螺旋板式氯乙烯合成轉化器的製造方法
2023-04-26 13:18:01
螺旋板式氯乙烯合成轉化器的製造方法
【專利摘要】本發明公開一種螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其包括豎置的兩端開口的筒狀的殼體、呈雙螺旋狀卷繞設置在所述殼體內的第一換熱板和第二換熱板，所述第一換熱板與所述第二換熱板之間形成雙螺旋排布的第一通道和第二通道，所述第一通道的上下兩側封閉，其螺旋的中心具有第一開口，其螺旋的邊緣具有第二開口；所述第二通道的螺旋中心和螺旋邊緣封閉，其上下兩側敞開形成第三開口和第四開口，所述第二通道側壁設置有催化劑，由於本發明採用了螺旋板式的結構，減小了結構尺寸，提高轉換率，因螺旋板結構的自清潔功能，次減少熱水垢的情況，延長使用壽命及檢修周期，避免管道腐蝕滲漏的情況，可以大大提高氯乙烯的生產技術水平，滿足市場需要。
【專利說明】螺旋板式氯乙烯合成轉化器
【技術領域】
[0001]本發明涉及氯乙烯生產設備，特別是一種螺旋板式氯乙烯合成轉化器。
【背景技術】
[0002]氯乙烯是一種應用於高分子化工的重要的單體，具有無色、易液化、易爆、有毒特點。目前氯乙烯普遍採用電石法生產，使用的主要是固定管板列管式的反應器結構，其生產原理是由混合器中出來的混合氣體進入用氯化汞作催化劑的的轉化器中進行反應，使乙炔和氯化氫合轉化為氯乙烯。該反應為強放熱反應，反應帶的中心溫度最高可達190°C左右。反應放出的大量熱量必須經殼程循環水冷卻介質移去。氯乙烯合成轉化器實際上是一種大型換熱器，也可以說它是反應器，它是氯乙烯合成工藝流程中的關鍵設備。近年來因氯乙烯市場需求的擴大，許多生產企業從增產、成本、環保、安全等因素的考慮對列管式的合成轉化器進行大量的研究。這些研究主要通過增加換熱管方式，從早先的Φ2400_，換熱管數量大約為600根，換熱面積320-350m2，到目前的Φ 3000mm，換熱管數量大約為1600根，換熱面積達到了 780m2左右。但是這種結果存在一些缺陷，由於其換熱管與管板均是脹接而成，其脹接技術要求非常嚴格，只要有一根管頭微量的滲漏，就會將殼程內的冷卻介質洩漏到管程內，使管程的幹氯化氫氣體生成鹽酸，並迅速腐蝕直到大量鹽酸從底部放酸口排出而造成安全停產事故。因此未來開發一種具有高性能、高防腐蝕、防止洩漏、經濟性的新型氯乙烯合成轉化器具有很大的市場應用前景。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種高性能、高防腐蝕、防止洩漏、經濟性螺旋板式氯乙烯合成轉化器。
[0004]為達到上述目的，本發明採用的技術方案是:螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其包括豎置的兩端開口的筒狀的殼體、呈雙螺旋狀卷繞設置在所述殼體內的第一換熱板和第二換熱板，所述第一換熱板與所述第二換熱板之間形成雙螺旋排布的第一通道和第二通道，所述第一通道的上下兩側封閉，其螺旋的中心具有第一開口，其螺旋的邊緣具有第二開口 ；所述第二通道的螺旋中心和螺旋邊緣封閉，其上下兩側敞開形成第三開口和第四開口，所述第二通道側壁設置有催化劑。
[0005]優選地，所述第一開口為位於所述殼體上部的冷卻液出口，所述第二開口為位於所述殼體下部的冷卻液入口。
[0006]優選地，所述第三開口為位於所述殼體上部的氣體出口，所述第四開口為位於所述殼體下部的氣體入口。
[0007]優選地，所述第一通道內設置有多個兩端分別支撐所述第一換熱板和所述第二換熱板的定距柱。
[0008]優選地，所述第二通道內豎直設置有多個定距隔板，所述定距隔板的兩側分別與所述第一換熱板和所述第二換熱板相抵，所述定距隔板將所述第二通道分隔成多個豎直的單通道。
[0009]進一步優選地，所述定距柱表面設置有催化劑。
[0010]優選地，所述第一通道下端設置有排液口。
[0011]由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點:
由於本發明採用了螺旋板式的結構，減小了結構尺寸，提高轉換率，因螺旋板結構的自清潔功能，次減少熱水垢的情況，延長使用壽命及檢修周期，避免管道腐蝕滲漏的情況，可以大大提高氯乙烯的生產技術水平，滿足市場需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]附圖1為本發明的主視示意圖；
附圖2為本發明A-A向剖視示意圖；
附圖3為本發明局部放大示意圖B ；
附圖4為本發明局部放大示意圖C ；
附圖5為本發明局部放大示意圖D。
[0013]以上附圖中:1、殼體；21、第一換熱板；22、第二換熱板；31、第一通道；32、第二通道；41、第一開口 ；42、第二開口 ；43、第三開口 ；44、第四開口 ；5、定距柱；6、定距隔板；7、排液口 ；8、圓鋼。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖所示的實施例對本發明作進一步描述:
實施例一:參見附圖1-5所示，螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其包括豎置的兩端開口的筒狀的殼體1、呈雙螺旋狀卷繞設置在殼體I內的第一換熱板21和第二換熱板22，第一換熱板21與第二換熱板22之間形成雙螺旋排布的第一通道31和第二通道32，第一通道31的上下兩側封閉，本實施例中採用圓鋼8焊接封堵，其螺旋的中心具有第一開口 41，其螺旋的邊緣具有第二開口 42 ;第二通道32的螺旋中心和螺旋邊緣封閉，其上下兩側敞開形成第三開口 43和第四開口 44，第二通道側壁設置有催化劑。第一開口 41為位於殼體I上部的冷卻液出口，第二開口 42為位於殼體下部的冷卻液入口，第三開口 43為位於殼體I上部的氣體出口，第四開口 44為位於殼體下部的氣體入口。本實施例中催化劑為氯化汞，在催化劑和特定溫度下將乙炔和氯化氫混合氣體轉化為氯乙烯。因採用了螺旋板結構，物料側為貫通型結構，使得水與物料氣體的流向為整體錯流形式，充分提高了換熱的效率；物料側工藝氣流分布均勻，阻力小，氣體空間流速高，傳熱效率高，催化劑及設備使用壽命長，由於螺旋通道的曲率是均勻的，液體在設備內流動沒有大的流向，且受力均勻，總阻力小，因此具有較高的傳熱能力，其熱效率一般高於同類產品的Γ3倍。
[0015]第一通道31內設置有多個兩端分別支撐第一換熱板21和第二換熱板22的定距柱5，第二通道32內豎直設置有多個定距隔板6，定距隔板6的兩側分別與第一換熱板21和第二換熱板22相抵，定距隔板6將第二通道32分隔成多個豎直的單通道，定距柱5和定距隔板6能夠起到支撐兩個換熱通道的作用，定距隔板6除了起到支持作用，還能夠將第二通道32分隔成多個較小的氣體通道，並且在定距柱5表面加設催化劑，能夠模擬列管狀轉化器形式，結構緊湊，更換催劑容易，減少氣阻，能夠增加催化反應的效率。
[0016]在第一通道31下端設置有排液口 7，排液口 7用於在有需要時候排除第一通道31內的廢液，從而保護裝置。
[0017]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其包括豎置的兩端開口的筒狀的殼體(I)、呈雙螺旋狀卷繞設置在所述殼體(I)內的第一換熱板(21)和第二換熱板(22 )，所述第一換熱板(21)與所述第二換熱板(22)之間形成雙螺旋排布的第一通道(31)和第二通道(32)，其特徵在於:所述第一通道(31)的上下兩側封閉，其螺旋的中心具有第一開口(41)，其螺旋的邊緣具有第二開口(42);所述第二通道(32)的螺旋中心和螺旋邊緣封閉，其上下兩側敞開形成第三開口(43)和第四開口(44)，所述第二通道側壁設置有催化劑。
2.根據權利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其特徵在於:所述第一開口(41)為位於所述殼體(I)上部的冷卻液出口，所述第二開口(42)為位於所述殼體下部的冷卻液入口。
3.根據權利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其特徵在於:所述第三開口(43)為位於所述殼體(I)上部的氣體出口，所述第四開口(44)為位於所述殼體下部的氣體入口。
4.根據權利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其特徵在於:所述第一通道(31)內設置有多個兩端分別支撐所述第一換熱板(21)和所述第二換熱板(22)的定距柱(5)。
5.根據權利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其特徵在於:所述第二通道(32)內豎直設置有多個定距隔板(6)，所述定距隔板(6)的兩側分別與所述第一換熱板(21)和所述第二換熱板(22)相抵，所述定距隔板(6)將所述第二通道(32)分隔成多個豎直的單通道。
6.根據權利要求5所述的螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其特徵在於:所述定距柱(5)表面設置有催化劑。
7.根據權利要求1所述的螺旋板式氯乙烯合成轉化器，其特徵在於:所述第一通道(31)下端設置有排液口(7)。
【文檔編號】C07C21/06GK104383859SQ201410681265
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】王曉元, 陸健 申請人:蘇州市錦翔壓力容器製造有限公司