CN205245853U - 一种乙二胺汽化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种乙二胺汽化器，包括位于下部的汽化段和位于上部的沉降段，汽化段和沉降段之间通过隔板分隔；汽化段内包括若干换热列管，换热列管的末端与乙二胺入口相连通，换热列管的顶端穿过隔板、连通至沉降段；汽化段在高度方向上还设置多片折流板；在汽化段的中心处设置连通汽化段和沉降段的溢流管，溢流管贯穿折流板，其直径是换热列管直径的8~10倍；所述沉降段的直径大于汽化段的直径，顶部设置有气体出口；沉降段底部的隔板呈漏斗状。本实用新型气液分离彻底，液体乙二胺重新回到汽化段底部进行汽化，降低原料损耗；换热均匀，有效避免乙二胺在换热列管内聚合、炭化，换热列管不易堵塞、使用寿命提高。

Description

一种乙二胺汽化器

技术领域

本实用新型涉及一种汽化器，具体涉及一种乙二胺汽化器。

背景技术

三乙烯二胺（TEDA），化学名称为1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，分子式为N（CH₂CH₂）₃N，分子量112.18。三乙烯二胺为对称的笼状分子，是一种无色、易吸湿的晶体，常温下升华，宜贮存于密闭及干燥容器内。TEDA广泛用于聚氨酯泡沫、弹性体与塑料制品及成型工艺，此外，还可用作乙烯聚合催化剂及环氧乙烷烃聚合催化剂，其衍生物可用作腐蚀抑制剂、乳化剂等，应用十分广泛。

根据使用的原料不同，目前合成三乙烯二胺主要有以下几种方法：（1）由哌嗪及其衍生物合成，（2）由二乙醇胺合成，（3）由乙二胺合成，（4）由乙二胺和乙醇胺共同合成，（5）由乙醇胺合成，（6）由环氧乙烷合成。其中，以乙二胺作为原料合成三乙烯二胺，是在适当的催化剂作用下，乙二胺通过气相脱氨杂环化一步合成三乙烯二胺。在这个路线中，需要将乙二胺汽化、并将气态乙二胺升温到250℃以上的高温，才能进行环合反应。

乙二胺，又名乙撑二胺，为无色或微黄色油状或水样液体，呈强碱性，熔点8.5℃，沸点116~117.2℃。乙二胺在高热情况下，会发生聚合生成粘性聚合物，继续高温会发生炭化。

目前工厂多采用列管式汽化器对乙二胺进行汽化。乙二胺由汽化器底部进入换热列管内，在换热列管外部流动高温导热油，乙二胺吸收高温导热油的热量汽化。但是，乙二胺汽化过程中难免发生受热不均匀的情况，乙二胺气体和液体夹带严重；受热不均会导致乙二胺的聚合、炭化，粘性聚合物和炭化物常常会堵塞换热列管，必须停机后更换新的换热列管。乙二胺气体夹带液体一起进入催化脱氨装置，液体乙二胺不仅无法被催化，而且还会存留在催化脱氨装置中，影响气体的正常反应。

因此，研发一种新型的乙二胺汽化器是十分必要的。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种汽化效率高、气液分离效果好、换热列管使用寿命长的乙二胺汽化器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种乙二胺汽化器，包括位于下部的汽化段和位于上部的沉降段，汽化段和沉降段之间通过隔板分隔；所述汽化段内包括若干换热列管，换热列管的末端与乙二胺入口相连通，换热列管的顶端穿过隔板、连通至沉降段；汽化段的高度方向上设置有多片折流板；在汽化段的中心处设置一连通汽化段和沉降段的溢流管，溢流管贯穿折流板，其直径是换热列管直径的8~10倍；所述沉降段的直径大于汽化段的直径，其顶部设置有乙二胺气体出口；沉降段底部的隔板呈便于液体从溢流管流下的漏斗状。

本实用新型的进一步改进在于：所述汽化段下部、上部分别设置有导热油入口、导热油出口；导热油入口、导热油出口均与汽化段的管间相连通。

本实用新型的进一步改进在于：所述汽化段下部设置用于排净导热油的导淋口，其底部还设置有用于排出残渣的排残口。

本实用新型的进一步改进在于：所述折流板的尾端垂直固定在汽化段内壁上，其前端与对面内壁有一定间隙；相邻两块折流板分别固定在相反方向的内壁上。

本实用新型的进一步改进在于：所述汽化段与沉降段的直径比1:1.2~1.5，沉降段的高径比为1.5~2.5：1。

本实用新型的进一步改进在于：所述沉降段上部还设置有用于检测气体温度的测温口。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型通过在汽化段中心设置溢流管，增大了汽化夹带液体的循环，使气液分离更加彻底，未被汽化的乙二胺液体重新回到汽化段底部进行二次汽化，既保证排出乙二胺气体的高纯度，又增加了对原料乙二胺的利用率、降低原料损耗。本实用新型换热均匀，有效避免了乙二胺在换热列管内聚合、炭化，换热列管不易堵塞、使用寿命显著提高。

本实用新型的沉降段是一个高度大于直径的空腔，且其直径大于汽化段直径，便于被气体所夹带的乙二胺液体沉降。在实际运行过程中，汽化器呈负压状态，由换热列管顶端排出的夹液气体很容易被吸走，根本无法分离；本实用新型的沉降段空间较大，夹液气体进入沉降段后流速放缓，气体对液体的夹带力减弱，大部分液体乙二胺会沉降下来；沉降段的高度，保证了夹液气体沉降的时间，绝大部分液体乙二胺都得到有效分离，保证了用于反应的乙二胺气体具有高纯净度，提高了催化脱氨反应效率。

本实用新型中汽化段和沉降段之间的隔板为漏斗状，而且换热列管的顶部高度高于隔板高度，这样沉降下的液体乙二胺能够顺利流入溢流管，而不会进入换热列管影响汽化。

本实用新型中的折流板，能够减慢高温导热油的流动速度，形成湍流，提高换热效率和汽化效率。

本实用新型的底部设置排残口。在乙二胺汽化过程中，会有一些不易液化的杂质慢慢沉积下来；当乙二胺汽化器运行一段时间后打开排残口进行清除，保证了乙二胺气体的纯度，并能保证乙二胺汽化器的长时连续运行。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

其中，1、乙二胺入口，2、乙二胺气体出口、3、导热油出口，4、导热油入口，5、导淋口，6、测温口，7、排残口，8、换热列管，9、折流板，10、溢流管，11、沉降段。

具体实施方式

下面将参考附图来详细说明本实用新型。

一种乙二胺汽化器，如图1所示，包括位于下部的汽化段和位于上部的沉降段11，汽化段和沉降段11之间通过隔板分隔开，乙二胺入口1设置于汽化段下部。

所述汽化段内包括若干换热列管8，换热列管8为竖直设置，其下部末端与乙二胺入口1相连通，其顶端穿过隔板、连通至沉降段11。乙二胺液体由乙二胺入口1进入换热列管8，自下向上运动。汽化段内还沿高度方向设置有多层折流板9，折流板9均为水平设置，其尾端垂直固定在汽化段内壁上，其前端与对面内壁有一定间隙；相邻两块折流板9分别固定在相反方向的内壁上、使间隙相对设置。汽化段的上部、下部还分别设置有导热油出口3、导热油入口4；导热油出口3、导热油入口4均连通到汽化段内换热列管的管间。高温导热油由下部进入汽化段，沿着折流板的间隙曲折流到汽化段上部、由导热油出口3排出；在流动过程中，高温导热油的热量被换热列管中的乙二胺所吸收、实现汽化。

汽化段的中心处竖直设置溢流管10；溢流管10连通汽化段和沉降段，并贯穿数块折流板9，溢流管10与换热列管8平行但不接触。溢流管10的直径是换热列管直径的8~10倍，方便液体流下。

在汽化段下部、原料入口1的上方设置有导淋口5，设备检修时便于排净导热油；在汽化段底部、换热列管下方还设置有排残口7，用于排出残渣。

所述沉降段11是位于汽化段的上部的一个空腔，其直径大于汽化段直径，沉降段与汽化段的直径比为1.2~1.5:1，沉降段的高径比为1.5~2.5：1。在沉降段11的顶部设有乙二胺气体出口2。由于沉降段空间较大，因此汽化后的乙二胺进入沉降段后流速会降缓，夹杂的液体乙二胺在重力作用下充分沉降到隔板上，并流入隔板中央的溢流管10、回到汽化段底部，然后重新进入换热列管被加热汽化。为了保证沉降液体能够完全进入溢流管10，本实用新型沉降段底部的隔板呈漏斗状，沉降液体能够顺利流入溢流管，不产生滞留死角。本实用新型的换热列管顶部高度高于隔板的高度，而溢流管的顶部高度低于隔板的高度，沉降液体不会流入换热列管，而是由溢流管流下。

在沉降段11的上部，还设置有测温口6；通过测温口6可以检测汽化后乙二胺的温度，根据所检测温度的变化对换热介质导热油的温度进行调整。

本实用新型的工作过程为：

乙二胺液体通过乙二胺入口进入汽化器的换热列管、向上运动，高温导热油通过位于下部的导热油入口进入换热列管的管间，并沿折流板的间隙缓慢向上运动；运动过程中乙二胺吸收热量、变为气态。夹液气体进入沉降段后，液体逐渐沉降到隔板上，并汇集至溢流管中流下，重新回到汽化段底部，再次进入换热列管进行汽化。纯净的乙二胺气体通过汽化器顶部的汽化出口排出、进入反应工段。换热后的导热油由下部的导热油出口排出、继续循环。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种乙二胺汽化器，其特征在于：包括位于下部的汽化段和位于上部的沉降段（11），汽化段和沉降段（11）之间通过隔板分隔；所述汽化段内包括若干换热列管（8），换热列管（8）的末端与乙二胺入口（1）相连通，换热列管（8）的顶端穿过隔板、连通至沉降段（11）；汽化段的高度方向上设置有多片折流板（9）；在汽化段的中心处设置一连通汽化段和沉降段（11）的溢流管（10），溢流管（10）贯穿折流板（9），其直径是换热列管（8）直径的8~10倍；所述沉降段（11）的直径大于汽化段的直径，其顶部设置有乙二胺气体出口（2）；沉降段（11）底部的隔板呈便于液体从溢流管（10）流下的漏斗状。

2.根据权利要求1所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于：所述汽化段上部、下部分别设置有导热油出口（3）、导热油入口（4）；导热油入口（4）、导热油出口（3）均与汽化段的管间相连通。

3.根据权利要求2所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于：所述汽化段下部设置用于排净导热油的导淋口（5），其底部还设置有用于排出残渣的排残口（7）。

4.根据权利要求3所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于：所述折流板（9）的尾端垂直固定在汽化段内壁上，其前端与对面内壁有一定间隙；相邻两块折流板（9）分别固定在相反方向的内壁上。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于：所述汽化段与沉降段（11）的直径比1:1.2~1.5，沉降段（11）的高径比为1.5~2.5：1。

6.根据权利要求5所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于：所述沉降段（11）上部还设置有用于检测气体温度的测温口（6）。