专利名称：一种预冷凝器的制作方法
技术领域：
本发明涉及苯酐的制造设备，具体地说是一种预冷凝器。
背景技术：
苯酐是重要的基础有机化工原料，广泛用于合成塑料、涂料、染料、橡胶、油墨、油 漆等工业。苯酐系无色针状乃至小片状的斜方或单斜晶体。工业品为白色块状，有升华性， 有特殊的轻微的刺激性嗅味。纯苯酐常压下在131°C熔化，在284. 5°C沸腾。苯酐的制备方法是由萘或邻二甲苯催化氧化，现在国内大部分已采用邻二甲苯氧 化。邻法生产工艺为经预热的邻二甲苯，在气化器内气化并与空气混合后进入氧化反应 器，其在温度400-445°C、压力0. 05MPa条件下，在催化剂作用下与空气进行氧化反应生产 苯酐。反应热由熔盐循环移走，反应器出口气体进入气体冷却器、切换冷凝器，得到粗苯酐； 粗苯酐经热处理后蒸馏可制得苯酐产品。随着催化剂的开发，高负荷的催化剂的应用越来 越广泛，仅凭切换冷凝器已无法满足装置高负荷的需要，造成苯酐生产过程中，生产效率无 法提高，生产成本提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种预冷凝器，大 大提高粗苯酐的捕集率，同时也可减少切换冷凝器的设备体积，并降低能耗。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种预冷凝器，包括制有空腔的 密封壳体，在密封壳体上部设置有通入反应气体的第一管接口，在壳体的下部设置有用于 排出反应气体的第二管接口，在密封壳体的底部设置有至少一个用于排出笨酐液体的第三 管接口 ；第一管接口和第二管接口之间固定设置至少一排冷却管组，冷却管组中的冷却管 的入口端和出口端分别与密封壳体外的第一锅炉给水接口和第二锅炉给水接口相连通；在 密封壳体的外表面固定设置有至少一组伴管单元组，每组伴管单元组包括一个用于通入水 蒸汽的第四管接口和用于排出冷凝液的第五管接口 ；第一管接口与气体冷凝器相连接，气 体冷凝器向第一管接口通入温度范围为165°C至175°C的含苯酐的反应气体；冷却管组通 入131°C液态水；伴管单元组的第四管接口通入温度范围为160°C至220°C的水蒸汽。为优化上述技术方案，采取的措施还包括上述的伴管单元组由构成至少一个回路的盘管组成，该盘管的横截面为椭圆形， 有效杜绝伴管单元组盘管内的水蒸汽泄漏。上述的冷却管组中的冷却管为螺旋翅片管，管外设置有高频螺旋翅片，提高冷却 效率；在密封壳体的一侧设置有管板，冷却管的入口端和出口端分别与管板相固定配合。上述的冷却管组中的冷却管为呈U形布设的并且外周设有螺旋翅片的螺旋翅片 管，各个冷却管相套设固定设置。上述的管板制有入口通孔，冷却管的入口端与管板的入口通孔相配合，第一锅炉 给水接口的管箱头对应冷却管的入口端，并与管板密封配合，在该管箱头外配合设置有用于密封的堵板。上述的管板制有出口通孔，冷却管的出口端与管板的出口通孔相配合，第二锅炉 给水接口的管箱头对应冷却管的出口端，并与管板密封配合，在该管箱头外配合设置有用 于密封的堵板。上述的密封壳体制有至少一个爆破片接口，爆破片接口的外壁密封配合有保温 板，保温板与爆破片接口的外壁之间构成有保温腔，保温腔连接有用于通入水蒸汽的第六 管接口和用于排出冷凝液的第七管接口。上述的密封壳体在侧壁底部制有凸部，第二管接 口位于凸部的外端，第三管接口位于凸部的底部。与现有技术相比，本发明的一种预冷凝器可提高苯酐的捕集率，苯酐捕集率达到 99.5% ；冷却管组中的冷却管为螺旋翅片管，管外设置有高频螺旋翅片，焊着率在95%以 上，大大提高了冷却效果，提高了苯酐收率，且高频螺旋翅片管制造简单，提高了制造精度； 伴管单元组中的盘管采用椭圆管，结构设计合理，有效防止蒸汽泄漏，避免了不必要的浪 费；密封壳体保温效果好，苯酐不会在预冷凝器内以固体的形式被冷凝下来，从而避免对预 冷凝器产生腐蚀和堵塞流道；减小切换冷凝器的负荷，提高苯酐的生产效率，降低了生产成 本。
图1是本发明实施例的立体结构示意图；图2是图1的主视图；图3是图2的右视图；图4是图2的左视图；图5是图3的A-A向剖视图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。图1至图5所示为本发明的结构示意图。其中的附图标记为密封壳体1、管板la、空腔11、堵板12、凸部13、支撑板14、第
一管接口 2、第二管接口 3、第三管接口 4、冷却管组5、冷却管51、入口端51a、出口端51b、第 一锅炉给水接口 6、第二锅炉给水接口 7、伴管单元组8、第四管接口 81、第五管接口 82、爆破 片接口 9、保温板91、保温腔92、第六管接口 93、第七管接口 94、支架10。本发明的一种预冷凝器，包括制有空腔11的密封壳体1，密封壳体1的上部设置有 通入反应气体的第一管接口 2，在壳体的下部设置有用于排出反应气体的第二管接口 3，在 密封壳体1的底部设置有至少一个用于排出笨酐液体的第三管接口 4。第一管接口 2与气 体冷凝器相连接，气体冷凝器向第一管接口 2通入温度范围为165°C至175°C的含苯酐的反 应气体。在第一管接口 2和第二管接口 3之间固定设置至少一排冷却管组5，含苯酐的反应 气体从第一管接口 2进入空腔11，并通过冷却管组5的冷却，从第二管接口 3排出。冷却时 产生的苯酐液体便从底部的第三管接口 4排出。冷却管组5中的冷却管51的入口端51a和出口端51b分别与密封壳体1外的第一锅炉给水接口 6和第二锅炉给水接口 7相连通。通过第一锅炉给水接口 6，向冷却管组5 通入131°C液态水，经热交换后，从第二锅炉给水接口 7排出。在密封壳体1的外表面固定设置有至少一组伴管单元组8，每组伴管单元组8包括 一个用于通入水蒸汽的第四管接口 81和用于排出冷凝液的第五管接口 82。通过第四管接 口 81向伴管单元组8通入温度范围为160°C至220°C的水蒸汽，伴管单元组8与密封壳体 1的外表面贴合，保持密封壳体1的温度，维持排出的反应气体的温度。实施例1 如图1所示，本实施例的一种预冷凝器，包括制有空腔11的密封壳体1 和用于支撑密封壳体1的支架10。支架10不但用于支撑密封壳体1，还起到夹持固定密封 壳体ι两侧伴管单元组8的作用。本实施例中，在密封壳体1的侧壁底部制有凸部13，第二 管接口 3位于凸部13的外端，第三管接口 4的数量为两个，位于凸部13的底部。本实施例 冷却管组5中的冷却管51为呈U形布设的并且外周设有螺旋翅片的螺旋翅片管，管外设置 有高频螺旋翅片。冷却管51通过支撑板14固定在密封壳体1内。在密封壳体1的一侧设 置有管板la，冷却管51的入口端51a和出口端51b分别与管板Ia相固定配合。如图5所示，在较大的U形管内套设有较小的U形管，冷却管组5中各个冷却管51 相套设固定。在管板Ia上制有入口通孔，冷却管51的入口端51a与管板Ia的入口通孔相 配合，第一锅炉给水接口 6的管箱头对应冷却管51的入口端51a，并与管板Ia密封配合，在 该管箱头外配合设置有用于密封的堵板12。在管板Ia制有出口通孔，冷却管51的出口端51b与管板Ia的出口通孔相配合， 第二锅炉给水接口 7的管箱头对应冷却管51的出口端51b，并与管板Ia密封配合，在该管 箱头外配合设置有用于密封的堵板12。第一锅炉给水接口 6通入131°C液态水，第二锅炉给水接口 7排出蒸汽。第二锅炉 给水接口 7的数量可以为多个，排出的蒸汽可再次利用。如图2、图3和图4所示，在密封壳体1的前后侧壁、左右侧壁分别设置有至少一个 伴管单元组8。伴管单元组8的盘管均勻分布于密封壳体1的外表面，起到保持密封壳体1 温度的作用。本实施例中，伴管单元组8由构成至少一个回路的盘管组成，该盘管的横截面 为椭圆形，有效杜绝管内水蒸汽泄漏的发生。第二管接口 3附近的伴管单元组8优选通入 温度为213°C左右的水蒸汽，其他处的伴管单元组8优选通入温度为164°C左右的水蒸汽。在密封壳体1上制有至少一个爆破片接口 9，防止空腔11内压力过高造成安全事 故。爆破片接口 9的外壁密封配合有保温板91，保温板91与爆破片接口 9的外壁之间构成 有保温腔92，保温腔92连接有用于通入水蒸汽的第六管接口 93和用于排出冷凝液的第七 管接口 94。第六管接口 93通入温度范围为160°C至220°C的水蒸汽，尤其选择164°C的水 蒸汽为好，维持爆破片接口 9处反应气体的温度。本发明的预冷凝器主要应用于苯酐的制备工艺，预冷凝器的第一管接口 2接收从 气体冷凝器来的175°C含苯酐的反应气体，将之冷却至137. 5°C，并将其中的气体苯酐部分 冷凝出来。在密封壳体1外部加伴管单元组8进行保温防凝。冷却水为锅炉给水，从冷却 管组5的第一锅炉给水接口 6通入131°C液态水，从从第二锅炉给水接口 7排出蒸汽，由于 苯酐的熔点为131°C，可防止固体苯酐的出现。本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不 会脱离本发明的范围。
权利要求
一种预冷凝器，包括制有空腔(11)的密封壳体(1)，其特征是所述的密封壳体(1)上部设置有通入反应气体的第一管接口(2)，在壳体的下部设置有用于排出反应气体的第二管接口(3)，在密封壳体(1)的底部设置有至少一个用于排出笨酐液体的第三管接口(4)；所述的第一管接口(2)和第二管接口(3)之间固定设置至少一排冷却管组(5)，冷却管组(5)中的冷却管(51)的入口端(51a)和出口端(51b)分别与密封壳体(1)外的第一锅炉给水接口(6)和第二锅炉给水接口(7)相连通；在密封壳体(1)的外表面固定设置有至少一组伴管单元组(8)，每组所述的伴管单元组(8)包括一个用于通入水蒸汽的第四管接口(81)和用于排出冷凝液的第五管接口(82)；所述的第一管接口(2)与气体冷凝器相连接；所述的气体冷凝器向第一管接口(2)通入温度范围为165℃至175℃的含苯酐的反应气体；所述的冷却管组(5)通入131℃液态水；所述的伴管单元组(8)的第四管接口(81)通入温度范围为160℃至220℃的水蒸汽。
2.根据权利要求1所述的一种预冷凝器，其特征是所述的伴管单元组(8)由构成至 少一个回路的盘管组成，该盘管的横截面为椭圆形。
3.根据权利要求2所述的一种预冷凝器，其特征是所述的冷却管组(5)中的冷却管 (51)为螺旋翅片管，在密封壳体⑴的一侧设置有管板(Ia)，冷却管(51)的入口端(51a) 和出口端(51b)分别与管板(Ia)相固定配合。
4.根据权利要求3所述的一种预冷凝器，其特征是所述的冷却管组(5)中的冷却管 (51)为呈U形布设的并且外周设有螺旋翅片的螺旋翅片管，各个冷却管(51)相套设固定设 置。
5.根据权利要求4所述的一种预冷凝器，其特征是所述的管板(Ia)制有入口通孔， 所述冷却管(51)的入口端(51a)与管板(Ia)的入口通孔相配合，第一锅炉给水接口(6) 的管箱头对应冷却管(51)的入口端(51a)，并与管板(Ia)密封配合，在该管箱头外配合设 置有用于密封的堵板(12)。
6.根据权利要求5所述的一种预冷凝器，其特征是所述的管板(Ia)制有出口通孔， 所述冷却管(51)的出口端(51b)与管板(Ia)的出口通孔相配合，第二锅炉给水接口(7) 的管箱头对应冷却管(51)的出口端(51b)，并与管板(Ia)密封配合，在该管箱头外配合设 置有用于密封的堵板(12)。
7.根据权利要求6所述的一种预冷凝器，其特征是所述的密封壳体(1)制有至少一 个爆破片接口(9)，所述爆破片接口(9)的外壁密封配合有保温板(91)，保温板(91)与爆 破片接口(9)的外壁之间构成有保温腔(92)，所述的保温腔(92)连接有用于通入水蒸汽的 第六管接口(93)和用于排出冷凝液的第七管接口(94)。
8.根据权利要求7所述的一种预冷凝器，其特征是所述密封壳体(1)在侧壁底部制 有凸部(13)，所述的第二管接口(3)位于凸部(13)的外端，所述的第三管接口⑷位于凸 部(13)的底部。
全文摘要
本发明公开了一种预冷凝器，包括制有空腔的密封壳体，在密封壳体上部设置有通入反应气体的第一管接口，在壳体的下部设置有用于排出反应气体的第二管接口，在密封壳体的底部设置有至少一个用于排出笨酐液体的第三管接口；第一管接口和第二管接口之间固定设置至少一排冷却管组，冷却管组中的冷却管的入口端和出口端分别与密封壳体外的第一锅炉给水接口和第二锅炉给水接口相连通；在密封壳体的外表面固定设置有至少一组伴管单元组，每组伴管单元组包括一个用于通入水蒸汽的第四管接口和用于排出冷凝液的第五管接口。
文档编号F28D7/00GK101949655SQ20101027085
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者吕自保, 江志彬, 蔡丽萍 申请人:宁波连通设备制造有限公司