高效节能的反应釜的制作方法

本实用新型涉及一种化学工业中使用的具有热交换装置的反应容器。

背景技术：

ida法草甘膦生产过程，双甘膦氧化反应是最重要的反应过程，该反应为放热反应，为保证维持反应温度和反应安全，需将反应热及时移出，若不及时移出反应热量，为保证反应温度，就要降低含氧气体通入量，导致反应时间延长，副反应增多，反应收率和效率下降。

类似的化工反应设备使用的降温介质一般为循环水、溴化锂和冷冻盐水，循环水虽然使用成本较低但移热效果差，需要的换热面积较大，溴化锂和冷冻盐水虽然移热效果好，需要换热面积小但使用成本高，耗能大。

目前广泛使用的降温方式采用内盘管和外盘管的降温形式，内盘管换热面积较大，降温效果较好，但由于内盘管置于釜内与酸性物料直接接触，易造成盘管腐蚀内漏；外盘管虽然避免了与酸性物料直接接触，但换热面积较小，冷介质通过量不足，导致降温效果不佳；

通常使用的反应容器（如反应釜）的弧形底与出料阀之间还有一段连接管道，物料正常反应时会有物料在这段连接管道中沉积，形成反应死角，并造成管路堵塞移料困难。

技术实现要素：

实用新型目的

提供一种反应更充分、热交换效果更好的化工生产中使用的高效节能反应釜。

技术方案

本实用新型所述的高效节能的反应釜，可用于制备草甘膦农药等等化工产品。

该反应釜的外壁具有进行热交换的外盘管，避免使用内盘管造成的盘管腐蚀从而导致维修率高、维修费用高以及反应设备利用率低等问题出现。

所述的外盘管进出冷介质或热介质的接口数量为两进（进口）两出（出口）至八进八出，优化为五进五出（换热效果较好，管路设置交叉不太复杂）；所有进口、出口的位置位于反应釜弧形外底面或外侧面。

所述的外盘管的相邻的盘管与盘管之间再增加套接孤形管（架设在相邻外盘管的外侧壁上），形成“蘑菇式”的夹套结构。孤形管中供冷介质或热介质流动，充分利用设备外表面和釜壁空隙，增加换热面积，增强传热效果。

相邻的孤形管之间可以紧密靠笼，进一步增加换热面积。

反应釜的外盘管内冷媒采用工业循环水、溴化锂和冷冻盐水，优选为使用成本较低的工业循环水，由于换热面积大，换热效果类似于溴化锂和冷冻盐水。

孤形管中可以采用相同或者不同的冷介质或热介质，便于达到不同的换热效果。

该反应釜的底阀采用气动罐底调节阀，釜底与阀门之间形成完整平面，避免出现釜底与阀门之间使用管路连接。

该反应釜的内表面采用抛光技术，避免物料挂壁结晶对反应收率和产能的影响。

另外，在反应釜内部的下方与反应釜上方出口之间可以设置通气管路，供通入氧气或空气，参与反应釜中物料的反应。优选在反应釜搅拌轴或及桨叶中设置有能够通入氧气或空气的通气管路，管路隐蔽且不占用空间。

有益效果：

本实用新型充分利用反应釜的外表面和釜壁空隙，增加内部物料与冷却液或热介质之间的换热面积，增强传热效果，高效换热，可以最大限度地回收或者增加反应热能，节约降耗。

釜底与阀门之间形成完整平面，避免出现釜底与阀门之间使用管路连接，避免了管路中的物料堆积形成反应死角。

附图说明

图1是本实用新型的一种剖面结构示意图；

图2是图1局部剖面的放大结构示意图。

图中，1、3、5、7、9-冷媒进口；2、4、6、8、10-冷媒出口；11-气动罐底调节阀；13-外盘管；14-孤形管；15-通气管路。

具体实施方式

如图1所示的高效、节能、新型的反应装置，用于双甘膦在催化剂存在下，通入含氧气体，在一定温度和压力下反应制备草甘膦使用，该装置的外盘管中通入工业循环水降温形式，避免了内盘管腐蚀；外盘管的管和管之间套接（焊接）孤形管，形成“蘑菇式”夹套；外盘管进出口方式为五进五出，其中反应设备弧形外底面有一个进口和一个出口，外侧面内环管上有两个进口和两个出口，“蘑菇式”夹套上有两个进口和两个出口，将换热循环水量增加了四倍，将换热面积增加了80%；反应设备底阀采用气动罐底调节阀；反应设备内表面采用抛光技术，内壁光滑不挂物料。

该装置投用后，外盘管不腐蚀，釜内壁不挂料，移料时釜底不堵塞，利用工业循环水降温，降低换热成本50%，双甘膦氧化反应热能及时移出，氧化反应时间缩短50%以上，产品收率提高1%以上，草甘膦产品含量达到98.5%以上。

技术特征：

1.一种高效节能的反应釜，该反应釜的外壁具有进行热交换的外盘管，所述的外盘管的介质进口、出口的位置位于反应釜外底面或外侧面；其特征在于，所述的外盘管的相邻盘管与盘管之间再套接有孤形管。

2.如权利要求1所述的高效节能的反应釜，其特征在于：相邻的孤形管之间紧密靠笼。

3.如权利要求1所述的高效节能的反应釜，其特征在于：外盘管的介质接口数量为两进两出或至八进八出。

4.如权利要求3所述的高效节能的反应釜，其特征在于：外盘管的介质接口数量为五进五出。

5.如权利要求1或2所述的高效节能的反应釜，其特征在于：外盘管中的介质与孤形管的介质相同或者不相同。

6.如权利要求1所述的高效节能的反应釜，其特征在于：反应釜的底阀采用气动罐底调节阀，釜底与阀门之间没有连接管路。

7.如权利要求1、2或6所述的高效节能的反应釜，其特征在于：在反应釜内部的下方与反应釜上方出口之间设置有能够通入氧气或空气的通气管路。

8.如权利要求7所述的高效节能的反应釜，其特征在于：在反应釜搅拌轴中设置有通气管路。

技术总结
本实用新型公开了一种高效节能的反应釜，该反应釜的外壁具有进行热交换的外盘管，所述的外盘管的介质接口数量为两进两出或至八进八出；所有进口、出口的位置位于反应釜外底面或外侧面。所述的外盘管的相邻盘管与盘管之间再套接有孤形管。本实用新型的内部物料与冷或热介质之间的换热面积大，传热效果好，可以最大限度地回收反应热能或者提供反应需要的热量，节约降耗。

技术研发人员：陈卫东;范宜军;石进;孙亚峰;蒋士猛
受保护的技术使用者：南通江山农药化工股份有限公司
技术研发日：2019.08.13
技术公布日：2020.05.26