化亚砜出料口13。
在所述的单排冷凝管19的上方设置有冷凝水喷淋口17，在外壳18的下部设置有冷凝水出口21，所述的冷凝水出口21通过管路和循环水泵20与冷凝水出口21的连通管路相通，从而形成冷凝水的循环喷淋。
在外壳的上方的空气流通口的侧面，设置有补充水进口15。
在外壳的上方的空气流通口中央设置有轴流风机16，开启所述的轴流风机，对循环喷淋的冷凝水进行冷却。
实施例2
其它和实施例一样，不同的是，本实施例更加具体详细地描述了本发明所述的冷凝冷却设备以及气液分离方式。
本发明采用的是单排冷凝管，所述的单排冷凝管是指，连续的或者焊接的不锈钢管，弯制成类似“弓”型，可参见附图3，如果单一计算一侧，例如附图3的单排冷凝管的右侧的弯头，一个弯头为一层，一组单排冷凝管约为3-7层，优选为5层。
作为优选的方式，本实施例中选择12-25组单排冷凝管沿水平方向对齐排列，优选，选择20组单排冷凝管沿水平方向对齐排列。
每组单排冷凝管有一个进口和一个出口，将所述的进口和出口分别焊接在两根直管上，再在所述的直管上设置一进料管和出料管，将气态氯化亚砜从进料管引入，被冷凝的液态氯化亚砜从出料管导出，为了分离冷凝后的液态氯化亚砜中含有的少量的气体，在出料管处加装一个三通，从其中的一个通路即可导出残余的气体，这些气体可以返回氯化亚砜合成釜中再次利用。
冷凝管的冷凝是依靠循环泵将冷凝水从单排冷凝管的上方喷淋而下，从底部抽吸循环。
为了冷却所述的冷凝水，在冷凝冷却设备的下部或底部设置进气口，在其顶部设置轴流风机，用空气对冷凝水进行循环冷却。

Claims (5)

1.一种用于氯化亚砜合成的单排冷凝管冷凝冷却设备，其特征在于：所述的设备包括12-25组单排冷凝管(19)、外壳(18)、管路以及循环泵；每组单排冷凝管设有一个进口和一个出口，将所述的进口和出口分别焊接在两根直管上，再在所述的直管上设置一进料管和出料管，将气态氯化亚砜从进料管引入，被冷凝的液态氯化亚砜从出料管导出，为了分离冷凝后的液态氯化亚砜中含有的少量气体，在出料管处加装一个三通，从其中的一个通路即可导出残余的气体；所述的单排冷凝管(19)设置在所述的外壳(18)中间；所述的单排冷凝管(19)的上方设置有冷凝水喷淋口(17)，在外壳(18)的下部设置有冷凝水出口(21)，所述的冷凝水出口(21)通过管路和循环水泵(20)与冷凝水喷淋口(17)的连通管路相通，在外壳(18)的上方设置有空气流通口，空气流通口的中央设置有轴流风机(16)，在冷凝冷却设备的下部或底部设置进气口。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述的设备为一体化冷凝冷却设备。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：在外壳(18)的上方的空气流通口的侧面，设置有补充水进口(15)。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述的单排冷凝管是连续的或者焊接的不锈钢管，弯制成类似“弓”型，按单一侧一个弯头为一层计算，一组单排冷凝管为3-7层。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述的一组单排冷凝管为5层。
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