CN108404814A - 一种节能型高温高压反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能型高温高压反应釜，属于化工品生产设备技术领域。所述节能型高温高压反应釜包括釜体和设置在釜体上的釜盖，釜体的内部设置有加热盘管，釜体的外侧设置有夹套，夹套内用于注入导热油，夹套内均匀设置有若干电加热棒。本发明能够解决现有通过导热油作为热传递介质的能耗与效率问题，解决现有装置功能单一问题，该装置加热效率高、升温速度快，可用于加热温度180‑230℃的反应、常压、减压精馏(或蒸馏)，提高了热能利用率，降低了运行费用并降低了投资额。

Description

一种节能型高温高压反应釜

技术领域

本发明涉及一种节能型高温高压反应釜，属于化工品生产设备技术领域。

背景技术

目前用于高温反应釜，尤其是反应温度在180-230℃的反应釜其加热方式主要是通过导热油加热或电加热套来实现的；导热油加热方式一般单独配有导热油加热系统，包括导热油电加热器、导热油循环泵及导热油电加热温度控制系统；导热油加热方式的优点是反应釜温度控制比较精准，缺点是：系统复杂、投资大、占地面积大、运行费用高。电加热套加热方式设备比较简单，但存在温度控制滞后、降温时间长、能耗高的不足。

传统导热油加热反应釜如专利CN 205340800 U中，需外置热交换器、温度保护控制装置、冷油补给罐，通过两个循环泵加速热循环，另外在专利CN104984715A中，其通过蒸汽加热导热油，蒸汽外管同时向釜内传递热量，此两种方法虽控温稳定但能耗高，装置安装复杂，且存在管路需实时监测，维护不便等缺点，增加了生产成本。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足而提供了一种电加热导热油与蒸汽加热两种加热介质的组合的节能型高温高压反应釜，其能够解决现有通过导热油作为热传递介质的能耗与效率问题，解决现有装置功能单一问题，该装置加热效率高、升温速度快，可用于加热温度180-230℃的反应、常压、减压精馏(或蒸馏)，提高了热能利用率，降低了运行费用并降低了投资额。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种节能型高温高压反应釜，包括釜体和设置在所述釜体上的釜盖，所述釜体的内部设置有加热盘管，所述釜体的外侧设置有夹套，所述夹套内用于注入导热油，所述夹套内均匀设置有若干电加热棒。

进一步的，所述釜体内设置有搅拌轴，所述搅拌轴包括上搅拌轴和与所述上搅拌轴通过夹壳联轴器连接的下搅拌轴，所述上搅拌轴连接有电机减速机，所述下搅拌轴上设置有双四宽叶旋桨。

进一步的，所述夹套的上部开设有导热油进口，所述导热油进口与导热油膨胀箱连接。

进一步的，所述导热油进口的下方开设有用于控制所述夹套内导热油容积的溢流口，所述夹套的顶部开设有用于排出所述夹套内气体的夹套排气口，所述夹套上还开设有常开溢流口，所述常开溢流口和排气口均与球阀相连。

进一步的，所述夹套的中下部设置有用于检测夹套内导热油温度的夹套测温口，所述夹套的底部开设有夹套排污口。

进一步的，所述夹套内导热油的液位高于所述电加热棒的高度。

进一步的，所述釜盖上设置有蒸汽进口和蒸汽出口，所述蒸汽进口和蒸汽出口均与所述釜体内的加热盘管相连，所述釜盖上开设有用于向釜内投料的加料口，所述釜盖上还开设有用于与精馏塔相连进行常压或减压精馏操作的气相出口、用于连接压力检测装置以检测釜内压力的压力表口、用于连接氮气源向釜内通入氮气的氮气进口、用于设置温度监测装置以测量釜内温度的测温口以及用于连接安全阀以增加安全性的爆破口。

进一步的，所述反应釜内设置有用于测量反应釜内温度的测温点。

进一步的，所述釜体的底部开设有用于在试验完成后放出釜底料的液固出料口。

进一步的，所述釜体的中上部开设有真空口。

本发明具有以下有益效果：

本发明的节能型高温高压反应釜，其加热高效，节能效果明显，能够用于180-230℃的反应条件，包括釜体、釜盖、内置加热盘管、夹套、电加热棒；用于反应釜加热设置有反应釜夹套和反应釜内加热盘管；反应釜夹套加热主要是通过导热油给反应釜加热，导热油存在于夹套中，通过导热油箱加入，通过溢流口位置控制容积，通过加热棒对其加热；反应釜内盘管连接热蒸汽进口与冷凝水出口，进口与热蒸汽源相连，通过气动调节阀实现温度控制。该反应釜加热效率高，使用范围广，安全节能，操作维护方便。

本发明中把导热油加热系统集成在反应釜夹套内，反应釜加热是采用蒸汽和导热油两种方式：反应釜内温度150℃前是通过反应釜内设置的加热盘管，用0.8MPa蒸汽加热实现的；反应釜内温150℃以上是通过反应釜夹套内设置有电加热棒的导热油实现的。这种集成式加热方式可以实现热源直接加热被加热物质，大大减少了热损失；这种阶梯式加热方式充分利用了蒸汽、导热油的优点，实现两者的最佳结合：反应釜内温150℃前是用蒸汽通过盘管直接给反应釜内物料加热，传热效率高、升温速度快；反应釜内温150℃以上的加热采用电加热导热油，再传递给反应釜内的被加热物料，升温到反应温度，克服了蒸汽升温的局限性。

附图说明

图1是本发明的节能型高温高压反应釜的整体结构示意图；

图2是本发明的节能型高温高压反应釜的釜盖的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种节能型高温高压反应釜，如图1和图2所示，包括釜体1和设置在釜体1上的釜盖2，釜体1的内部设置有加热盘管，釜体1的外侧设置有夹套，夹套内用于注入导热油，夹套内均匀设置有若干电加热棒M1～18。

本发明的节能型高温高压反应釜，其加热高效，节能效果明显，能够用于180-230℃的反应条件，包括釜体、釜盖、内置加热盘管、夹套、电加热棒；用于反应釜加热设置有反应釜夹套和反应釜内加热盘管；反应釜夹套加热主要是通过导热油给反应釜加热，导热油存在于夹套中，通过导热油箱加入，通过溢流口位置控制容积，通过加热棒对其加热；反应釜内盘管连接热蒸汽进口与冷凝水出口，进口与热蒸汽源相连，通过气动调节阀实现温度控制。该反应釜加热效率高，使用范围广，安全节能，操作维护方便。

本发明中把导热油加热系统集成在反应釜夹套内，反应釜加热是采用蒸汽和导热油两种方式：反应釜内温度150℃前是通过反应釜内设置的加热盘管，用0.8MPa蒸汽加热实现的；反应釜内温150℃以上是通过反应釜夹套内设置有电加热棒的导热油实现的。这种集成式加热方式可以实现热源直接加热被加热物质，大大减少了热损失；这种阶梯式加热方式充分利用了蒸汽、导热油的优点，实现两者的最佳结合：反应釜内温150℃前是用蒸汽通过盘管直接给反应釜内物料加热，传热效率高、升温速度快；反应釜内温150℃以上的加热采用电加热导热油，再传递给反应釜内的被加热物料，升温到反应温度，克服了蒸汽升温的局限性。

进一步的，釜体1内设置有搅拌轴，搅拌轴包括上搅拌轴3和与上搅拌轴3通过夹壳联轴器4连接的下搅拌轴5，上搅拌轴3连接有电机减速机6，下搅拌轴5上设置有双四宽叶旋桨7。采用双四宽叶旋桨机械搅拌大大提升釜内物料均一性。

本发明中，夹套的上部开设有导热油进口L，导热油进口L与导热油膨胀箱连接。

导热油进口L的下方开设有用于控制夹套内导热油容积的溢流口R，夹套的顶部开设有用于排出夹套内气体的夹套排气口O，夹套上还开设有常开溢流口S，常开溢流口S和排气口O均与球阀相连。

夹套的中下部设置有用于检测夹套内导热油温度的夹套测温口P，夹套的底部开设有夹套排污口N。

优选的，夹套内导热油冷态的液位高于电加热棒的高度。

进一步的，如图2所示，釜盖2上设置有蒸汽进口J和蒸汽出口K，蒸汽进口J和蒸汽出口K均与釜体1内的加热盘管相连，釜盖2上开设有用于向釜内投料的加料口E，釜盖2上还开设有用于与精馏塔相连进行常压或减压精馏操作的气相出口C、用于连接压力检测装置以检测釜内压力的压力表口D、用于连接氮气源向釜内通入氮气的氮气进口A、用于设置温度监测装置以测量釜内温度的测温口G以及用于连接安全阀以增加安全性的爆破口B。

本发明中，反应釜内设置有用于测量反应釜内温度的测温点。

进一步的，釜体1的底部开设有用于在试验完成后放出釜底料的液固出料口H。

优选的，如图2所示，釜盖2上还开设有真空口I。

本发明的反应釜还可以用做物料温度在180-230℃范围内的常压、减压釜。通过导热油与蒸汽同时进行加热，在可控加热温度的前提下大大提升加热效率，通过连接精馏装置及真空泵等进行产物提纯，提高了设备利用率及应用范围。该设备安全、节能、高效。

下面结合附图进一步阐述本发明的具体实施方式：如图1所示一种节能型高温高压反应釜，也可用于精馏的反应釜，包括釜体1，釜盖2，釜体1内部通过夹壳联轴器4连接上搅拌轴3(连接电机减速机6)与下搅拌轴5(带有搅拌的双四宽叶旋浆7)，其下部开设液固出料口H在试验完成后放出釜底料，开设真空口I可通过真空泵将釜内抽真空，提供相应的反应或精馏条件，内装有加热盘管可通入热蒸汽，其外侧夹套内两侧电加热棒口M处安装电加热棒，通过“内外”双重介质导热，既可以让釜内物料温度上升迅速，又不会产生过热导致物料热解或生成焦物。图1左侧上端分别开设常开溢流口S与夹套排气口O与球阀相连，分别防止夹套内导热油过满及排除气体,并开设夹套测温口P；图1夹套右侧上端分别开设导热油进口L连接导热油箱和溢流口R控制夹套内导热油容积，夹套下端开设夹套排污口N；釜盖2的蒸汽进口J、蒸汽出口K与釜内加热盘管相连，开设加料口向釜内投料，开设气相出口C与精馏塔相连进行常压或减压精馏操作；开设压力表口D连接压力监测装置监测釜内压力；开设氮气进口A连接氮气源向釜内通入氮气；开设测温口G设置温度监测装置8测量釜内温度；开设爆破口B连接安全阀增加安全性。9处用于设置产品铭牌和铭牌座。

按照本发明制作全容积5m3反应釜一台，设计压力2.5MPa；内置加热盘管管径DN40，换热面积10.11㎡；反应釜外夹套传热面积9.77㎡，均匀设置18个11.2KW电加热棒，物料充装系数70％：

实施例1：

在上述全容积5m³的反应釜中加入乙二醇3850Kg，将该反应釜抽真空、氮气置换三遍后，再充氮气使反应釜压力达到0.015MPa，取样检测控制反应釜内氧含量小于100ppm，再次抽真空到-0.095MPa。先用0.8MPa蒸汽将反应釜内温由20℃升到150℃，停止使用蒸汽，再用电加热通过导热油给反应釜升温，从反应釜内温150℃升到180℃，总用时2小时15分钟，用蒸汽：796Kg，用电：168KW。

总费用：0.796*260+168*0.74＝331.28元。

对比例1：

在上述全容积5m³的反应釜中加入乙二醇3850Kg，将该反应釜抽真空、氮气置换三遍后，再充氮气使反应釜压力达到0.015MPa，取样检测控制反应釜内氧含量小于100ppm，再次抽真空到-0.095MPa。单独用电加热通过导热油给反应釜加热，从反应釜内温20℃升到180℃，用时3小时45分钟，用电：756KW。

总费用：756*0.74＝559.44元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种节能型高温高压反应釜，其特征在于，包括釜体和设置在所述釜体上的釜盖，所述釜体的内部设置有加热盘管，所述釜体的外侧设置有夹套，所述夹套内用于注入导热油，所述夹套内均匀设置有若干电加热棒。

2.根据权利要求1所述的节能型高温高压反应釜，其特征在于，所述釜体内设置有搅拌轴，所述搅拌轴包括上搅拌轴和与所述上搅拌轴通过夹壳联轴器连接的下搅拌轴，所述上搅拌轴连接有电机减速机，所述下搅拌轴上设置有双四宽叶旋桨。

3.根据权利要求2所述的节能型高温高压反应釜，其特征在于，所述夹套的上部开设有导热油进口，所述导热油进口与导热油膨胀箱连接。

4.根据权利要求3所述的节能型高温高压反应釜，其特征在于，所述导热油进口的下方开设有用于控制所述夹套内导热油容积的溢流口，所述夹套的顶部开设有用于排出所述夹套内气体的夹套排气口，所述夹套上还开设有常开溢流口，所述常开溢流口和排气口均与球阀相连。

5.根据权利要求4所述的节能型高温高压反应釜，其特征在于，所述夹套的中下部设置有用于检测夹套内导热油温度的夹套测温口，所述夹套的底部开设有夹套排污口。

6.根据权利要求5所述的节能型高温高压反应釜，其特征在于，所述夹套内导热油的液位高于所述电加热棒的高度。

7.根据权利要求1所述的节能型高温高压反应釜，其特征在于，所述釜盖上设置有蒸汽进口和蒸汽出口，所述蒸汽进口和蒸汽出口均与所述釜体内的加热盘管相连，所述釜盖上开设有用于向釜内投料的加料口，所述釜盖上还开设有用于与精馏塔相连进行常压或减压精馏操作的气相出口、用于连接压力检测装置以检测釜内压力的压力表口、用于连接氮气源向釜内通入氮气的氮气进口、用于设置温度监测装置以测量釜内温度的测温口以及用于连接安全阀以增加安全性的爆破口。

8.根据权利要求6所述的节能型高温高压反应釜，其特征在于，所述反应釜内设置有用于测量反应釜内温度的测温点。

9.根据权利要求8所述的节能型高温高压反应釜，其特征在于，所述釜体的底部开设有用于在反应完成后放出釜底料的液固出料口。

10.根据权利要求9所述的节能型高温高压反应釜，其特征在于，所述釜体的上部开设有真空口。