异丁烷生产用氢气冷却器的制作方法

本实用新型涉及异丁烷生产技术领域，具体涉及一种异丁烷生产用氢气冷却器。

背景技术：

在接近大气压580℃-600℃条件下，异丁烷在细粒铝铬催化剂流化床发生异丁烷脱氢生成异丁烯的反应。其脱氢产生的氢气是一种中药的工业副产品，因此需要回收收集以便于其它化工领域中使用。但是由于脱氢产生的氢气温度很高，因此需要进行冷却后才能灌装。采用自然冷却的方式耗时耗力，影响了生产效率。

技术实现要素：

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种可以有效降低异丁烷生产用氢气温度、同时大幅提高效率的异丁烷生产用氢气冷却器。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种异丁烷生产用氢气冷却器，包括：

罐体，其下端设置有用于容纳水溶液的容腔；

用于输送氢气的进气管，其连接于罐体内用于容纳水溶液的容腔；

冷凝管，位于罐体中且浸泡于水溶液中；

压缩机，安装于罐体外侧，所述冷凝管一端通过制冷剂输送管Ⅱ连接于压缩机的出口端，冷凝管的另一端通过制冷剂回流管Ⅱ连接于压缩机的入口端；

脱水机构，设置于罐体内，且其位于水溶液上端，脱水机构将冷却后的氢气中的水分脱除；以及

出气管，其与罐体相连，出气管位于脱水机构的上端。

上述脱水机构包括：

导流罩，呈圆锥形结构，其安装于罐体内且位于水溶液的上方；

上锥体，呈圆锥形结构，安装于罐体内，其沿圆周方向盘绕设置有螺旋形的螺旋冷凝管，上锥体下端与罐体内壁连接部位沿圆周方向设置有若干通气孔；

下锥体，呈圆锥形结构，安装于上锥体下方，下锥体与上锥体之间形成圆锥形的夹层，所述夹层通过输气管与导流罩相连，下锥体下端与罐体内壁连接部位沿圆周方向设置有若干排水孔；

所述螺旋冷凝管一端通过制冷剂输送管Ⅰ经三通Ⅰ连接于压缩机的出口端，螺旋冷凝管的另一端通过制冷剂回流管Ⅰ经三通Ⅱ连接于压缩机的入口端。

为了防止罐体1中水外泄，上述进气管上设置有止回阀。

为了实现冷凝水的循环，还包括回流管，所述回流管上端与罐体的连接处位于导流罩的底部，其下端与罐体内用于容纳水溶液的容腔相连。

为了方便加水，还包括进水管，其通过三通Ⅲ与回流管相连，所述进水管上设置有阀门。

本实用新型的有益效果是：异丁烷脱氢形成异丁烯过程中产生的氢气通过进气管进入罐体内，压缩机工作时压缩形成液体的制冷剂通过制冷剂输送管Ⅱ流入冷凝管中，冷凝管将罐体中的水溶液制冷，氢气与水溶液接触时进行降温，降温后的氢气罐体上方流动，最终通过脱水机构进行脱水处理，脱除水份后的干燥的氢气最终通过出气管输出。吸热后的制冷剂从液体状态变为气体状态，之后通过制冷剂回流管Ⅱ流回压缩机中，实现循环。实现了氢气的高效降温，使氢气得以快速回收，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的主视剖面结构示意图；

图2为图1中的A向结构示意图；

图3为图1中的B向结构示意图；

图中，1.罐体 2.进气管 3.止回阀 4.冷凝管 5.压缩机 6.三通Ⅰ 7.制冷剂输送管Ⅰ 8. 制冷剂输送管Ⅱ 9.三通Ⅱ 10.制冷剂回流管Ⅰ 11.制冷剂回流管Ⅱ 12.导流罩 13.上锥体 14.螺旋冷凝管 15.通气孔 16.输气管 17.下锥体 18.排水孔 19.出气管 20.夹层 21.回流管 22.三通Ⅲ 23.进水管 24.阀门。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2、附图3对本实用新型做进一步说明。

一种异丁烷生产用氢气冷却器，包括：罐体1，其下端设置有用于容纳水溶液的容腔；用于输送氢气的进气管2，其连接于罐体1内用于容纳水溶液的容腔；冷凝管4，位于罐体1中且浸泡于水溶液中；压缩机5，安装于罐体1外侧，冷凝管4一端通过制冷剂输送管Ⅱ 8连接于压缩机5的出口端，冷凝管4的另一端通过制冷剂回流管Ⅱ 11连接于压缩机5的入口端；脱水机构，设置于罐体1内，且其位于水溶液上端，脱水机构将冷却后的氢气中的水分脱除；以及出气管19，其与罐体1相连，出气管19位于脱水机构的上端。异丁烷脱氢形成异丁烯过程中产生的氢气通过进气管2进入罐体1内，压缩机5工作时压缩形成液体的制冷剂通过制冷剂输送管Ⅱ 8流入冷凝管4中，冷凝管4将罐体1中的水溶液制冷，氢气与水溶液接触时进行降温，降温后的氢气罐体1上方流动，最终通过脱水机构进行脱水处理，脱除水份后的干燥的氢气最终通过出气管19输出。吸热后的制冷剂从液体状态变为气体状态，之后通过制冷剂回流管Ⅱ 11流回压缩机16中，实现循环。实现了氢气的高效降温，使氢气得以快速回收，提高了生产效率，降低了生产成本。

脱水机构可以为如下结构，其包括：导流罩12，呈圆锥形结构，其安装于罐体1内且位于水溶液的上方；上锥体13，呈圆锥形结构，安装于罐体1内，其沿圆周方向盘绕设置有螺旋形的螺旋冷凝管14，上锥体13下端与罐体1内壁连接部位沿圆周方向设置有若干通气孔15；下锥体17，呈圆锥形结构，安装于上锥体13下方，下锥体17与上锥体13之间形成圆锥形的夹层20，夹层20通过输气管16与导流罩12相连，下锥体17下端与罐体1内壁连接部位沿圆周方向设置有若干排水孔18；螺旋冷凝管14一端通过制冷剂输送管Ⅰ 7经三通Ⅰ 6连接于压缩机5的出口端，螺旋冷凝管14的另一端通过制冷剂回流管Ⅰ 10经三通Ⅱ 9连接于压缩机5的入口端。经过冷却的氢气在向上流动时，通过锥形导流罩12的导流作用通过输气管16输送至夹层20中，氢气在夹层20中由中心向四周扩散流动，由于上锥体13中设置有螺旋冷凝管14，因此压缩机5工作时压缩形成液体的制冷剂流入螺旋冷凝管14中，氢气在夹层20中与螺旋冷凝管14换热，其降温至露点温度，即氢气中的水蒸气变为露珠时候，水通过锥形下锥体17的锥面导流下向底部流动，最终通过排水孔18排出。实现脱水后的干燥的氢气通过通气孔15向上流动，最终通过出气管19排出。由于实现了氢气的脱水，因此使经降温冷却的氢气保持已干燥的状态进行回收。由于设置了三通Ⅰ 6和三通Ⅱ 9，因此可以通过压缩机5同时向螺旋冷凝管14和冷凝管4进行输送制冷剂，实现了并行工作。

优选的，进气管2上设置有止回阀3，设置止回阀3可以是进气管2内的氢气单向输送至罐体1中，而罐体1内的水不会反流入进气管2内。

还可以包括回流管21，回流管21上端与罐体1的连接处位于导流罩7的底部，其下端与罐体1内用于容纳水溶液的容腔相连。从排水孔18排出的冷凝水恰好可以落在导流罩12底部，由于导流罩12为锥形结构，因此在其导向下流向其下端，最终通过回流管21回流至罐体1下端的用于存储水溶液的容腔中，实现水的循环。

还可以包括进水管23，其通过三通Ⅲ 22与回流管21相连，进水管23上设置有阀门24。当罐体1内的水容量减少时，打开阀门24，通过进水管23利用回流管21将纯水加入到罐体1内，提高了使用的便利性。