一种碳酸二苯酯冷凝器的制作方法

本实用新型涉及一种化工冷凝装置，特别涉及一种碳酸二苯酯冷凝器。

背景技术：

聚碳酸酯的主流合成工艺分为界面光气法、酯交换法两种，其中酯交换工艺属于绿色环保工艺，无三废排放，产品纯净，无杂质，品质良好。酯交换法工艺采用双酚A、碳酸二苯酯作为原料，在碱性催化剂作用下，历经酯交换、预聚合、缩聚反应，生成分子量高达数万的聚碳酸酯熔体，经过切粒干燥后生成产成品。

为了提高反应活性，缩短聚合反应时间，保证活性端羟基的有效封端，原料配比通常需保证碳酸二苯酯过量，原料配置罐内的碳酸二苯酯/双酚A的摩尔比通常达到1.01~1.2。此外，在酯交换、预聚反应阶段，会产生大量副产物苯酚和低聚物。高温高真空状态下，苯酚、碳酸二苯酯、低聚物均呈现气态。为保证聚合反应器内双酚A、碳酸二苯酯物料摩尔比恒定，需将气化的碳酸二苯酯、苯酚经冷凝处理后返回至聚合反应器。

由于低聚物在高温下呈现气态，但经冷凝后则变成粘稠液体，容易堵塞冷凝器盘管或者塔盘，导致传热传质效率大幅下降，由于低聚物气化量较大，使用几个月后就要拆机清洗。

授权公告号为CN202630714U的实用新型专利公开了一种列管冷凝器，包括上封头、壳体、套管及位于壳体内的冷凝列管，壳体与上封头采用螺纹连接；当需要清洗时，只需把螺纹拆开即可。套管与壳体的螺纹连接，可以将套管与壳体也拆开，以进行清洗，当套管与壳体连接不良时，能够更换填料。

上述的列管冷凝器虽然拆装较为方便，但是并未从根本上解决冷凝器堵塞的问题，因此还存在一定的改进空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种碳酸二苯酯冷凝器，能够有效避免冷凝器塔盘堵塞。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种碳酸二苯酯冷凝器，包括冷凝器壳体、设于冷凝器壳体底部的进料口、设于冷凝器壳体顶部的出料口，所述冷凝器壳体内设有列管塔盘和分子筛塔盘，所述分子筛塔盘位于进料口的上方，所述列管塔盘位于分子筛塔盘的上方。

采用上述方案，来自反应器的气相物质（苯酚、碳酸二苯酯、低聚物）从进料口通入，先通过分子筛塔盘，再通过列管塔盘，最后从出料口流出；由于分子筛塔盘的阻隔作用，低聚物可被分子筛塔盘充分截留，保证列管塔盘无低聚物残留，从而保证列管塔盘内的冷冻水与气相苯酚、碳酸二苯酯充分热交换，保证了换热效率，进而降低了拆机清洗冷凝器的频率。

作为优选，所述冷凝器壳体的内部并于进料口的边缘位置环设有第一折流挡板。

采用上述方案，通过第一折流挡板能够改变进入冷凝器内的气相物质的流线，使之由平流变为紊流，以增加冷热气流间的对流换热强度；在气流运动过程中，细小的凝结液滴由于不断碰撞第一折流挡板而聚集长大，又由于运动方向的反复改变而产生离心效应，使液滴能够在重力和惯性的双重作用下得以与空气分离；第一折流挡板还可以延长冷、热气体在冷凝器内的运动路径，以延长接触时间，从而使热交换更加充分，以增加管外给热系数，提高换热效率；同时起到支承管束的作用。

作为优选，所述冷凝器壳体的底部设置有溢流管。

采用上述方案，冷凝下来的液体和低聚物达到一定液位后，能够从溢流管流出，返回至反应器，从而减小冷凝器壳体内的压力。

作为优选，所述分子筛塔盘的端部竖直设置有第二折流挡板，所述第二折流挡板朝向进料口。

采用上述方案，第二折流挡板能够进一步提升管外给热系数，提高换热效率，同时进一步起到支承管束的作用。

作为优选，所述冷凝器壳体的侧壁设置有观察视镜。

采用上述方案，若无法观察冷凝器内部结构，只能定期安排清洗，此问题容易导致生产控制失衡，产生大量副牌聚碳酸酯；通过观察视镜能够直接观察到冷凝器壳体内的结构，因此无需频繁地安排清洗，降低了生产控制失衡的风险。

作为优选，所述观察视镜包括镜筒和镜片，所述镜筒垂直固定于冷凝器壳体的外侧壁并与冷凝器壳体的内部相连通，所述镜片安装于镜筒上远离冷凝器壳体的一端。

采用上述方案，通过镜筒能够使镜片与冷凝器壳体保持一定距离，以使镜片能够保持平面状态，从而降低了加工成本。

作为优选，所述镜筒远离冷凝器壳体的一端设置有盖合于镜片的防尘盖。

采用上述方案，通过防尘盖能够有效将镜片与外界隔离开来，避免镜片的表面沾染灰尘而导致镜片模糊，更加人性化。

作为优选，所述防尘盖的盖合面上并沿其圆周方向排列有若干支杆，所述支杆垂直于防尘盖的盖合面，所述支杆远离防尘盖的一端并于靠近镜筒的一侧卡嵌有滚珠；所述镜筒的外周面上开设有供滚珠卡嵌的环槽；所述镜筒的外周面上还开设有若干与支杆一一对应的引导槽，所述引导槽的一端延伸至镜筒远离冷凝器壳体的端面，另一端与环槽相连通。

采用上述方案，支杆能够有效限定防尘盖在镜筒端面方向上的位置；滚珠与环槽之间的配合，能够有效限定防尘盖在镜筒上的轴向位置；引导槽能够引导滚珠卡入或者离开环槽，进而锁定或者解锁防尘盖；同时滚珠在环槽内的滚动能够有效降低其与环槽之间的摩擦，进而减小两者的磨损。

作为优选，所述防尘盖的盖合面上垂直开设有容置槽，所述容置槽内放置有卡球，所述容置槽的开口尺寸小于卡球的直径；所述镜筒的端面开设有供卡球卡接的卡槽，所述卡球上设有端部抵接于容置槽的底部以驱使卡球卡入至卡槽内的弹性件。

采用上述方案，卡球与卡槽之间的配合能够有效限定防尘盖在镜筒端面上的周向位置，进而避免防尘盖转动至支杆与引导槽相互正对的位置，而导致防尘盖脱离，以提升防尘盖的连接牢固性；容置槽为卡球提供了滑移空间，以使卡球能够缩回至容置槽内，从而解除防尘盖与镜筒之间的周向锁定，弹性件能够驱使卡球与卡槽保持相互卡接状态。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：来自反应器的气相物质，包括苯酚、碳酸二苯酯、低聚物从进料口通入，先通过分子筛塔盘，再通过列管塔盘，最后从出料口流出；由于分子筛塔盘的阻隔作用，低聚物可被分子筛塔盘充分截留，保证列管塔盘无低聚物残留，从而保证列管塔盘内的冷冻水与气相苯酚、碳酸二苯酯充分热交换，保证了换热效率，进而降低了拆机清洗冷凝器的频率。

附图说明

图1为本实施例一的结构示意图；

图2为本实施例二的爆炸图；

图3为本实施例二的结构示意图；

图4为本实施例二的局部剖视图。

图中：1、冷凝器壳体；2、进料口；3、出料口；4、列管塔盘；5、分子筛塔盘；6、第一折流挡板；7、溢流管；8、第二折流挡板；9、镜筒；10、镜片；11、防尘盖；12、支杆；13、滚珠；14、环槽；15、引导槽；16、容置槽；17、卡球；18、卡槽；19、弹性件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一，本实施例公开的一种碳酸二苯酯冷凝器，如图1所示，包括冷凝器壳体1、设于冷凝器壳体1底部的进料口2、设于冷凝器壳体1顶部的出料口3。其中，进料口2优选设置于冷凝器壳体1的底部中心位置，出料口3优选设置于冷凝器壳体1的顶部中心位置。

冷凝器壳体1内设有列管塔盘4和分子筛塔盘5，分子筛塔盘5位于进料口2的上方，其所处高度为30~60厘米，孔径为3A~10A。列管塔盘4位于分子筛塔盘5的上方。

冷凝器壳体1的内部并于进料口2的边缘位置环设有第一折流挡板6。分子筛塔盘5的端部竖直设置有第二折流挡板8，第二折流挡板8朝向进料口2。冷凝器壳体1的底部设置有溢流管7，该溢流管7沿着进料口2的径向弯折。冷凝器壳体1的侧壁设置有观察视镜。

该碳酸二苯酯冷凝器的具体工作过程如下：

来自反应器的气相物质（苯酚、碳酸二苯酯、低聚物）从进料口2通入，依次经过分子筛塔盘5、列管塔盘4，最后从出料口3流出。冷凝下来的液体和低聚物达到一定液位后，会从溢流管7流出，返回至反应器。由于分子筛塔盘5的阻隔作用，低聚物可被分子筛塔盘5充分截留，保证列管塔盘4无低聚物残留，进而保证列管塔盘4内的冷冻水与气相苯酚、碳酸二苯酯充分热交换，保证了换热效率。

通过观察视镜观察冷凝器内的气相、液相状态，进而调整进料量、回流比等工艺参数，大大提升了冷凝器的操作稳定性，进而保证了聚合反应器工艺控制稳定性。

实施例二，在实施例一的基础上，如图2所示，观察视镜包括镜筒9和镜片10，镜筒9垂直固定于冷凝器壳体1的外侧壁并与冷凝器壳体1的内部相连通，镜片10安装于镜筒9上远离冷凝器壳体1的一端；更具体地，镜筒9优选呈圆筒状，而镜片10优选呈圆形，并卡嵌于镜筒9的内侧壁上。使得人们能够直接透过镜片10观察到冷凝器壳体1内部的结构。

如图3所示，镜筒9远离冷凝器壳体1的一端设置有盖合于镜片10的防尘盖11，该防尘盖11的盖合面也呈圆形设置。防尘盖11的盖合面上并沿其圆周方向排列有若干支杆12，支杆12垂直于防尘盖11的盖合面，其数量优选为三根，三根支杆12呈等间隔排列。支杆12远离防尘盖11的一端并于靠近镜筒9的一侧卡嵌有滚珠13，镜筒9的外周面上开设有供滚珠13卡嵌的环槽14，该环槽14与镜筒9端面之间的距离优选等于支杆12的长度。

镜筒9的外周面上还开设有若干与支杆12一一对应的引导槽15，即引导槽15的数量优选为三个，并且呈等间隔设置。引导槽15的一端延伸至镜筒9远离冷凝器壳体1的端面，另一端与环槽14相连通，并且引导槽15的长度方向垂直于镜片10。

如图4所示，防尘盖11的盖合面上垂直开设有容置槽16，该容置槽16呈圆柱状，容置槽16内放置有卡球17，容置槽16的开口尺寸小于卡球17的直径，以使卡球17无法脱离容置槽16。镜筒9的端面开设有供卡球17卡接的卡槽18，卡球17上设有端部抵接于容置槽16的底部以驱使卡球17卡入至卡槽18内的弹性件19，该弹性件19优选为压簧，压簧的一端抵接于卡球17，另一端抵接于容置槽16的底部。

具体工作过程如下：

在观察视镜上安装防尘盖11时，先将防尘盖11上的支杆12对准镜筒9上的引导槽15，然后通过引导槽15将支杆12上的滚珠13卡嵌至环槽14内，并通过防尘盖11的盖合面将卡球17压入容置槽16内；接着转动防尘盖11，以使滚珠13与引导槽15之间发生相对位置偏移，从而锁定防尘盖11在镜筒9上的轴向位置。直至将防尘盖11转动至卡球17与卡槽18相对的位置后，卡球17能够在弹性件19的弹力作用下卡入至卡槽18内，以锁定防尘盖11在镜筒9上的周向位置，从而完成整个防尘盖11的安装。

在镜筒9上拆卸防尘盖11时，先转动防尘盖11，以将卡球17推入至容置槽16内，从而解除其与卡槽18之间的锁定，接着继续转动防尘盖11，直至支杆12上的滚珠13与引导槽15相对，然后将防尘盖11朝着远离镜筒9的方向拉，便能将防尘盖11拆卸下来。