CN109970525B - 一种氢甲酰化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氢甲酰化装置，包括冷凝器、蒸发器、吸收器、高压发生器、高温热交换器、低温热交换器和底板组成，所述冷凝器、蒸发器、吸收器、高压发生器、高温热交换器和低温热交换器均安装固定在底板上，所述高温热交换器和低温热交换器一端安装固定有防结晶装置，且高温热交换器和低温热交换器通过防结晶装置与高压发生器连通,本发明通过防结晶装置安装与高温热交换其和低温热交换器的浓溶液出口处，通过其内的保温组件产生一定温度，从而防止其连接管内的溴化锂水溶液低温结晶，使溴化锂冷却机组能够高效工作。

Description

一种氢甲酰化装置

技术领域

本发明涉及氢甲酰化反应技术领域，具体为一种氢甲酰化装置。

背景技术

羰基合成又称氢甲酰化，烯烃与一氧化碳和氢气在催化剂作用下，在烯烃双键上同时加上氢原子和甲酰基生成比原来烯烃多一个碳原子的两种异构醛的反应过程，由于工业中最终产品为醇，因此又常把丙醛加氢为醇的反应包括在羰基合成中。

由于氢甲酰化反应是强放热反应，会产生大量热量，通常采用管壳同温异戊烷(有一定压力，通过控制压力来调节温度)的汽化来吸收热量，再通过溴化锂机将汽化的异戊烷冷凝回收进行循环散热，但是溴化锂机组易出故障，尤其在溶液热交换器的浓溶液出口处，当温度低于该质量分数下的结晶温度时，会使溴化锂水溶液产生结晶，从而需要停机检测，浪费大量时间，影响效率，为此，我们提出一种氢甲酰化装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢甲酰化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氢甲酰化装置，包括冷凝器、蒸发器、吸收器、高压发生器、高温热交换器、低温热交换器和底板组成，所述冷凝器、蒸发器、吸收器、高压发生器、高温热交换器和低温热交换器均安装固定在底板上，所述高温热交换器和低温热交换器一端安装固定有防结晶装置，且高温热交换器和低温热交换器通过防结晶装置与高压发生器连通。

优选的，所述防结晶装置由连接管、移动组件、驱动件和保温组件组成，所述连接管设有两个，且高温热交换器和低温热交换器通过连接管与高压发生器连通，所述移动组件设有两个，且安装固定在连接管外侧，所述驱动件固定在底板上，且驱动件与两个移动组件连接，所述保温组件设有四个，且分别位于两个连接管外侧。

优选的，所述移动组件由第一丝杆、第二丝杆、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一限位杆、第二限位杆和连接板组成，所述连接板设有三个，且三个连接板呈L型分布固定在连接管外侧，所述第一丝杆两端通过轴承分别与连接板和高温热交换器或低温热交换器一端外侧转动连接，且第一丝杆靠近连接板一端外侧与第一锥齿轮固定，所述第二丝杆两端通过轴承分别与两个连接板转动连接，且第二丝杆靠近第一丝杆一端外侧与第二锥齿轮固定，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，所述第一限位杆两端分别与连接板和高温热交换器或低温热交换器一端外侧固定，且第二限位杆两端分别与两个连接板固定。

优选的，所述驱动件由支撑板、驱动电机、连接轴、驱动齿轮和齿形链组成，所述支撑板固定在底板上，且连接轴一端通过轴承与支撑板转动连接，所述驱动电机安装与底板上，且驱动电机输出端通过轴承与连接轴一端固定，所述驱动齿轮设有三个，且三个驱动齿轮分别固定套在两个第一丝杆和连接轴一端，所述齿形链套在三个驱动齿轮外侧，且齿形链内齿与三个驱动齿轮啮合。

优选的，所述保温组件由第一滑块、第二滑块、环形加热壳、加热丝和控制面板组成，所述环形加热壳套在连接管外侧，且与连接管内壁接触，所述控制面板安装固定在环形加热壳外侧，且环形加热壳外侧分别开设有进水口和出水口，所述第一滑块和第二滑块对称分布固定套在环形加热壳外侧，且第二滑块与第一限位杆或第二限位杆滑动连接，所述第一滑块内开有螺纹孔，且第一滑块通过螺纹孔与第一限位杆二或第二限位杆螺纹连接，所述加热丝设有多个，且安装与环形加热壳内。

优选的，所述环形加热壳内填充有水。

优选的，所述连接管内安装有搅拌组件，所述搅拌组件由固定板、固定轴、转轴和搅拌页组成，所述固定板设有两个，且两个固定板分别固定在连接管两端，所述固定轴两端分别与两个固定板固定，所述转轴设有多个，且多个转轴通过轴承与固定轴转动连接，所述搅拌页设有多个，且等角度固定在多个转轴外侧。

优选的，所述齿形链外侧对称设有多个挤压柱，且多个挤压柱外侧与齿形链外侧滑动连接，所述挤压柱一端通过轴承与支撑板转动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过防结晶装置安装与高温热交换其和低温热交换器的浓溶液出口处，通过其内的保温组件产生一定温度，从而防止其连接管内的溴化锂水溶液低温结晶，使溴化锂冷却机组能够高效工作。

2、本发明连接管内固定安装有搅拌组件，通过连接管内的溴化锂水溶液流动带动搅拌页转动，并通过搅拌页的转动，使连接管内的溴化锂水溶液进行扰流效果，一方面能够使其更容易受热，另一方面也能阻碍结晶产生。

附图说明

图1为本发明整体外观结构示意图；

图2为本发明防结晶装置整体结构示意图；

图3为本发明移动组件结构示意图；

图4为本发明搅拌组件结构示意图；

图5为本发明保温组件局部剖视结构示意图；

图6为图3中A处放大图；

图7为图4中B处放大图。

图中：1-冷凝器；2-蒸发器；3-吸收器；4-高压发生器；5-高温热交换器；6-低温热交换器；7-底板；8-防结晶装置；9-连接管；10-移动组件；11-驱动件；12-保温组件；13-第一丝杆；14-第二丝杆；15-第一锥齿轮；16-第二锥齿轮；17-第一限位杆；18-第二限位杆；19-连接板；20-支撑板；21-驱动电机；22-连接轴；23-驱动齿轮；24-齿形链；25-第一滑块；26-第二滑块；27-环形加热壳；28-加热丝；29-控制面板；30-进水口；31-出水口；32-搅拌组件；33-固定板；34-转轴；35-搅拌页；36-挤压柱；37-固定轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，图示中一种氢甲酰化装置，包括冷凝器1、蒸发器2、吸收器3、高压发生器4、高温热交换器5、低温热交换器6和底板7组成，所述冷凝器1、蒸发器2、吸收器3、高压发生器4、高温热交换器5和低温热交换器6均安装固定在底板7上，所述高温热交换器5和低温热交换器6一端安装固定有防结晶装置8，且高温热交换器5和低温热交换器6通过防结晶装置8与高压发生器4连通，通过冷凝器1、蒸发器2、吸收器3、高压发生器4、高温热交换器5和低温热交换器6配合使用实现溴化锂制冷机组吸热。

防结晶装置8由连接管9、移动组件10、驱动件11和保温组件12组成，所述连接管9设有两个，且高温热交换器5和低温热交换器6通过连接管9与高压发生器4连通，所述移动组件10设有两个，且安装固定在连接管9外侧，所述驱动件11固定在底板7上，且驱动件11与两个移动组件10连接，所述保温组件12设有四个，且分别位于两个连接管9外侧，通过驱动件11带动保温组件12在移动组件10上移动，从而对连接管9内的溴化锂水溶液实现降温。

移动组件10由第一丝杆13、第二丝杆14、第一锥齿轮15、第二锥齿轮16、第一限位杆17、第二限位杆18和连接板19组成，所述连接板19设有三个，且三个连接板19呈L型分布固定在连接管9外侧，所述第一丝杆13两端通过轴承分别与连接板19和高温热交换器5或低温热交换器6一端外侧转动连接，且第一丝杆13靠近连接板19一端外侧与第一锥齿轮15固定，所述第二丝杆14两端通过轴承分别与两个连接板19转动连接，且第二丝杆14靠近第一丝杆13一端外侧与第二锥齿轮16固定，所述第一锥齿轮15和第二锥齿轮16啮合，所述第一限位杆17两端分别与连接板19和高温热交换器5或低温热交换器6一端外侧固定，且第二限位杆18两端分别与两个连接板19固定，通过第一锥齿轮15和第二锥齿轮16啮合实现第一丝杆13和第二丝杆14同时转动。

驱动件11由支撑板20、驱动电机21、连接轴22、驱动齿轮23和齿形链24组成，所述支撑板20固定在底板7上，且连接轴22一端通过轴承与支撑板20转动连接，所述驱动电机21安装与底板7上，且驱动电机21输出端通过轴承与连接轴22一端固定，所述驱动齿轮23设有三个，且三个驱动齿轮23分别固定套在两个第一丝杆13和连接轴22一端，所述齿形链24套在三个驱动齿轮23外侧，且齿形链24内齿与三个驱动齿轮23啮合，通过驱动件11提供动力。

具体的实施方法：再防止其结晶时，通过驱动电机21转动，带动与之输出端固定的连接轴22转动，从而驱动齿轮23转动，三个驱动齿轮23通过齿形链24传动连接，通过三个驱动齿轮23的同步转动，带动两个第一丝杆13同步转动，又因为第一丝杆13一端内的第一锥齿轮15和第二丝杆14一端的第二锥齿轮16啮合，所以带动第一丝杆13和第二丝杆14同时转动，从而使保温组件12在第一丝杆13和第二丝杆14上移动，实现对连接管9外壁的加热保温，防止连接管9内的溴化锂水溶液结晶。

参阅图1-7，图示中保温组件12由第一滑块25、第二滑块26、环形加热壳27、加热丝28和控制面板29组成，所述环形加热壳27套在连接管9外侧，且与连接管9内壁接触，所述控制面板29安装固定在环形加热壳27外侧，且环形加热壳27外侧分别开设有进水口30和出水口31，所述第一滑块25和第二滑块26对称分布固定套在环形加热壳27外侧，且第二滑块26与第一限位杆17或第二限位杆18滑动连接，所述第一滑块25内开有螺纹孔，且第一滑块25通过螺纹孔与第一限位杆17二或第二限位杆18螺纹连接，所述加热丝28设有多个，且安装与环形加热壳27内，通过控制面板29控制加热丝28加热，再通过热量传输至连接管9内并对其内壁加热，防止溴化锂水溶液结晶。

环形加热壳27内填充有水，通过水坐热量的传导体，且水的储量多便于更换。

具体的实施方法：通过控制面板29控制加热丝28发热，从而使环形加热壳27内的水升温，并通过环形加热壳27与连接管9内壁接触，使升温的水溶液将热量传输至连接管9内，从而提高连接管9的温度，防止连接管9内的温度较底，使连接管9内的溴化锂水溶液结晶，并可以通过进水口30和出水口31配合使用，实现对环形加热壳27内部的水溶液更换。

连接管9内安装有搅拌组件32，所述搅拌组件32由固定板33、固定轴37、转轴34和搅拌页35组成，所述固定板33设有两个，且两个固定板33分别固定在连接管9两端，所述固定轴37两端分别与两个固定板33固定，所述转轴34设有多个，且多个转轴34通过轴承与固定轴37转动连接，所述搅拌页35设有多个，且等角度固定在多个转轴34外侧。

具体的实施方法：当连接管9内有溴化锂水溶液通过时，通过锂水溶液水流带动搅拌页35的转动，通过搅拌页35的转动，对连接管9内的溴化锂水溶液进行扰流效果，一方面能够使其更容易受热，另一方面也能阻碍结晶产生。

齿形链24外侧对称设有多个挤压柱36，且多个挤压柱36外侧与齿形链24外侧滑动连接，所述挤压柱36一端通过轴承与支撑板20转动连接，通过挤压柱36使齿形链24与驱动齿轮23啮合更稳定。

本方案中，驱动电机21优选Y100L-2的型号，控制面板29内的内的单片机优选AT89C52型号，加热丝28优选XT-003型号电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路，本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种氢甲酰化装置，包括冷凝器（1）、蒸发器（2）、吸收器（3）、高压发生器（4）、高温热交换器（5）、低温热交换器（6）和底板（7）组成，其特征在于：所述冷凝器（1）、蒸发器（2）、吸收器（3）、高压发生器（4）、高温热交换器（5）和低温热交换器（6）均安装固定在底板（7）上，所述高温热交换器（5）和低温热交换器（6）一端安装固定有防结晶装置（8），且高温热交换器（5）和低温热交换器（6）通过防结晶装置（8）与高压发生器（4）连通，所述防结晶装置（8）由连接管（9）、移动组件（10）、驱动件（11）和保温组件（12）组成，所述连接管（9）设有两个，且高温热交换器（5）和低温热交换器（6）通过连接管（9）与高压发生器（4）连通，所述移动组件（10）设有两个，且安装固定在连接管（9）外侧，所述驱动件（11）固定在底板（7）上，且驱动件（11）与两个移动组件（10）连接，所述保温组件（12）设有四个，且分别位于两个连接管（9）外侧，所述移动组件（10）由第一丝杆（13）、第二丝杆（14）、第一锥齿轮（15）、第二锥齿轮（16）、第一限位杆（17）、第二限位杆（18）和连接板（19）组成，所述连接板（19）设有三个，且三个连接板（19）呈L型分布固定在连接管（9）外侧，所述第一丝杆（13）两端通过轴承分别与连接板（19）和高温热交换器（5）或低温热交换器（6）一端外侧转动连接，且第一丝杆（13）靠近连接板（19）一端外侧与第一锥齿轮（15）固定，所述第二丝杆（14）两端通过轴承分别与两个连接板（19）转动连接，且第二丝杆（14）靠近第一丝杆（13）一端外侧与第二锥齿轮（16）固定，所述第一锥齿轮（15）和第二锥齿轮（16）啮合，所述第一限位杆（17）两端分别与连接板（19）和高温热交换器（5）或低温热交换器（6）一端外侧固定，且第二限位杆（18）两端分别与两个连接板（19）固定。

2.根据权利要求1所述的一种氢甲酰化装置，其特征在于：所述驱动件（11）由支撑板（20）、驱动电机（21）、连接轴（22）、驱动齿轮（23）和齿形链（24）组成，所述支撑板（20）固定在底板（7）上，且连接轴（22）一端通过轴承与支撑板（20）转动连接，所述驱动电机（21）安装与底板（7）上，且驱动电机（21）输出端通过轴承与连接轴（22）一端固定，所述驱动齿轮（23）设有三个，且三个驱动齿轮（23）分别固定套在两个第一丝杆（13）和连接轴（22）一端，所述齿形链（24）套在三个驱动齿轮（23）外侧，且齿形链（24）内齿与三个驱动齿轮（23）啮合。

3.根据权利要求1所述的一种氢甲酰化装置，其特征在于：所述保温组件（12）由第一滑块（25）、第二滑块（26）、环形加热壳（27）、加热丝（28）和控制面板（29）组成，所述环形加热壳（27）套在连接管（9）外侧，且与连接管（9）内壁接触，所述控制面板（29）安装固定在环形加热壳（27）外侧，且环形加热壳（27）外侧分别开设有进水口（30）和出水口（31），所述第一滑块（25）和第二滑块（26）对称分布固定套在环形加热壳（27）外侧，且第二滑块（26）与第一限位杆（17）或第二限位杆（18）滑动连接，所述第一滑块（25）内开有螺纹孔，且第一滑块（25）通过螺纹孔与第一限位杆（17）二或第二限位杆（18）螺纹连接，所述加热丝（28）设有多个，且安装与环形加热壳（27）内。

4.根据权利要求3所述的一种氢甲酰化装置，其特征在于：所述环形加热壳（27）内填充有水。

5.根据权利要求1所述的一种氢甲酰化装置，其特征在于：所述连接管（9）内安装有搅拌组件（32），所述搅拌组件（32）由固定板（33）、固定轴（37）、转轴（34）和搅拌页（35）组成，所述固定板（33）设有两个，且两个固定板（33）分别固定在连接管（9）两端，所述固定轴（37）两端分别与两个固定板（33）固定，所述转轴（34）设有多个，且多个转轴（34）通过轴承与固定轴（37）转动连接，所述搅拌页（35）设有多个，且等角度固定在多个转轴（34）外侧。

6.根据权利要求2所述的一种氢甲酰化装置，其特征在于：所述齿形链（24）外侧对称设有多个挤压柱（36），且多个挤压柱（36）外侧与齿形链（24）外侧滑动连接，所述挤压柱（36）一端通过轴承与支撑板（20）转动连接。

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