一种冷冻法除二氯乙烷中水的装置的制作方法

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其是涉及一种冷冻法除二氯乙烷中水的装置。

背景技术：

列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。

列管式换热器包括壳体，壳体两侧安装有管板、并且壳体位于管板外侧通过封头密封，壳体内安装有与壳体轴线平行的列管，列管两端支撑于管板上，壳体两端开有管程入口、壳程出口以及管程出口、壳程入口。

在生产过程中，常温下20-30度，水在二氯乙烷中溶解度为0.2％左右，在-5度时，水在二氯乙烷中溶解度为0.04％。因此，通常采用冷冻法除二氯乙烷中的水，具体工艺过程为：将常温下的二氯乙烷溶液通过换热器交换循环冷却，温度降至-5度以下，冷却好的静置分层，将下层有机相使用，上层的含有固态的进行回收处理。

现有的列管换热器的管程距离与壳程距离相等，由于壳体的轴向长度受安装空间大小的限制，不宜过长，即壳程距离较短，直接导致列管式换热器的管程距离短且换热效果较差，二氯乙烷溶液需要较长的换热时间，影响生产效率。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种冷冻法除二氯乙烷中水的装置，通过在换热器内设置双螺旋导流板，增加二氯乙烷溶液在壳体内流动的管程长度，增加热交换时间，提升换热效果，缩短二氯乙烷溶液的冷却用时，提高生产效率。

本实用新型所采用的具体技术方案如下：

一种冷冻法除二氯乙烷中水的装置，包括二氯乙烷储罐，以及并列接入所述二氯乙烷储罐的至少两组循环冷却机构；所述的循环冷却机构包括底部连接有第一支路和第二支路的分层反应釜，第一支路通向分层反应釜顶部的进料口并在第一支路上设置有换热器，第二支路与二氯乙烷储罐连接；

所述的换热器包括壳体和列管，所述壳体内还设有轴向延伸且交错的第一螺旋导流板和第二螺旋导流板，所述的第一螺旋导流板和第二螺旋导流板上均设有装配列管用的管孔，且第一螺旋导流板和第二螺旋导流板的螺距相等；所述第一螺旋导流板的外边沿贴住壳体的内壁，第二螺旋导流板的外边沿与壳体内壁间留有间隙。

本实用新型中的换热器用于对通入分层反应釜内的二氯乙烷溶液循环冷却，使其温度降至-5度以下；为提升换热器的冷却效果，通过设置双螺旋导流板，增加二氯乙烷溶液在壳体内流动的管程长度，增强换热效果，且其中一个螺旋导流板的外边沿与壳体内壁间留有间隙，减缓双螺旋导流板对二氯乙烷溶液流动速度的影响，提升换热速度。

作为优选的，所述循环冷却机构为3～4组，各组循环冷却机构配合工作，提升除水速度。

为进一步提升换热效果，作为优选的，所述第一螺旋导流板的内边沿与壳体轴线的间距大于第二螺旋导流板的内边沿与壳体轴线的间距，且所述的第二螺旋导流板的内边沿贴靠壳体轴线上的列管外壁。避免单一螺旋导流板中心形成直通道，保持螺旋的流动路径。

作为优选的，所述的第一螺旋导流板和第二螺旋导流板等宽，便于加工，以及管孔的分布计算。

作为优选的，所述的第一螺旋导流板和第二螺旋导流板在轴线延伸的长度为2～5个螺距；若两个螺旋导流板的延伸长度过大，影响换热速度，但是延伸距离不够，难以提升换热效果。

本实用新型结构简单，便于加工，通过设置双螺旋导流板的换热器，增加二氯乙烷溶液在壳体内流动的管程长度，增加热交换时间，提升换热效果；缩短二氯乙烷溶液的冷却用时，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型中冷冻法除二氯乙烷中水的装置图；

图2为换热器的结构图；

图3为第一螺旋导流板和第二螺旋导流板的结构图。

具体实施方式

如图1～3所示的冷冻法除二氯乙烷中水的装置，包括冷冻盐水输入管路101、冷冻盐水输出管路103、干燥放空管路103和二氯乙烷溶液输入管路104，接入上述管路的两组循环冷却机构和二氯乙烷储罐107。

每组循环冷却机构包括底部连接有第一支路110和第二支路109的分层反应釜106，第一支路110通向分层反应釜106顶部的进料口111并在第一支路110上设置有换热器105，第二支路109与二氯乙烷储罐107连接。换热器105与冷冻盐水输入管路101和冷冻盐水输出管路103连接，用于通入冷冻盐水作为换热介质。分层反应釜106与二氯乙烷溶液输入管路104和干燥放空管路103连接。

换热器105包括壳体1，壳体1内设有轴向延伸的列管2。壳体1内还设有轴向延伸且交错的第一螺旋导流板3和第二螺旋导流板4，第一螺旋导流板3和第二螺旋导流板4上均设有装配列管用的管孔5，且第一螺旋导流板3和第二螺旋导流板4的螺距相等。

本实施例中，第一螺旋导流板3的外边沿6贴住壳体1的内壁，第二螺旋导流板4的外边沿8与壳体1内壁间留有间隙。第一螺旋导流板3的内边沿7与壳体轴线的间距大于第二螺旋导流板4的内边沿9与壳体轴线的间距，且第二螺旋导流板4的内边沿9贴靠壳体轴线上的列管外壁。

二氯乙烷溶液通入壳体1内，冷冻盐水通入列管2中，通过设置双螺旋导流板，增加二氯乙烷溶液在壳体1内流动的管程长度，增强与冷冻盐水的换热效果，且其中一个螺旋导流板的外边沿与壳体内壁间留有间隙，减缓双螺旋导流板对二氯乙烷溶液流动速度的影响；采用双螺旋导流板的设计，避免单一螺旋导流板中心形成直通道，保持二氯乙烷溶液的螺旋流动路径。

第一螺旋导流板3和第二螺旋导流板4等宽，且第一螺旋导流板3和第二螺旋导流板4在轴线延伸的长度为2～5个螺距。

本实施例中，二氯乙烷溶液输入管路104向分层反应釜106内盛满二氯乙烷溶液，开启循环泵108，将二氯乙烷溶液送入换热器105进行循环冷却，直至整个分层反应釜106内的二氯乙烷溶液的温度降至-5度以下，停止循环泵108，静置30分钟分层，打开干燥放空管路103，下层有机相送入二氯乙烷储罐107，上层含水和冰的返回釜内进行再处理，处理一定批数，对换热器105进行氮气吹扫，清理干净。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。