CN211051496U - 反应装置 - Google Patents
反应装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211051496U CN211051496U CN201921774319.4U CN201921774319U CN211051496U CN 211051496 U CN211051496 U CN 211051496U CN 201921774319 U CN201921774319 U CN 201921774319U CN 211051496 U CN211051496 U CN 211051496U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- conduction oil
- heat conduction
- heater
- reaction kettle
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本实用新型涉及催化剂制备领域，公开了一种反应装置。该装置包括反应釜(4)、第一导热油循环系统以及第二导热油循环系统；其中，所述反应釜(4)具有夹套，所述第一导热油循环系统和所述第二导热油循环系统均与所述反应釜(4)的夹套连通；所述第一导热油循环系统包括第一导热油储罐(6)、第一加热器(2)、第二加热器(3)以及第一导热油循环管路；所述第二导热油循环系统包括第二导热油储罐(1)、换热器(7)以及第二导热油循环管路。本实用新型的装置包括分离的冷热导热油循环系统，以使物料的加热、冷却过程分离，降低能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及催化剂制备领域，具体地涉及一种包括导热油循环系统的反应装置。
背景技术
近年来，现代化工技术的蓬勃发展使其能耗不断上升，据统计，我国化工能耗已占工业生产总能耗的15％左右，对于如何在化工生产中最大限度地降低能量损耗、节约能源资源的研究课题，已受到越来越多研究人员的关注和重视。现阶段，化工企业在生产中均以保证工艺流程需要为第一要务，但在保证流程正常运行的情况下，能源的有效利用也应是化工企业需要关注的重要方面。当前很多企业考虑工艺流程过多，对能源有效利用考虑得不够充分，生产中由于流程不合理、管理不完善、设备能效低等因素时常造成不必要的能量损耗，因此当前化工生产的节能潜力巨大。
分子筛合成是重要的化工技术之一，是一个伴随传质、传热、液体蒸发相变的高温气体-颗粒两相湍流的复杂过程。其生产过程中，物料历经加热、冷却等一系列流程，能耗巨大，具有较大的节能空间。反应釜导热油系统是分子筛合成的重要单元，亦是能耗和成本最高的生产单位之一。该系统承担物料的加热、恒温、二次加热、二次恒温和冷却等环节，由反应釜4、电加热器9、导热油循环泵、导热油中间罐8、热油泵、换热器等相关设备组成，反应釜导热油系统的运行流程图如图2所示。
根据图2所示，整个流程分加热循环和冷却循环两部分，物料进入反应釜4后，历经加热、恒温、二次加热、二次恒温、降温等五个阶段后，以晶化液的形式释出，整个流程能耗巨大，耗时约一天。
加热过程：首次加热过程中，导热油中间罐8提供的是常温下的导热油，经由导热油循环泵送至电加热器9中加热至t1℃(例如100-170℃)，而后导热油被送至反应釜4的夹套内，对釜内的物料进行升温处理至t1℃。该循环依靠导热油循环泵和电加热器9实现温控。
恒温过程：釜内物料升温处理至t1℃后，调整电加热器9加热量，使物料维持t1℃恒温约5-20小时。此时电加热器9出口导热油温度约为t1+3℃，反应釜4夹套出口温度为t1℃。
二次加热过程：恒温段后，调整电加热器9加热量，将导热油加热至最高温度(t2℃，例如190-240℃)，送至反应釜4夹套内对物料进行二次加热。物料在反应釜内被加热至t2℃，该循环耗时约5-20小时。
二次恒温过程：物料被加热至t2℃后，调整电加热器9加热量，使物料维持t2℃恒温约5-20个小时。此时电加热器9出口导热油温度约为t3℃(例如185-230℃)，反应釜4内温度为t4℃(例如200-225℃)。
降温过程：二次恒温过程结束后，由于釜内处于高温高压状态，无法立即释出物料，因此进入下一流程前需对物料进行降温处理。
降温过程亦是经由导热油作为传热介质，关闭第二加热器3，已被加热到t2℃的高温导热油经冷却器降温至常温，夏季常需辅以喷淋方式加速降温。导热油返回导热油中间罐8后，经导热油循环泵重新送回反应釜4的夹套内，对高温的反应釜4和物料进行降温。物料被冷却至常温后方以晶化液的形式流出反应釜，进入下一个流程。
以上五个过程循环往复，上述反应釜导热油循环流程存在以下问题：
由上可知，该流程的导热油为满足生产环节需要，历经加热再降温，再加热的反复循环。而加热、冷却过程所用的导热油并未实行冷热分离，运行过程中对同一批导热油反复加热冷却，其间存在大量的冷热掺混和相互抵消造成的能量损失，运行流程有待于进一步优化改进的空间。
在实际生产过程中的冷却阶段，高温的夏季由于天气炎热，导热油降温不易，工人们时常使用人工喷淋等方法加速冷却器的降温过程，而在冷却过程结束后进入加热阶段，又要消耗大量能量给导热油升温。
综上，分子筛合成的反应釜导热油系统相关设备、管网运行效率和能量利用效率等方面有较大的提升优化空间，冷热过程亟待分离。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的分子筛合成导热油反应釜流程存在的加热、冷却过程不分离导致的能耗过大问题，本实用新型提供了一种反应装置，该装置包括分离的冷热导热油循环系统，以使物料的加热、冷却过程分离，降低能耗。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种反应装置，该装置包括反应釜、第一导热油循环系统以及第二导热油循环系统；其中，所述反应釜具有夹套，所述第一导热油循环系统和所述第二导热油循环系统均与所述反应釜的夹套连通；所述第一导热油循环系统包括第一导热油储罐、第一加热器、第二加热器以及第一导热油循环管路，所述第一导热油循环管路连接所述第一导热油储罐、所述第一加热器、所述第二加热器以及所述反应釜的夹套；所述第二导热油循环系统包括第二导热油储罐、换热器以及第二导热油循环管路，所述第二导热油循环管路连接所述第二导热油储罐、所述换热器以及所述反应釜的夹套。
优选地，所述第一导热油循环管路包括第一导热油导入管、第一导热油导出管；所述第一导热油导入管连接所述第一导热油储罐以及所述反应釜的夹套，用于将第一导热油储罐中的导热油供给到所述反应釜的夹套中；所述第一导热油导出管连接所述第一导热油储罐以及所述反应釜的夹套，用于将所述反应釜的夹套中的导热油返回到所述第一导热油储罐。
优选地，所述第一导热油循环管路还包括第一导热油支管；所述第一导热油支管的两端分别与所述第一导热油导出管相连，所述第一导热油支管上设置有所述换热器。
优选地，所述第二导热油循环管路包括第二导热油导入管、第二导热油导出管；所述第二导热油导入管连接所述第二加热器以及所述反应釜的夹套，用于将经过第二加热器加热的导热油供给到所述反应釜的夹套中；所述第二导热油导出管连接所述第二加热器以及所述反应釜的夹套，用于将所述反应釜的夹套中的导热油返回到所述第二加热器。
优选地，所述第二导热油循环管路还包括第二导热油支管；所述第二导热油支管的两端分别与所述第二导热油导出管相连，所述第二导热油支管上设置有第一加热器。
优选地，所述第二导热油支管上还连接有第二导热油储罐。
优选地，所述第一加热器为燃气加热器。
优选地，所述第二加热器为电加热器。
优选地，所述换热器为水冷式换热器。
优选地，所述第一导热油导入管上设置有泵。
通过上述技术方案，与现有的技术相比，本实用新型的方法实现了流程的升温、降温两个相反的过程分离，独立控制，不仅提高精度，也加快了导热油升温和降温的速度，节省了大量能耗。同时，由于投入的改建成本较低，该实用新型付诸实施的经济性效果显著，投资回收期短，具有降本、降耗的良好的应用效果。
附图说明
图1是本实用新型的反应装置的结构示意图；
图2是常规的反应装置的结构示意图。
附图标记说明
1、第二导热油储罐 2、第一加热器
3、第二加热器 4、反应釜
5、泵 6、第一导热油储罐
7、换热器 8、导热油中间罐
9、电加热器
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
本实用新型提供的反应装置，如图1所示，该装置包括反应釜4、第一导热油循环系统以及第二导热油循环系统；
其中，所述反应釜4具有夹套，所述第一导热油循环系统和所述第二导热油循环系统均与所述反应釜4的夹套连通；
所述第一导热油循环系统包括第一导热油储罐6、第一加热器2、第二加热器3以及第一导热油循环管路，所述第一导热油循环管路连接所述第一导热油储罐6、所述第一加热器2、所述第二加热器3以及所述反应釜4的夹套；
所述第二导热油循环系统包括第二导热油储罐1、换热器7以及第二导热油循环管路，所述第二导热油循环管路连接所述第二导热油储罐1、所述换热器7以及所述反应釜4的夹套。
通过使用本实用新型的反应装置，将常规的单独导热油的循环系统分为两个分循环系统，从而在需要多次加温降温循环的工艺中，避免了先将导热油大幅度升温而后又大幅度降温过程中的热量损失，提高了升温和降温的速度，从而提高反应效率，降低了能耗。本实用新型的反应装置特别适用于分子筛的合成过程，尤其是需要在2种以上温度下循环反应的分子筛合成过程。
在本实用新型中，所述反应釜4可以根据反应的需要适当选择，例如可以为晶化反应釜，并且，其中可以根据需要设置有搅拌桨等的搅拌装置。
在本实用新型中，优选地，所述第一导热油循环管路包括第一导热油导入管、第一导热油导出管；所述第一导热油导入管连接所述第一导热油储罐6以及所述反应釜4的夹套，用于将第一导热油储罐6中的导热油供给到所述反应釜4的夹套中；所述第一导热油导出管连接所述第一导热油储罐6以及所述反应釜4的夹套，用于将所述反应釜4的夹套中的导热油返回到所述第一导热油储罐6。
在本实用新型中，优选地，所述第一导热油循环管路还包括第一导热油支管；所述第一导热油支管的两端分别与所述第一导热油导出管相连，所述第一导热油支管上设置有所述换热器7。
如上述，通过第一导热油导入管和第一导热油导出管的设置，可以使导热油在第一导热油储罐6和反应釜4的夹套之间循环，从而达到调节(提高或降低，下同)反应釜4的温度的目的。进而，通过在第一导热油支管上设置换热器7，可以调节导热油的温度。
更优选的情况下，所述换热器7为水冷式换热器。该换热器7通常用于导热油的降温。
另外，优选地，所述第一导热油导入管上设置有泵5。该泵5用于将导热油送入反应釜4的夹套内。
另外，根据需要，第一导热油导入管、第一导热油导出管和第一导热油支管上均可以设置阀，用于控制导热油的流动。例如，可以关闭设置于第一导热油支管两端的阀，控制导热油不经过该换热器7；也可以关闭设置于第一导热油导入管上的阀，控制导热油经过该换热器7。
在本实用新型中，优选地，所述第二导热油循环管路包括第二导热油导入管、第二导热油导出管；所述第二导热油导入管连接所述第二加热器3以及所述反应釜4的夹套，用于将经过第二加热器3加热的导热油供给到所述反应釜4的夹套中；所述第二导热油导出管连接所述第二加热器3以及所述反应釜4的夹套，用于将所述反应釜4的夹套中的导热油返回到所述第二加热器3。
在本实用新型中，优选地，所述第二导热油循环管路还包括第二导热油支管；所述第二导热油支管的两端分别与所述第二导热油导出管相连，所述第二导热油支管上设置有第一加热器2。
在本实用新型中，优选地，所述第二导热油支管上连接有第二导热油储罐1。优选地，所述第二导热油储罐1上设置有保温结构，例如保温套。
如上述，通过第二导热油导入管和第二导热油导出管的设置，可以使导热油在第二加热器3和反应釜4的夹套之间循环，从而达到调节反应釜4的温度的目的。进而，通过在第二导热油支管上设置第一加热器2，可以进一步加热导热油。进而，通过第二导热油支管上连接有第二导热油储罐1，可以将导热油暂存。
更优选的情况下，所述第一加热器2为燃气加热器，所述第二加热器3为电加热器。通过上述的加热器选择，进一步扩展加热过程的加热方式。
另外，优选地，所述第二导热油导出管和/或第二导热油支管上设置有泵。设置于第二导热油导出管上的泵用于将导热油送入第二加热器3；设置于第二导热油支管上的泵用于将导热油送入第一加热器2。
另外，根据需要，第二导热油导入管、第二导热油导出管和第二导热油支管上均可以设置阀，用于控制导热油的流动。例如，可以关闭设置于第二导热油支管两端的阀，控制导热油不经过该第一加热器2；也可以关闭设置于第一导热油导入管上的阀，控制导热油经过该第一加热器2。例如，还可以通过控制设置于连通第二导热油储罐1的管路上的阀，将导热油导入第二导热油储罐1中暂存或者从第二导热油储罐1中导出。
在本实用新型中，通过分设第一导热油储罐6和第二导热油储罐1，分别作为冷油中间罐和热油中间罐，从而将加热循环和冷却循环分离，形成冷回路和热回路，从而可以避免冷热抵消形成的能量损耗。通过增设支管路和保温结构等，使加热、冷却管路设备实现分离以改善生产流程、减少能量消耗(冷热掺混)、提高生产效率。
以下以分子筛(例如SMTO催化剂)的制备过程为例，说明本实用新型反应装置的运行流程。
初次运行时，利用第一加热器2(燃气加热器)将导热油从常温(约20℃)加热至t1℃(例如100-170℃，优选为120-160℃)，而后导热油经第二加热器3(电加热器)微调升温至t1+5℃，物料则升温至t1℃后在反应釜内保持恒温5-20小时，恒温阶段中导热油管路仍由第二加热器3微调控温。
恒温阶段结束后再次使用第一加热器2将导热油从t1℃加热至t2℃(例如190-240℃，优选为200-230℃)，再用第二加热器3微调升温至t3℃(例如195-240℃，优选为200-230℃)，物料则在反应釜4中被加热至t2℃，之后二次恒温段反应釜内的温控仍旧使用第二加热器3微调控温。
然后开始冷却过程，被加热到t2℃的导热油返回第二导热油储罐1暂存，第一导热油储罐6内的常温导热油经过管路进入反应釜4的夹套内进行物料的冷却。冷却过程导热油通过第一导热油循环系统的换热器7冷却，并将冷却后的导热油返回第一导热油储罐6。并且，将完成反应过程的物料导出，并将新物料导入反应釜4，重复上述流程，循环往复。
如上述，与图2所示的工艺不同，本实用新型的反应装置将物料升温和降温过程的冷热循环进行分离。该优化方案形成的系统节约了生产能耗、提高了生产效率。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种反应装置，其特征在于，该装置包括反应釜(4)、第一导热油循环系统以及第二导热油循环系统；
其中，所述反应釜(4)具有夹套，所述第一导热油循环系统和所述第二导热油循环系统均与所述反应釜(4)的夹套连通；
所述第一导热油循环系统包括第一导热油储罐(6)、第一加热器(2)、第二加热器(3)以及第一导热油循环管路，所述第一导热油循环管路连接所述第一导热油储罐(6)、所述第一加热器(2)、所述第二加热器(3)以及所述反应釜(4)的夹套；
所述第二导热油循环系统包括第二导热油储罐(1)、换热器(7)以及第二导热油循环管路，所述第二导热油循环管路连接所述第二导热油储罐(1)、所述换热器(7)以及所述反应釜(4)的夹套。
2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述第一导热油循环管路包括第一导热油导入管、第一导热油导出管；
所述第一导热油导入管连接所述第一导热油储罐(6)以及所述反应釜(4)的夹套，用于将第一导热油储罐(6)中的导热油供给到所述反应釜(4)的夹套中；
所述第一导热油导出管连接所述第一导热油储罐(6)以及所述反应釜(4)的夹套，用于将所述反应釜(4)的夹套中的导热油返回到所述第一导热油储罐(6)。
3.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述第一导热油循环管路还包括第一导热油支管；
所述第一导热油支管的两端分别与所述第一导热油导出管相连，所述第一导热油支管上设置有所述换热器(7)。
4.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述第二导热油循环管路包括第二导热油导入管、第二导热油导出管；
所述第二导热油导入管连接所述第二加热器(3)以及所述反应釜(4)的夹套，用于将经过第二加热器(3)加热的导热油供给到所述反应釜(4)的夹套中；
所述第二导热油导出管连接所述第二加热器(3)以及所述反应釜(4)的夹套，用于将所述反应釜(4)的夹套中的导热油返回到所述第二加热器(3)。
5.根据权利要求4所述的反应装置，其特征在于，所述第二导热油循环管路还包括第二导热油支管；
所述第二导热油支管的两端分别与所述第二导热油导出管相连，所述第二导热油支管上设置有第一加热器(2)。
6.根据权利要求5所述的反应装置，其特征在于，所述第二导热油支管上还连接有第二导热油储罐(1)。
7.根据权利要求5所述的反应装置，其特征在于，所述第一加热器(2)为燃气加热器。
8.根据权利要求4-7中任意一项所述的反应装置，其特征在于，所述第二加热器(3)为电加热器。
9.根据权利要求1-7中任意一项所述的反应装置，其特征在于，所述换热器(7)为水冷式换热器。
10.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述第一导热油导入管上设置有泵(5)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921774319.4U CN211051496U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 反应装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921774319.4U CN211051496U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 反应装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211051496U true CN211051496U (zh) | 2020-07-21 |
Family
ID=71584992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921774319.4U Active CN211051496U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 反应装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211051496U (zh) |
-
2019
- 2019-10-21 CN CN201921774319.4U patent/CN211051496U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103111248B (zh) | 导热油反应釜加热冷却温度控制的装置及方法 | |
| CN211051496U (zh) | 反应装置 | |
| CN106322600A (zh) | 一种空调冷却水冷却系统 | |
| CN203874765U (zh) | 一种以熔盐为载热体的加热冷却系统 | |
| CN102721221A (zh) | 生产工艺冷却水余热回收系统 | |
| CN206803293U (zh) | 一种利用热泵提取一次网回水热量的供热站 | |
| CN115264563A (zh) | 一种储热调峰及节能供汽热力系统 | |
| CN2804717Y (zh) | 用同参数导热油加热炉供应不同温度导热油的装置 | |
| CN206069388U (zh) | 一种四氯化硅汽化装置 | |
| CN213925053U (zh) | 电解锰资源综合利用生产系统 | |
| CN101289631B (zh) | 一种优化的加氢换热系统 | |
| CN210825444U (zh) | 多晶硅还原炉的冷却系统 | |
| CN108679685B (zh) | 一种冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统 | |
| CN220376828U (zh) | 一种电镀中频冷却系统 | |
| CN220737572U (zh) | 一种聚羧酸减水剂中试实验系统 | |
| CN211843379U (zh) | 一种压机分段节能冷却系统 | |
| CN100436569C (zh) | 用同参数导热油加热炉供应不同温度导热油的方法及装置 | |
| CN217164348U (zh) | 反应器低温水控温装置 | |
| CN218910271U (zh) | 一种菜籽油熟化加热系统 | |
| CN220026955U (zh) | 一种固定床糠醛加氢反应快速开车系统 | |
| CN216879284U (zh) | 一种利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统 | |
| CN215810302U (zh) | 一种电厂循环冷却水热量再利用系统 | |
| CN215893348U (zh) | 一种新型的闭式水余热深度利用装置 | |
| CN218147359U (zh) | 高温溢流染色机二段法升温节能装置 | |
| CN212458011U (zh) | 节能型循环冷却系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |