CN204261656U - 氢氰酸反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氢氰酸反应器，包括容纳氢氰酸反应气体的反应罐，所述反应罐内设有通入水的第一换热器，所述第一换热器是由多个直管和多个弯管组成的蛇形管。本结构的氢氰酸反应器，氢氰酸反应过程中高温气体可以对第一换热器中的液态水进行热交换，使其蒸发成水蒸气，进而对水蒸气进行再利用。同时，由于高温气体均匀分布在第一换热器的周围，使得第一换热器受热均匀，相比换热器内通高温反应气体、反应罐内加水，第一换热器不易开裂。

Description

氢氰酸反应器

技术领域

本实用新型涉及一种氢氰酸反应器。

背景技术

氰化氢( HCN) 亦名( 无水) 氢氰酸，是一种剧毒化学品，在常温常压下极易扩散。氢氰酸的用途很广，可用于制造尼龙、杀虫剂、丙烯腈和丙烯酸树脂， 金银铜等的电镀，金银等的采矿业，制药，灭鼠药等。

生产HCN的传统工艺主要是氨氧化法。氨氧化法制备氢氰酸就是在氨氧化催化剂存在下，将氨源和氧源以及可氨氧化的有机物高温转化为氰化物的方法。采用的主要原料是甲烷、氨气和氧气，故又叫甲烷氨氧化法。该法是在常压、1000℃左右的条件下，将原料混合气通入由铂、铑合金催化剂或由铂铱合金制成的丝网壮催化剂床进行的氨氧化反应，其反应式为:2CH4+2NH3+3O2→2HCH+6H2O。为保证产率，生产过程要求较高的温度和较短的时间使反应速度达到平衡。直接法程序较简单，这也是现在该法仍为主要生产方法的原因之一。但在这样的高温度条件下，有大量的热量没有被利用起来，造成了一定程度的浪费。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种氢氰酸反应器，能够将将氨氧化法制备氢氰酸过程中的热量利用起来。

本实用新型的氢氰酸反应器，包括容纳氢氰酸反应气体的反应罐，所述反应罐内设有通入水的第一换热器，所述第一换热器是由多个直管和多个弯管组成的蛇形管。

进一步，所述反应罐外设有汽包，所述汽包上设有循环入口、循环出口和饱和蒸汽出口，所述第一换热器的一端通过上升管与循环入口连通，另一端通过下降管与循环出口连通。

进一步，所述反应罐内设有由多个直管和多个弯管组成蛇形管状的第二换热器，所述第二换热器的入口与汽包的饱和蒸汽出口连通，所述第二换热器的出口伸出至反应罐外。

进一步，所述第一换热器和第二换热器的直管内同轴设有可转动的螺旋纽带，所述螺旋纽带的螺旋方向与相应直管内流体的流动方向一致。

进一步，所述反应罐内沿第一换热器和第二换热器的直管两侧设有分布网。

进一步，所述反应罐由气体入口至其内部依次设有分布器、分布板和铂网，

本实用新型的有益效果：本实用新型的氢氰酸反应器，包括容纳氢氰酸反应气体的反应罐，所述反应罐内设有通入水的第一换热器，所述第一换热器是由多个直管和多个弯管组成的蛇形管。本结构的氢氰酸反应器，氢氰酸反应过程中高温气体可以对第一换热器中的液态水进行热交换，使其蒸发成水蒸气，进而对水蒸气进行再利用。同时，由于高温气体均匀分布在第一换热器的周围，使得第一换热器受热均匀，相比换热器内通高温反应气体、反应罐内加水，第一换热器不易开裂。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A部分放大视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图所示：本实施例的氢氰酸反应器，包括容纳氢氰酸反应气体的反应罐1，所述反应罐1内设有通入水的第一换热器5，所述第一换热器5是由多个直管和多个弯管组成的蛇形管。800-1200℃的天热气、氨气、空气作用氢氰酸的反应气体进入反应罐1内，反应后生成气态氢氰酸，氢氰酸反应过程中高温气体可以对第一换热器中的液态水进行热交换，使其蒸发成水蒸气，进而对水蒸气进行再利用，而反应后生成的氢氰酸温度为200-400℃，气体热量被大大利用起来。同时，由于高温气体均匀分布在第一换热器的周围，使得第一换热器受热均匀，相比换热器内通高温反应气体、反应罐内加水，第一换热器不易开裂。

为了提高蒸汽的饱和度，所述反应罐1外设有汽包6，所述汽包6上设有循环入口61、循环出口62和饱和蒸汽出口63，所述第一换热器5的一端通过上升管7与循环入口61连通，另一端通过下降管8与循环出口62连通，汽包是使气压通过水循环导致气压下降或上升，也可以理解为汽包是气体和水分融合后形成的气压变化，极限压力中的空气与水分子会提高气体的压力上升，导致高压达到一定数值后产生的压力集分子，进入汽包的汽水混合物分别进入汽水旋风分离器，利用改变流动方向时的惯性进行惯性分离，经过几次分离后达到蒸汽标准。第一换热器5内的水汽混合物从上升管7进入汽包6，在汽包内作用后不饱和的蒸汽的经下降管8再次进入第一换热器内进行循环，最后达到蒸汽标准的气体从饱和蒸汽出口63排出进行再利用。同时，在下降管8上设置泵12，启动泵12，汽包6和第一换热器5强制循环；泵12停止，汽包6和第一换热器5自然循环。

上述方案中从汽包6的饱和蒸汽出口63排出的饱和蒸汽是带水的，也叫“湿蒸汽”。在反应罐1内设有由多个直管和多个弯管组成蛇形管状的第二换热器9，所述第二换热器9的入口与汽包6的饱和蒸汽出口63连通，所述第二换热器的出口伸出至反应罐外，便于进行收集利用。第二换热器9的作用把带饱和蒸汽进行再加热，在反应罐内通过800-1200℃的反应气体来提高蒸汽温度，使饱和蒸汽中的水滴二次蒸发，使饱和蒸汽变成“干蒸汽”，通过第二换热器后的干蒸汽在进行收集，可以用来对汽轮机的叶片作用，使其旋转发电。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一换热器5和第二换热器6的直管内同轴设有可转动的螺旋纽带10，所述螺旋纽带10的螺旋方向与相应直管内流体的流动方向一致，流体以一定压力冲击螺旋纽带使其旋转，而旋转的螺旋纽带又可以对流体进行作用，使其处于紊流状态，增大了热交换效率，同时可以防止第一交换器和第二交换器内壁沾染污垢。

作为上述技术方案的进一步改进，所述反应罐1内沿第一换热器和第二换热器的直管两侧设有分布网11，使第一换热器和第二换热器周围的反应气体分布更均匀，热交换效率更高，保证第一换热器和第二换热器受热均匀、不易开裂。

作为上述技术方案的进一步改进，所述反应罐由气体入口至其内部依次设有分布器2、分布板3和铂网4，氢氰酸的反应气体进入反应罐1内，在气体分布器2、分布板3作用下均匀分布于反应罐内1，铂网4作为反应所需的催化剂用，使反应更加有效。

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

Claims (6)

1.一种氢氰酸反应器，包括容纳氢氰酸反应气体的反应罐（1），其特征在于：所述反应罐（1）内设有通入水的第一换热器（5），所述第一换热器（5）是由多个直管和多个弯管组成的蛇形管。

2.根据权利要求1所述的氢氰酸反应器，其特征在于：所述反应罐（1）外设有汽包（6），所述汽包（6）上设有循环入口（61）、循环出口（62）和饱和蒸汽出口（63），所述第一换热器（5）的一端通过上升管（7）与循环入口（61）连通，另一端通过下降管（8）与循环出口（62）连通。

3.根据权利要求2所述的氢氰酸反应器，其特征在于：所述反应罐（1）内设有由多个直管和多个弯管组成蛇形管状的第二换热器（9），所述第二换热器（9）的入口与汽包（6）的饱和蒸汽出口（63）连通，所述第二换热器的出口伸出至反应罐外。

4.根据权利要求3所述的氢氰酸反应器，其特征在于：所述第一换热器（5）和第二换热器（6）的直管内同轴设有可转动的螺旋纽带（10），所述螺旋纽带（10）的螺旋方向与相应直管内流体的流动方向一致。

5.根据权利要求4所述的氢氰酸反应器，其特征在于：所述反应罐（1）内沿第一换热器和第二换热器的直管两侧设有分布网（11）。

6.根据权利要求5所述的氢氰酸反应器，其特征在于：所述反应罐由气体入口至其内部依次设有分布器（2）、分布板（3）和铂网（4）。