CN104383859A - 螺旋板式氯乙烯合成转化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种螺旋板式氯乙烯合成转化器，其包括竖置的两端开口的筒状的壳体、呈双螺旋状卷绕设置在所述壳体内的第一换热板和第二换热板，所述第一换热板与所述第二换热板之间形成双螺旋排布的第一通道和第二通道，所述第一通道的上下两侧封闭，其螺旋的中心具有第一开口，其螺旋的边缘具有第二开口；所述第二通道的螺旋中心和螺旋边缘封闭，其上下两侧敞开形成第三开口和第四开口，所述第二通道侧壁设置有催化剂，由于本发明采用了螺旋板式的结构，减小了结构尺寸，提高转换率，因螺旋板结构的自清洁功能，次减少热水垢的情况，延长使用寿命及检修周期，避免管道腐蚀渗漏的情况，可以大大提高氯乙烯的生产技术水平，满足市场需要。

Description

螺旋板式氯乙烯合成转化器

技术领域

本发明涉及氯乙烯生产设备，特别是一种螺旋板式氯乙烯合成转化器。

背景技术

氯乙烯是一种应用于高分子化工的重要的单体，具有无色、易液化、易爆、有毒特点。目前氯乙烯普遍采用电石法生产，使用的主要是固定管板列管式的反应器结构，其生产原理是由混合器中出来的混合气体进入用氯化汞作催化剂的的转化器中进行反应，使乙炔和氯化氢合转化为氯乙烯。该反应为强放热反应，反应带的中心温度最高可达190℃左右。反应放出的大量热量必须经壳程循环水冷却介质移去。氯乙烯合成转化器实际上是一种大型换热器，也可以说它是反应器，它是氯乙烯合成工艺流程中的关键设备。近年来因氯乙烯市场需求的扩大，许多生产企业从增产、成本、环保、安全等因素的考虑对列管式的合成转化器进行大量的研究。这些研究主要通过增加换热管方式，从早先的Φ2400mm，换热管数量大约为600根，换热面积320-350m2，到目前的Φ3000mm, 换热管数量大约为1600根，换热面积达到了780m2左右。但是这种结果存在一些缺陷，由于其换热管与管板均是胀接而成，其胀接技术要求非常严格，只要有一根管头微量的渗漏，就会将壳程内的冷却介质泄漏到管程内，使管程的干氯化氢气体生成盐酸，并迅速腐蚀直到大量盐酸从底部放酸口排出而造成安全停产事故。因此未来开发一种具有高性能、高防腐蚀、防止泄漏、经济性的新型氯乙烯合成转化器具有很大的市场应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能、高防腐蚀、防止泄漏、经济性螺旋板式氯乙烯合成转化器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：螺旋板式氯乙烯合成转化器，其包括竖置的两端开口的筒状的壳体、呈双螺旋状卷绕设置在所述壳体内的第一换热板和第二换热板，所述第一换热板与所述第二换热板之间形成双螺旋排布的第一通道和第二通道，所述第一通道的上下两侧封闭，其螺旋的中心具有第一开口，其螺旋的边缘具有第二开口；所述第二通道的螺旋中心和螺旋边缘封闭，其上下两侧敞开形成第三开口和第四开口，所述第二通道侧壁设置有催化剂。

优选地，所述第一开口为位于所述壳体上部的冷却液出口，所述第二开口为位于所述壳体下部的冷却液入口。

优选地，所述第三开口为位于所述壳体上部的气体出口，所述第四开口为位于所述壳体下部的气体入口。

优选地，所述第一通道内设置有多个两端分别支撑所述第一换热板和所述第二换热板的定距柱。

优选地，所述第二通道内竖直设置有多个定距隔板，所述定距隔板的两侧分别与所述第一换热板和所述第二换热板相抵，所述定距隔板将所述第二通道分隔成多个竖直的单通道。

进一步优选地，所述定距柱表面设置有催化剂。

优选地，所述第一通道下端设置有排液口。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

由于本发明采用了螺旋板式的结构，减小了结构尺寸，提高转换率，因螺旋板结构的自清洁功能，次减少热水垢的情况，延长使用寿命及检修周期，避免管道腐蚀渗漏的情况，可以大大提高氯乙烯的生产技术水平，满足市场需要。

附图说明

附图1为本发明的主视示意图；

附图2为本发明A-A向剖视示意图；

附图3为本发明局部放大示意图B；

附图4为本发明局部放大示意图C；

附图5为本发明局部放大示意图D。

以上附图中：1、壳体；21、第一换热板；22、第二换热板；31、第一通道；32、第二通道；41、第一开口；42、第二开口；43、第三开口；44、第四开口；5、定距柱；6、定距隔板；7、排液口；8、圆钢。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见附图1-5所示，螺旋板式氯乙烯合成转化器，其包括竖置的两端开口的筒状的壳体1、呈双螺旋状卷绕设置在壳体1内的第一换热板21和第二换热板22，第一换热板21与第二换热板22之间形成双螺旋排布的第一通道31和第二通道32，第一通道31的上下两侧封闭，本实施例中采用圆钢8焊接封堵，其螺旋的中心具有第一开口41，其螺旋的边缘具有第二开口42；第二通道32的螺旋中心和螺旋边缘封闭，其上下两侧敞开形成第三开口43和第四开口44，第二通道侧壁设置有催化剂。第一开口41为位于壳体1上部的冷却液出口，第二开口42为位于壳体下部的冷却液入口，第三开口43为位于壳体1上部的气体出口，第四开口44为位于壳体下部的气体入口。本实施例中催化剂为氯化汞，在催化剂和特定温度下将乙炔和氯化氢混合气体转化为氯乙烯。因采用了螺旋板结构，物料侧为贯通型结构，使得水与物料气体的流向为整体错流形式，充分提高了换热的效率；物料侧工艺气流分布均匀，阻力小，气体空间流速高，传热效率高，催化剂及设备使用寿命长，由于螺旋通道的曲率是均匀的，液体在设备内流动没有大的流向，且受力均匀，总阻力小，因此具有较高的传热能力，其热效率一般高于同类产品的1~3倍。

第一通道31内设置有多个两端分别支撑第一换热板21和第二换热板22的定距柱5，第二通道32内竖直设置有多个定距隔板6，定距隔板6的两侧分别与第一换热板21和第二换热板22相抵，定距隔板6将第二通道32分隔成多个竖直的单通道，定距柱5和定距隔板6能够起到支撑两个换热通道的作用，定距隔板6除了起到支持作用，还能够将第二通道32分隔成多个较小的气体通道，并且在定距柱5表面加设催化剂，能够模拟列管状转化器形式，结构紧凑，更换催剂容易，减少气阻，能够增加催化反应的效率。

在第一通道31下端设置有排液口7，排液口7用于在有需要时候排除第一通道31内的废液，从而保护装置。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.螺旋板式氯乙烯合成转化器，其包括竖置的两端开口的筒状的壳体（1）、呈双螺旋状卷绕设置在所述壳体（1）内的第一换热板（21）和第二换热板（22），所述第一换热板（21）与所述第二换热板（22）之间形成双螺旋排布的第一通道（31）和第二通道（32），其特征在于：所述第一通道（31）的上下两侧封闭，其螺旋的中心具有第一开口（41），其螺旋的边缘具有第二开口（42）；所述第二通道（32）的螺旋中心和螺旋边缘封闭，其上下两侧敞开形成第三开口（43）和第四开口（44），所述第二通道侧壁设置有催化剂。

2.根据权利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成转化器，其特征在于：所述第一开口（41）为位于所述壳体（1）上部的冷却液出口，所述第二开口（42）为位于所述壳体下部的冷却液入口。

3.根据权利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成转化器，其特征在于：所述第三开口（43）为位于所述壳体（1）上部的气体出口，所述第四开口（44）为位于所述壳体下部的气体入口。

4.根据权利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成转化器，其特征在于：所述第一通道（31）内设置有多个两端分别支撑所述第一换热板（21）和所述第二换热板（22）的定距柱（5）。

5.根据权利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成转化器，其特征在于：所述第二通道（32）内竖直设置有多个定距隔板（6），所述定距隔板（6）的两侧分别与所述第一换热板（21）和所述第二换热板（22）相抵，所述定距隔板（6）将所述第二通道（32）分隔成多个竖直的单通道。

6.根据权利要求5所述的螺旋板式氯乙烯合成转化器，其特征在于：所述定距柱（5）表面设置有催化剂。

7.根据权利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成转化器，其特征在于：所述第一通道（31）下端设置有排液口（7）。