碳酸二甲酯合成反应用余热吸收利用设备及方法与流程

1.本发明涉及余热吸收技术领域，具体为碳酸二甲酯合成反应用余热吸收利用设备及方法。


背景技术：

2.碳酸二甲酯是一种低毒、环保性能优异的化工原料，也是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少和容易运输等特点；
3.在生产碳酸二甲酯时，碳酸二甲酯的反应塔会产生出热量，而此时需要使用余热利用装置将散发出的多余热量收集起来再次利用，使得生产更加绿色环保；现有市面上余热利用装置，虽然能够利用水对热量进行收集，但是在实际的吸收过程中，不能够根据实际需求同时实现多梯度温度的水进行收集，热蒸汽与水无法充分接触，降低了装置的适用范围的同时，影响了装置的热量吸收效率；
4.同时在收集过程中，热蒸汽中会具有一定量的化学物质，进入处理箱的内部后由于温度下降会附着与管道表面，而在长时间的使用后容易产生一层污垢，使得管道导热能力下降，影响余热利用装置的热量利用效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决现有市面上余热利用装置，虽然能够利用水对热量进行收集，但是在实际的吸收过程中，不能够根据实际需求同时实现多梯度温度的水进行收集，热蒸汽与水无法充分接触，降低了装置的适用范围的同时，影响了装置的热量吸收效率的问题，而提出碳酸二甲酯合成反应用余热吸收利用设备及方法。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.碳酸二甲酯合成反应用余热吸收利用设备，包括处理箱、支撑腿以及导气件，所述处理箱的下端外表面靠近四个拐角处固定连接有支撑腿，且处理箱的上端外表面设置有导气件，所述处理箱的前端外表面通过螺栓可拆卸式安装有安装面板，且处理箱的底端固定连通有出气管，所述安装面板的内部嵌入式固定连接有透明观察窗，且处理箱的内部设置有吸收机构；
8.所述吸收机构包括进水管、连接管一、出水管一、出水管二以及吸收组件，所述吸收组件的数量为三组，三组所述吸收组件呈上下等距离分布于处理箱的内部，且处理箱的一侧外表面与位于下方的吸收组件对应的一侧固定连通有进水管，所述处理箱的外表面位于相邻两组吸收组件之间的位置均固定连通有连接管一，两组所述连接管一分别位于处理箱两侧，且连接管一的一侧外表面靠近中部的位置固定连通有出水管一，位于上方的一组吸收组件远离连接管一的一侧固定连通有出水管二，所述连接管一的外表面靠近上侧的位置、出水管一外表面以及出水管二外表面均设置有电磁阀一；
9.所述吸收组件包括软管、导流板、导流腔、连接管二以及弹簧，每组吸收组件对应
两组软管以及两组导流板，所述软管的一端固定连通有导流板，另一端与处理箱固定连接，且软管内表面与连接管一、进水管以及出水管二的内表面均相通，两组所述导流板的内部开设有导流腔，两组所述导流板之间固定连接有两组连接管二，且连接管二呈蛇形，两组所述连接管二的内表面与导流腔的内表面相通，所述导流板外表面远离连接管二的一侧靠近四个拐角处均固定连接有弹簧，且弹簧的一端与导流板固定连接，另一端与处理箱内表面固定连接，自然状态下，弹簧与处理箱之间形成45度夹角，上下对应的两组弹簧呈对称式分布。
10.进一步的，所述处理箱的内部位于导流板上下两侧的位置均转动连接有转动杆，且转动杆的外表面呈环形等距离固定连接有驱动叶片，自然状态下，导流板与转动杆之间的垂直距离小于驱动叶片的高度，所述驱动叶片的外表面与导流板的外表面紧密贴合，且弹簧始终与驱动叶片不接触。
11.进一步的，所述导气件包括进气管、u型管以及两组电磁阀二所述u型管的一侧外表面靠近中部的位置固定连通有进气管，所述u型管的外表面靠近两端的位置均设置有电磁阀二，且u型管的两端均与处理箱固定连接，所述u型管的内表面与处理箱内表面相通，所述u型管的两端贯穿至处理箱的内部，且其两端分别对应于转动杆的两侧。
12.进一步的，左右对应的两组导流板之间转动连接有两组螺旋杆，两组所述螺旋杆分别位于连接管二的上下两侧，所述螺旋杆的外表面螺旋连接有连接板，且连接板的外表面靠近连接管二的一侧固定连接有清理棉，所述清理棉的外表面与连接管二的外表面紧密贴合。
13.进一步的，所述螺旋杆外表面靠近一端的位置呈环形等距离固定连接有四组驱动杆，且驱动杆的一端贯穿至与其相邻的两组驱动叶片之间并与其相啮合，左右对应的两组导流板之间靠近固定连接有四组导向杆，四组所述导向杆两两上下对应，且导向杆的与连接板滑动连接。
14.进一步的，所述连接管一的外表面设置有温度传感器，所述处理箱的内部设置有控制面板，且控制面板与温度传感器、电磁阀一以及电磁阀二均通信连接。
15.该碳酸二甲酯合成反应用余热吸收利用设备的工作方法，包括以下步骤：
16.步骤一、在余热吸收的过程中，首先将进气管与碳酸二甲酯的合成设备相连通，合成过程中生成的热蒸汽依次通过进气管以及u型管进入处理箱的内部；
17.步骤二、在热蒸汽进入处理箱的过程中，水流依次通过进水管、软管进入导流腔的内部，然后在经过呈蛇形的连接管二进入另一组导流腔，再通过另一组软管进入连接管一的内部，在此过程中与水流充分接触，因此利用水流对热蒸汽的热量进行充分吸收，两组电磁阀二不同时工作，蒸汽从u型管的一端进入处理箱内部后，推动一侧的驱动叶片带动转动杆转动并反复推动导流板，导流板在弹簧与驱动叶片的共同作用下上下晃动，进而使导流板以及连接管二内部的水流随其晃动，提高水流与热蒸汽接触的均匀性，保证吸热效果，最后热蒸汽通过出气管排出；
18.步骤三，在水流流动过程中，温度传感器实时测得经过连接管一内部的水流的温度，当测得的当前位置的水流温度在预设温度范围内时，出水管二表面的电磁阀一开启，连接管一表面的电磁阀一关闭，因此将水流排出；当测得的当前位置的水流温度在预设温度范围之外时，连接管一表面的电磁阀开启，出水管二表面的电磁阀一关闭，水流继续流动至
下一吸收组件内部进行吸热，因此能够满足利用热蒸汽水流将水流加热至不同温度，满足不同需求，提高装置适用范围；
19.步骤四、在驱动叶片转动的过程中，由于驱动杆与驱动叶片相啮合，因此驱动杆带动螺旋杆转动，连接板与螺旋杆螺旋连接，与导向杆滑动连接，因此连接板带动清理棉沿导向杆移动，并对连接管一表面进行擦拭清理当连接板移动至螺旋杆另一短时，此时工作的电磁阀二关闭，另一组电磁阀二开启，因此螺旋杆反向转动，连接板反向移动，因此在驱动叶片转动过程中，连接板沿螺旋杆做往复运动，位于靠近下侧的若干组螺旋杆表面的连接板位于其一端时，与其对应的驱动叶片在气压的作用下向另一侧转动，如此反复，从而能够实现连接板带动清理棉沿螺旋杆做往复运动。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1、本发明中，通过设置吸收组件，在热蒸汽进入处理箱的过程中，水流依次通过进水管、软管进入导流腔的内部，然后在经过呈蛇形的连接管二进入另一组导流腔，再通过另一组软管进入连接管一的内部，在此过程中与水流充分接触，因此利用水流对热蒸汽的热量进行充分吸收，并且利用导流板通过弹簧与处理箱相连接，能够在热蒸汽经过处理箱的过程中使导流板带动连接管二上下轻微晃动，从而使其内部的水流均匀分散并与热蒸汽充分接触；
22.2、本发明中，通过设置驱动杆、螺旋杆以及清理棉，在驱动叶片转动过程中，连接板沿螺旋杆做往复运动，位于靠近下侧的若干组螺旋杆表面的连接板位于其一端时，与其对应的驱动叶片在气压的作用下向另一侧转动，如此反复，从而能够实现连接板带动清理棉沿螺旋杆做往复运动，避免由于连接管一表面产生污垢层而降低水流的吸热效果的情况发生。
附图说明
23.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
24.图1为本发明的整体结构示意图；
25.图2为本发明的吸收机构结构示意图；
26.图3为本发明的图2的a区域的放大图；
27.图4为本发明的连接管二与导流板的结构示意图；
28.图5为本发明的清理板与螺旋杆的结合视图。
29.附图标记：1、处理箱；2、支撑腿；3、导气件；31、进气管；32、u型管；33、电磁阀二；4、安装面板；5、出气管；6、透明观察窗；7、吸收机构；701、进水管；702、连接管一；703、出水管一；704、出水管二；705、电磁阀一；706、吸收组件；707、软管；708、导流板；709、导流腔；710、连接管二；711、弹簧；712、转动杆；713、驱动叶片；714、螺旋杆；715、连接板；716、清理棉；717、驱动杆；718、导向杆；719、温度传感器；720、控制面板。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例一：
32.如图1-5所示，本发明提出的碳酸二甲酯合成反应用余热吸收利用设备，包括处理箱1、支撑腿2以及导气件3，处理箱1的下端外表面靠近四个拐角处固定连接有支撑腿2，且处理箱1的上端外表面设置有导气件3，处理箱1的前端外表面通过螺栓可拆卸式安装有安装面板4，且处理箱1的底端固定连通有出气管5，安装面板4的内部嵌入式固定连接有透明观察窗6，且处理箱1的内部设置有吸收机构7；
33.吸收机构7包括进水管701、连接管一702、出水管一703、出水管二704以及吸收组件706，吸收组件706的数量为三组，三组吸收组件706呈上下等距离分布于处理箱1的内部，且处理箱1的一侧外表面与位于下方的吸收组件706对应的一侧固定连通有进水管701，处理箱1的外表面位于相邻两组吸收组件706之间的位置均固定连通有连接管一702，两组连接管一702分别位于处理箱1两侧，且连接管一702的一侧外表面靠近中部的位置固定连通有出水管一703，位于上方的一组吸收组件706远离连接管一702的一侧固定连通有出水管二704，连接管一702的外表面靠近上侧的位置、出水管一703外表面以及出水管二704外表面均设置有电磁阀一705；
34.吸收组件706包括软管707、导流板708、导流腔709、连接管二710以及弹簧711，每组吸收组件706对应两组软管707以及两组导流板708，软管707的一端固定连通有导流板708，另一端与处理箱1固定连接，且软管707内表面与连接管一702、进水管701以及出水管二704的内表面均相通，两组导流板708的内部开设有导流腔709，两组导流板708之间固定连接有两组连接管二710，且连接管二710呈蛇形，两组连接管二710的内表面与导流腔709的内表面相通，导流板708外表面远离连接管二710的一侧靠近四个拐角处均固定连接有弹簧711，且弹簧711的一端与导流板708固定连接，另一端与处理箱1内表面固定连接，自然状态下，弹簧711与处理箱1之间形成45度夹角，上下对应的两组弹簧711呈对称式分布，连接管一702的外表面设置有温度传感器719，温度传感器719实时测得经过连接管一702内部的水流的温度，处理箱1的内部设置有控制面板720，且控制面板720与温度传感器719、电磁阀一705以及电磁阀二33均通信连接，在余热吸收的过程中，首先将进气管31与碳酸二甲酯的合成设备相连通，合成过程中生成的热蒸汽依次通过进气管31以及u型管32进入处理箱1的内部；
35.在余热吸收的过程中，首先将进气管31与碳酸二甲酯的合成设备相连通，合成过程中生成的热蒸汽依次通过进气管31以及u型管32进入处理箱1的内部；
36.在热蒸汽进入处理箱1的过程中，水流依次通过进水管701、软管707进入导流腔709的内部，然后在经过呈蛇形的连接管二710进入另一组导流腔709，再通过另一组软管707进入连接管一702的内部，在此过程中与水流充分接触，因此利用水流对热蒸汽的热量进行充分吸收，并且利用导流板708通过弹簧711与处理箱1相连接，能够在热蒸汽经过处理箱1的过程中使导流板708带动连接管二710上下轻微晃动，从而使其内部的水流均匀分散并与热蒸汽充分接触；
37.且在水流流动过程中，温度传感器719实时测得经过连接管一702内部的水流的温度，当测得的当前位置的水流温度在预设温度范围内时，出水管二704表面的电磁阀一705开启，连接管一702表面的电磁阀一705关闭，因此将水流排出；当测得的当前位置的水流温
度在预设温度范围之外时，连接管一702表面的电磁阀开启，出水管二704表面的电磁阀一705关闭，水流继续流动至下一吸收组件706内部进行吸热，因此能够满足利用热蒸汽水流将水流加热至不同温度，满足不同需求，提高装置适用范围。
38.实施例二：
39.如图2和图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，处理箱1的内部位于导流板708上下两侧的位置均转动连接有转动杆712，且转动杆712的外表面呈环形等距离固定连接有驱动叶片713，自然状态下，导流板708与转动杆712之间的垂直距离小于驱动叶片713的高度，驱动叶片713的外表面与导流板708的外表面紧密贴合，且弹簧711始终与驱动叶片713不接触、驱动叶片713的一端与处理箱1内壁贴合，因此热蒸汽经过处理箱1时能够驱动驱动叶片713转动；
40.导气件3包括进气管31、u型管32以及两组电磁阀二33u型管32的一侧外表面靠近中部的位置固定连通有进气管31，u型管32的外表面靠近两端的位置均设置有电磁阀二33，且u型管32的两端均与处理箱1固定连接，u型管32的内表面与处理箱1内表面相通，u型管32的两端贯穿至处理箱1的内部，且其两端分别对应于转动杆712的两侧；
41.蒸汽从u型管32的一端进入处理箱1内部后，推动一侧的驱动叶片713带动转动杆712转动并反复推动导流板708，导流板708在弹簧711与驱动叶片713的共同作用下上下晃动，进而使导流板708以及连接管二710内部的水流随其晃动，进一步提高水流与热蒸汽接触的均匀性，保证吸热效果，最后热蒸汽通过出气管5排出。
42.实施例三：
43.如图2-5所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，左右对应的两组导流板708之间转动连接有两组螺旋杆714，两组螺旋杆714分别位于连接管二710的上下两侧，螺旋杆714的外表面螺旋连接有连接板715，且连接板715的外表面靠近连接管二710的一侧固定连接有清理棉716，清理棉716的外表面与连接管二710的外表面紧密贴合；
44.螺旋杆714外表面靠近一端的位置呈环形等距离固定连接有四组驱动杆717，且驱动杆717的一端贯穿至与其相邻的两组驱动叶片713之间并与其相啮合，左右对应的两组导流板708之间靠近固定连接有四组导向杆718，螺旋杆714转动，连接板715带动清理棉716沿导向杆718移动，四组导向杆718两两上下对应，且导向杆718的与连接板715滑动连接，在驱动叶片713转动的过程中，由于驱动杆717与驱动叶片713相啮合，因此驱动杆717带动螺旋杆714转动，连接板715与螺旋杆714螺旋连接，与导向杆718滑动连接，因此连接板715带动清理棉716沿导向杆718移动，并对连接管一702表面进行擦拭清理当连接板715移动至螺旋杆714另一端时，此时工作的电磁阀二33关闭，另一组电磁阀二33开启，因此螺旋杆714反向转动，连接板715反向移动，因此在驱动叶片713转动过程中，连接板715沿螺旋杆714做往复运动，位于靠近下侧的若干组螺旋杆714表面的连接板715位于其一端时，与其对应的驱动叶片713在气压的作用下向另一侧转动，如此反复，从而能够实现连接板715带动清理棉716沿螺旋杆714做往复运动，避免由于连接管一702表面产生污垢层而降低水流的吸热效果的情况发生。
45.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
46.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
47.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。