CN112973580A - 一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器，包括罐体，罐体顶部固定连接进料管，罐体底部固定连接检测管，检测管中部水平固定连接出料管，罐体内底部和内顶部分别水平固定安装下管板和上管板，上管板上竖直固定连接若干换热管，换热管的底端穿过下管板并固定连接在下管板上，罐体内底部水平固定安装用于分别阻塞每个换热管内部催化剂的固定组件，固定组件顶面与换热管的底面接触，上管板的顶面和固定组件的底面以及换热管的管头上均涂刷有一层耐酸耐高温的防腐剂。本发明解决了现有技术中存在的使用寿命短和催化剂活性难检查的问题，产生了提高设备使用寿命、便于检查催化剂活性和保护催化剂活性的效果。

Description

一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器

技术领域

本发明涉及氯乙烯转化设备技术领域，尤其涉及一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器。

背景技术

氯乙烯作为聚乙烯生产的原料，在工业生产中需求巨大。工业生产氯乙烯通常使用电石法生产，通过电石与水反应生产的乙炔，将乙炔干燥后与氯化氢气体反应，在催化剂的作用下，生成氯乙烯。这种生产方法虽然简单，但存在乙炔中的水蒸气难以除尽的情况，导致水蒸气与氯化氢在转化器内部形成盐酸，对转化器的管头焊接处腐蚀，降低转化器的使用寿命。

在氯乙烯生产时，转化器的换热管中装有催化剂，在生产时，由于乙炔和氯化氢的反应温度在130°至180°之间，且反应为放热反应，当温度过高时常常会导致催化剂失活，进而影响生产质量，而现有的催化剂安装方式为填充在换热管内，无法对催化剂的活性进行检查。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器，其解决了现有技术中存在的使用寿命短和催化剂活性难检查的问题。

根据本发明的实施例，一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器，包括罐体，罐体顶部固定连接进料管，罐体底部固定连接检测管，检测管中部水平固定连接出料管，罐体内底部和内顶部分别水平固定安装下管板和上管板，上管板上竖直固定连接若干换热管，换热管的底端穿过下管板并固定连接在下管板上，还包括分别固定连接在罐体侧壁上的若干进液管和出液管，进液管和出液管沿罐体相对设置并一一对应，罐体内壁水平固定连接有多个隔板，隔板从上至下均匀分布，相邻的两个隔板之间有一个进液管和出液管，罐体内底部水平固定安装用于分别阻塞每个换热管内部催化剂的固定组件，固定组件顶面与换热管的底面接触，上管板的顶面和固定组件的底面以及换热管的管头上均涂刷有一层耐酸耐高温的防腐剂。

优选的，所述固定组件包括水平固定安装在所述罐体内部的挡板，挡板顶部固定连接环状的适配凸起，所述换热管的底端插入适配凸起内，挡板相对与所述换热管底端管口出开设通孔，通孔内水平固定连接扇形的固定块，固定块轴心处竖直转动安装有调节轴，调节轴周面上固定连接扇形的转动块，转动块的边缘开设开口，转动块位于固定块内部，固定块和转动块的顶面面积的和大于所述换热管管口的面积，固定块和转动块均开设有通孔且通孔内均水平固定连接拦网，拦网的孔径小于催化剂的粒径。

优选的，所述适配凸起内圈固定连接有通过聚四氟乙烯支撑的密封圈，所述换热管的底端插入密封圈内。

优选的，所述调节轴的底端水平固定连接调节把手，调节把手位于所述转动块的对称中线的下方。

优选的，所述换热管与上管板以及所述挡板之间通过角焊缝连接。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

通过进料管向罐体内部输入氯化氢和乙炔的混合气体，部分氯乙烯与混合气体中的水蒸气反应生成盐酸，由于换热管的管头、上管板顶面和下管板的底面均涂刷有耐酸的防腐剂，能够避免换热管的管头处的腐蚀，防止换热管管头与上管板和下管板之间连接处的腐蚀，提高了转化器的使用寿命；防腐剂耐高温，能够承受转化器内部反应的高温，避免防腐剂在转化器内部因高温损坏；通过设置多组进液管和出液管，每组进液管和出液管中通入庚烷液体的温度不同，且每组进液管和出液管通过隔板进行隔开，能够有效控制相邻隔板间的温度，按梯度设置换热管处换热的温度，使得混合气体在反应前被加热至最佳反应温度，在反应时热量被庚烷液体带出，在催化剂处时控制温度低于催化剂的失活温度，既能够提升反应效率又能够有效保护催化剂的活性；通过固定组件对换热管中的催化剂进行支撑，混合气体穿过换热管后进入检测管中，通过出料管排出，通过固定组件，使得换热管中的催化剂从检测管中流出，即可对催化剂进行活性检测。

附图说明

图1为本发明实施例的主视图。

图2为本发明实施例的内部结构示意图。

图3为图2中A区域的放大图。

图4为本发明中固定块和转动块的结构示意图。

上述附图中：10、罐体；11、下管板；12、上管板；13、进液管；14、出液管；15、隔板；16、换热管；17、进料管；18、检测管；19、出料管；20、固定组件；21、挡板；22、适配凸起；23、固定块；24、调节轴；25、调节把手；26、转动块；27、拦网；28、密封圈；30、角焊缝。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图1-3所示，为提高氯乙烯转化器的使用寿命和便于检查催化剂的活性，本发明实施例提出了一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器，包括罐体10，罐体10顶部固定连接进料管17，罐体10底部固定连接检测管18，检测管18中部水平固定连接出料管19，罐体10内底部和内顶部分别水平固定安装下管板11和上管板12，上管板12上竖直固定连接若干换热管16，换热管16的底端穿过下管板11并固定连接在下管板11上，还包括分别固定连接在罐体10侧壁上的若干进液管13和出液管14，进液管13和出液管14沿罐体10相对设置并一一对应，罐体10内壁水平固定连接有多个隔板15，隔板15从上至下均匀分布，相邻的两个隔板15之间有一个进液管13和出液管14，罐体10内底部水平固定安装用于分别阻塞每个换热管16内部催化剂的固定组件20，固定组件20顶面与换热管16的底面接触，上管板12的顶面和固定组件20的底面以及换热管16的管头上均涂刷有一层耐酸耐高温的防腐剂。

换热管16两端分别焊接在上管板12和下管板11上，换热管16位于上管板12上方的管头和换热管16位于下管板11下方的管头的外壁均涂刷有防腐剂，防腐剂选用现有防腐剂中耐酸耐高温的材料，同时上管板12的顶面和下管板11的底面也涂刷防腐剂，防腐剂的涂刷方式为：管头采用刷涂，上管板12和固定组件20采用喷涂，涂层的厚度在0.25mm至0.3mm之间，管头在涂刷时涂刷3至4遍，每次涂刷0.05mm至0.1mm之间，每次涂刷间隔两个小时以上，涂刷结束后放置通风处，待涂层固化后使用。

在使用转化器时，通过进料管17向罐体10内的换热管16中通入氯化氢和乙炔的混合气体，通过进液管13向罐体10内通入庚烷液体，罐体10侧壁共连接有四个进液管13，混合气体进入罐体10后进入换热管16中，换热管16均匀分布在罐体10内，混合气体进入换热管16后，经过第一组进液管13和出液管14之间时，被庚烷加热，同时混合气体与换热管16中的催化剂接触，混合气体中的氯化氢和乙炔开设反应，在混合气体流过换热管16的期间，混合气体先被加热至反应温度，后随着混合气体中的氯化氢和乙炔反应生产氯乙烯，放出热量，底部的两组进液管13和出液管14中低温的庚烷液体将反应放出的热量带出，避免造成换热管16局部的温度过高，混合气体经过换热管16后形成的氯乙烯气体从出料管19流出，实现氯乙烯的生产；通过打开固定组件20，一个换热管16中的催化剂从检测管18中排出，即可依次对催化剂的活性进行检测。

如图2-4所示，为便于检查催化剂的活性，所述固定组件20包括水平固定安装在所述罐体10内部的挡板21，挡板21顶部固定连接环状的适配凸起22，所述换热管16的底端插入适配凸起22内，挡板21相对与所述换热管16底端管口出开设通孔，通孔内水平固定连接扇形的固定块23，固定块23轴心处竖直转动安装有调节轴24，调节轴24周面上固定连接扇形的转动块26，转动块26的边缘开设开口，转动块26位于固定块23内部，固定块23和转动块26的顶面面积的和大于所述换热管16管口的面积，固定块23和转动块26均开设有通孔且通孔内均水平固定连接拦网27，拦网27的孔径小于催化剂的粒径。

在使用时，转动块26和固定块23组成的整体将换热管16的底端管口堵塞，混合气体穿过催化剂后从固定块23和转动块26中的拦网27流出，混合气体最后通过检测管18上的出料管19排出；通过转动调节轴24带动转动块26转动，使得在转动块26与固定块23重合，换热管16中的催化剂从固定块23的缺口处流出，最后从检测管18中流下，对流出得到催化剂的活性进行检测。

如图3所示，为防止混合气体泄露至下管板11与挡板21之间，所述适配凸起22内圈固定连接有通过聚四氟乙烯支撑的密封圈28，所述换热管16的底端插入密封圈28内；通过耐酸性的聚四氟乙烯制成的密封圈28对换热管16和适配凸起22之间进行密封，防止混合气体泄露至下管板11和挡板21之间，造成下管板11和挡板21的腐蚀，挡板21的底面喷涂有防腐剂。

如图3-4所示，为便于转动调节轴24，所述调节轴24的底端水平固定连接调节把手25，调节把手25位于所述转动块26的对称中线的下方；在设备安装完成后，固定块23的对称线与转动块26的对称中线位于同一条直线上，后设备投入实用；在对设备中的催化剂的活性进行检测时，通过一个调节把手25，使得该调节把手25相对其余调节把手25的方向相反，此时转动块26与固定块23重合面积最大，换热管16中催化剂从转动块26的开口处流出，在复位时，亦可根据其他调节把手25的方向调节。

如图2所示，为方便在换热管16的焊缝处涂刷防腐剂，所述换热管16与上管板12以及所述挡板21之间通过角焊缝30连接。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器，包括罐体(10)，罐体(10)顶部固定连接进料管(17)，罐体(10)底部固定连接检测管(18)，检测管(18)中部水平固定连接出料管(19)，罐体(10)内底部和内顶部分别水平固定安装下管板(11)和上管板(12)，上管板(12)上竖直固定连接若干换热管(16)，换热管(16)的底端穿过下管板(11)并固定连接在下管板(11)上，其特征在于：还包括分别固定连接在罐体(10)侧壁上的若干进液管(13)和出液管(14)，进液管(13)和出液管(14)沿罐体(10)相对设置并一一对应，罐体(10)内壁水平固定连接有多个隔板(15)，隔板(15)从上至下均匀分布，相邻的两个隔板(15)之间有一个进液管(13)和出液管(14)，罐体(10)内底部水平固定安装用于分别阻塞每个换热管(16)内部催化剂的固定组件(20)，固定组件(20)顶面与换热管(16)的底面接触，上管板(12)的顶面和固定组件(20)的底面以及换热管(16)的管头上均涂刷有一层耐酸耐高温的防腐剂。

2.如权利要求1所述的一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器，其特征在于：所述固定组件(20)包括水平固定安装在所述罐体(10)内部的挡板(21)，挡板(21)顶部固定连接环状的适配凸起(22)，所述换热管(16)的底端插入适配凸起(22)内，挡板(21)相对与所述换热管(16)底端管口出开设通孔，通孔内水平固定连接扇形的固定块(23)，固定块(23)轴心处竖直转动安装有调节轴(24)，调节轴(24)周面上固定连接扇形的转动块(26)，转动块(26)的边缘开设开口，转动块(26)位于固定块(23)内部，固定块(23)和转动块(26)的顶面面积的和大于所述换热管(16)管口的面积，固定块(23)和转动块(26)均开设有通孔且通孔内均水平固定连接拦网(27)，拦网(27)的孔径小于催化剂的粒径。

3.如权利要求2所述的一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器，其特征在于：所述适配凸起(22)内圈固定连接有通过聚四氟乙烯支撑的密封圈(28)，所述换热管(16)的底端插入密封圈(28)内。

4.如权利要求2所述的一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器，其特征在于：所述调节轴(24)的底端水平固定连接调节把手(25)，调节把手(25)位于所述转动块(26)的对称中线的下方。

5.如权利要求2所述的一种耐酸耐高温的无汞触媒催化氯乙烯转化器，其特征在于：所述换热管(16)与上管板(12)以及所述挡板(21)之间通过角焊缝(30)连接。

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