CN201764853U - 一种预冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预冷凝器，包括制有空腔的密封壳体，在密封壳体上部设置有通入反应气体的第一管接口，在壳体的下部设置有用于排出反应气体的第二管接口，在密封壳体的底部设置有至少一个用于排出笨酐液体的第三管接口；第一管接口和第二管接口之间固定设置至少一排冷却管组，冷却管组中的冷却管的入口端和出口端分别与密封壳体外的第一锅炉给水接口和第二锅炉给水接口相连通；在密封壳体的外表面固定设置有至少一组伴管单元组，每组伴管单元组包括一个用于通入水蒸汽的第四管接口和用于排出冷凝液的第五管接口。

Description

一种预冷凝器

技术领域

本实用新型涉及苯酐的制造设备，具体地说是一种预冷凝器。

背景技术

苯酐是重要的基础有机化工原料，广泛用于合成塑料、涂料、染料、橡胶、油墨、油漆等工业。苯酐系无色针状乃至小片状的斜方或单斜晶体。工业品为白色块状，有升华性，有特殊的轻微的刺激性嗅味。纯苯酐常压下在131℃熔化，在284.5℃沸腾。

苯酐的制备方法是由萘或邻二甲苯催化氧化，现在国内大部分已采用邻二甲苯氧化。邻法生产工艺为：经预热的邻二甲苯，在气化器内气化并与空气混合后进入氧化反应器，其在温度400-445℃、压力0.05MPa条件下，在催化剂作用下与空气进行氧化反应生产苯酐。反应热由熔盐循环移走，反应器出口气体进入气体冷却器、切换冷凝器，得到粗苯酐；粗苯酐经热处理后蒸馏可制得苯酐产品。随着催化剂的开发，高负荷的催化剂的应用越来越广泛，仅凭切换冷凝器已无法满足装置高负荷的需要，造成苯酐生产过程中，生产效率无法提高，生产成本提高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种预冷凝器，大大提高粗苯酐的捕集率，同时也可减少切换冷凝器的设备体积，并降低能耗。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种预冷凝器，包括制有空腔的密封壳体，在密封壳体上部设置有通入反应气体的第一管接口，在壳体的下部设置有用于排出反应气体的第二管接口，在密封壳体的底部设置有至少一个用于排出笨酐液体的第三管接口；第一管接口和第二管接口之间固定设置至少一排冷却管组，冷却管组中的冷却管的入口端和出口端分别与密封壳体外的第一锅炉给水接口和第二锅炉给水接口相连通；在密封壳体的外表面固定设置有至少一组伴管单元组，每组伴管单元组包括一个用于通入水蒸汽的第四管接口和用于排出冷凝液的第五管接口；第一管接口与气体冷凝器相连接，气体冷凝器向第一管接口通入温度范围为165℃至175℃的含苯酐的反应气体；冷却管组通入131℃液态水；伴管单元组的第四管接口通入温度范围为160℃至220℃的水蒸汽。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的伴管单元组由构成至少一个回路的盘管组成，该盘管的横截面为椭圆形，有效杜绝伴管单元组盘管内的水蒸汽泄漏。

上述的冷却管组中的冷却管为螺旋翅片管，管外设置有高频螺旋翅片，提高冷却效率；在密封壳体的一侧设置有管板，冷却管的入口端和出口端分别与管板相固定配合。

上述的冷却管组中的冷却管为呈U形布设的并且外周设有螺旋翅片的螺旋翅片管，各个冷却管相套设固定设置。

上述的管板制有入口通孔，冷却管的入口端与管板的入口通孔相配合，第一锅炉给水接口的管箱头对应冷却管的入口端，并与管板密封配合，在该管箱头外配合设置有用于密封的堵板。

上述的管板制有出口通孔，冷却管的出口端与管板的出口通孔相配合，第二锅炉给水接口的管箱头对应冷却管的出口端，并与管板密封配合，在该管箱头外配合设置有用于密封的堵板。

上述的密封壳体制有至少一个爆破片接口，爆破片接口的外壁密封配合有保温板，保温板与爆破片接口的外壁之间构成有保温腔，保温腔连接有用于通入水蒸汽的第六管接口和用于排出冷凝液的第七管接口。上述的密封壳体在侧壁底部制有凸部，第二管接口位于凸部的外端，第三管接口位于凸部的底部。

与现有技术相比，本实用新型的一种预冷凝器可提高苯酐的捕集率，苯酐捕集率达到99.5％；冷却管组中的冷却管为螺旋翅片管，管外设置有高频螺旋翅片，焊着率在95％以上，大大提高了冷却效果，提高了苯酐收率，且高频螺旋翅片管制造简单，提高了制造精度；伴管单元组中的盘管采用椭圆管，结构设计合理，有效防止蒸汽泄漏，避免了不必要的浪费；密封壳体保温效果好，苯酐不会在预冷凝器内以固体的形式被冷凝下来，从而避免对预冷凝器产生腐蚀和堵塞流道；减小切换冷凝器的负荷，提高苯酐的生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图2的右视图；

图4是图2的左视图；

图5是图3的A-A向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

图1至图5所示为本实用新型的结构示意图。

其中的附图标记为：密封壳体1、管板1a、空腔11、堵板12、凸部13、支撑板14、第一管接口2、第二管接口3、第三管接口4、冷却管组5、冷却管51、入口端51a、出口端51b、第一锅炉给水接口6、第二锅炉给水接口7、伴管单元组8、第四管接口81、第五管接口82、爆破片接口9、保温板91、保温腔92、第六管接口93、第七管接口94、支架10。

本实用新型的一种预冷凝器，包括制有空腔11的密封壳体1，密封壳体1的上部设置有通入反应气体的第一管接口2，在壳体的下部设置有用于排出反应气体的第二管接口3，在密封壳体1的底部设置有至少一个用于排出笨酐液体的第三管接口4。第一管接口2与气体冷凝器相连接，气体冷凝器向第一管接口2通入温度范围为165℃至175℃的含苯酐的反应气体。在第一管接口2和第二管接口3之间固定设置至少一排冷却管组5，含苯酐的反应气体从第一管接口2进入空腔11，并通过冷却管组5的冷却，从第二管接口3排出。冷却时产生的苯酐液体便从底部的第三管接口4排出。

冷却管组5中的冷却管51的入口端51a和出口端51b分别与密封壳体1外的第一锅炉给水接口6和第二锅炉给水接口7相连通。通过第一锅炉给水接口6，向冷却管组5通入131℃液态水，经热交换后，从第二锅炉给水接口7排出。

在密封壳体1的外表面固定设置有至少一组伴管单元组8，每组伴管单元组8包括一个用于通入水蒸汽的第四管接口81和用于排出冷凝液的第五管接口82。通过第四管接口81向伴管单元组8通入温度范围为160℃至220℃的水蒸汽，伴管单元组8与密封壳体1的外表面贴合，保持密封壳体1的温度，维持排出的反应气体的温度。

实施例1：如图1所示，本实施例的一种预冷凝器，包括制有空腔11的密封壳体1和用于支撑密封壳体1的支架10。支架10不但用于支撑密封壳体1，还起到夹持固定密封壳体1两侧伴管单元组8的作用。本实施例中，在密封壳体1的侧壁底部制有凸部13，第二管接口3位于凸部13的外端，第三管接口4的数量为两个，位于凸部13的底部。本实施例冷却管组5中的冷却管51为呈U形布设的并且外周设有螺旋翅片的螺旋翅片管，管外设置有高频螺旋翅片。冷却管51通过支撑板14固定在密封壳体1内。在密封壳体1的一侧设置有管板1a，冷却管51的入口端51a和出口端51b分别与管板1a相固定配合。如图5所示，在较大的U形管内套设有较小的U形管，冷却管组5中各个冷却管51相套设固定。在管板1a上制有入口通孔，冷却管51的入口端51a与管板1a的入口通孔相配合，第一锅炉给水接口6的管箱头对应冷却管51的入口端51a，并与管板1a密封配合，在该管箱头外配合设置有用于密封的堵板12。

在管板1a制有出口通孔，冷却管51的出口端51b与管板1a的出口通孔相配合，第二锅炉给水接口7的管箱头对应冷却管51的出口端51b，并与管板1a密封配合，在该管箱头外配合设置有用于密封的堵板12。

第一锅炉给水接口6通入131℃液态水，第二锅炉给水接口7排出蒸汽。第二锅炉给水接口7的数量可以为多个，排出的蒸汽可再次利用。

如图2、图3和图4所示，在密封壳体1的前后侧壁、左右侧壁分别设置有至少一个伴管单元组8。伴管单元组8的盘管均匀分布于密封壳体1的外表面，起到保持密封壳体1温度的作用。本实施例中，伴管单元组8由构成至少一个回路的盘管组成，该盘管的横截面为椭圆形，有效杜绝管内水蒸汽泄漏的发生。第二管接口3附近的伴管单元组8优选通入温度为213℃左右的水蒸汽，其他处的伴管单元组8优选通入温度为164℃左右的水蒸汽。

在密封壳体1上制有至少一个爆破片接口9，防止空腔11内压力过高造成安全事故。爆破片接口9的外壁密封配合有保温板91，保温板91与爆破片接口9的外壁之间构成有保温腔92，保温腔92连接有用于通入水蒸汽的第六管接口93和用于排出冷凝液的第七管接口94。第六管接口93通入温度范围为160℃至220℃的水蒸汽，尤其选择164℃的水蒸汽为好，维持爆破片接口9处反应气体的温度。

本实用新型的预冷凝器主要应用于苯酐的制备工艺，预冷凝器的第一管接口2接收从气体冷凝器来的175℃含苯酐的反应气体，将之冷却至137.5℃，并将其中的气体苯酐部分冷凝出来。在密封壳体1外部加伴管单元组8进行保温防凝。冷却水为锅炉给水，从冷却管组5的第一锅炉给水接口6通入131℃液态水，从从第二锅炉给水接口7排出蒸汽，由于苯酐的熔点为131℃，可防止固体苯酐的出现。

本实用新型的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。

Claims (8)

1.一种预冷凝器，包括制有空腔(11)的密封壳体(1)，其特征是：所述的密封壳体(1)上部设置有通入反应气体的第一管接口(2)，在壳体的下部设置有用于排出反应气体的第二管接口(3)，在密封壳体(1)的底部设置有至少一个用于排出笨酐液体的第三管接口(4)；所述的第一管接口(2)和第二管接口(3)之间固定设置至少一排冷却管组(5)，冷却管组(5)中的冷却管(51)的入口端(51a)和出口端(51b)分别与密封壳体(1)外的第一锅炉给水接口(6)和第二锅炉给水接口(7)相连通；在密封壳体(1)的外表面固定设置有至少一组伴管单元组(8)，每组所述的伴管单元组(8)包括一个用于通入水蒸汽的第四管接口(81)和用于排出冷凝液的第五管接口(82)；所述的第一管接口(2)与气体冷凝器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种预冷凝器，其特征是：所述的伴管单元组(8)由构成至少一个回路的盘管组成，该盘管的横截面为椭圆形。

3.根据权利要求2所述的一种预冷凝器，其特征是：所述的冷却管组(5)中的冷却管(51)为螺旋翅片管，在密封壳体(1)的一侧设置有管板(1a)，冷却管(51)的入口端(51a)和出口端(51b)分别与管板(1a)相固定配合。

4.根据权利要求3所述的一种预冷凝器，其特征是：所述的冷却管组(5)中的冷却管(51)为呈U形布设的并且外周设有螺旋翅片的螺旋翅片管，各个冷却管(51)相套设固定设置。

5.根据权利要求4所述的一种预冷凝器，其特征是：所述的管板(1a)制有入口通孔，所述冷却管(51)的入口端(51a)与管板(1a)的入口通孔相配合，第一锅炉给水接口(6)的管箱头对应冷却管(51)的入口端(51a)，并与管板(1a)密封配合，在该管箱头外配合设置有用于密封的堵板(12)。

6.根据权利要求5所述的一种预冷凝器，其特征是：所述的管板(1a)制有出口通孔，所述冷却管(51)的出口端(51b)与管板(1a)的出口通孔相配合，第二锅炉给水接口(7)的管箱头对应冷却管(51)的出口端(51b)，并与管板(1a)密封配合，在该管箱头外配合设置有用于密封的堵板(12)。

7.根据权利要求6所述的一种预冷凝器，其特征是：所述的密封壳体(1)制有至少一个爆破片接口(9)，所述爆破片接口(9)的外壁密封配合有保温板(91)，保温板(91)与爆破片接口(9)的外壁之间构成有保温腔(92)，所述的保温腔(92)连接有用于通入水蒸汽的第六管接口(93)和用于排出冷凝液的第七管接口(94)。

8.根据权利要求7所述的一种预冷凝器，其特征是：所述密封壳体(1)在侧壁底部制有凸部(13)，所述的第二管接口(3)位于凸部(13)的外端，所述的第三管接口(4)位于凸部(13)的底部。

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