一种乙炔裂解炉急冷水装置的制作方法

1.本实用新型属于乙炔气制备技术领域，特别涉及一种乙炔裂解炉急冷水装置。


背景技术：

2.目前主流的急冷水装置采用三圈或四圈集合管布置，三圈方案的最上层和第二层采用急冷热水，第三层采用急冷冷水；四圈方案的最上层和第四层采用急冷热水，第二层和第三层采用急冷冷水。这两种方案喷嘴数量较多，但单个喷嘴的流通面积较小，同层集合管上所有的喷嘴都采用同一喷射角度，且喷嘴结构为窄通道型式。对于急冷热水，目前主流的工艺方案是采用净化后的炭黑水，目前的主流方案存在两个主要问题：采用大通道旋流喷嘴后虽解决了堵塞问题，但其雾化效果有所降低；而小窄通道喷嘴结构其内部极易堵塞，轻则喷射距离不够，重则影响产品收率。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可提高雾化效果的乙炔裂解炉急冷水装置。
4.本实用新型所采用的技术方案为：
5.一种乙炔裂解炉急冷水装置，包括两层急冷水集合管，上层急冷水集合管的内侧和底部均布置有若干喷嘴，下层急冷水集合管的底部布置有若干喷嘴，同一圈的喷嘴均成对相对布置。
6.本实用新型同一圈的喷嘴均成对相对布置，相对两个喷嘴喷射出来的急冷水形成不同的喷雾圈，可增强雾化效果，增大急冷水与裂解气之间的换热面积。通过使急冷水上下错位喷射以增强雾化效果的情况下，不再需要通过使用小窄通道喷嘴来提高雾化效果。因此，本实用新型可使用大通道旋流喷嘴，避免喷嘴堵塞，保证喷射距离和产品收率。
7.在上层急冷水集合管的底部与内侧设置若干喷嘴，可在有限周长的集合管壁面上布置更多的喷嘴，从而保证急冷所需的冷却介质流量，增大急冷水在高度方向小粒径液滴的密度。在上层急冷水集合管的底部喷嘴设置多个喷嘴，能起到连续排污的目的，避免杂质沉积到上层急冷水集合管底部。下层急冷水集合管设置喷嘴，对裂解气进一步降温冷却，增大水平方向小粒径液滴的密度，达到管道输送的要求。
8.作为本实用新型的优选方案，上层急冷水集合管上的内侧喷嘴与底部喷嘴在水平投影方向上均相互错开，避免内侧喷嘴与底部喷嘴喷出的水滴相互干涉融合形成更大的液滴。
9.作为本实用新型的优选方案，下层急冷水集合管上的喷嘴分别与上层急冷水集合管上的内侧喷嘴和底部喷嘴在水平投影方向上相互错开，避免上层急冷水集合管上喷嘴与下层急冷水集合管上喷嘴喷出的水滴相互干涉融合形成更大的液滴。
10.作为本实用新型的优选方案，上层急冷水集合管上的内侧喷嘴和底部喷嘴与水平面的夹角均为20
°
～40
°
，下层急冷水集合管上的喷嘴与水平面的夹角为25
°
～50
°
。喷嘴的
喷射角度及急冷水集合管的定位位置与裂解气副反应的开始时间相关，具体地，上层急冷热水喷射角度一般为20
°
～40
°
，下层急冷冷水喷射角度一般为25
°
～50
°
。
11.作为本实用新型的优选方案，上层急冷水集合管上的内侧喷嘴和底部喷嘴与水平面的夹角均为28
°
～35
°
，下层急冷水集合管上的喷嘴与水平面的夹角为33
°
～40
°
。为避免大角度影响乙炔产品收率，上层急冷热水喷射的优选角度为28
°
～35
°
，下层急冷冷水喷射的优选角度为33
°
～40
°
。
12.作为本实用新型的优选方案，上层急冷水集合管上的内侧喷嘴和底部喷嘴的数量相同，并且上层急冷水集合管上的内侧喷嘴和底部喷嘴间隔设置，避免上下相邻的两个喷嘴喷出的水滴相互干涉融合形成更大的液滴。
13.作为本实用新型的优选方案，上层急冷水集合管中的介质为急冷热水，下层急冷水集合管中的介质为急冷冷水。
14.作为本实用新型的优选方案，下层急冷水集合管上的喷嘴、上层急冷水集合管上的内侧喷嘴和底部喷嘴均为大通道旋流喷嘴，避免喷嘴堵塞。
15.本实用新型的有益效果为：
16.1.本实用新型同一圈的喷嘴均成对相对布置，相对两个喷嘴喷射出来的急冷水形成不同的喷雾圈，可增强雾化效果，增大急冷水与裂解气之间的换热面积。通过使急冷水上下错位喷射以增强雾化效果的情况下，不再需要通过使用小窄通道喷嘴来提高雾化效果。因此，本实用新型可使用大通道旋流喷嘴，避免喷嘴堵塞，保证喷射距离和产品收率。
17.2.在上层急冷水集合管的底部与内侧设置若干喷嘴，可在有限周长的集合管壁面上布置更多的喷嘴，从而保证急冷所需的冷却介质流量，增大急冷水在高度方向小粒径液滴的密度。在上层急冷水集合管的底部喷嘴设置多个喷嘴，能起到连续排污的目的，避免杂质沉积到上层急冷水集合管底部。下层急冷水集合管设置喷嘴，对裂解气进一步降温冷却，增大水平方向小粒径液滴的密度，达到管道输送的要求。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图；
19.图2是上层急冷水集合管的仰视图；
20.图3是下层急冷水集合管的仰视图。
21.图中：1-急冷水集合管；2-喷嘴。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及
实施例中的特征可以相互组合。
24.如图1～图3所示，本实施例的乙炔裂解炉急冷水装置，包括两层急冷水集合管1，上层急冷水集合管1的内侧和底部均布置有若干喷嘴2，下层急冷水集合管1的底部布置有若干喷嘴2，同一圈的喷嘴2均成对相对布置。上层急冷水集合管1中的介质为急冷热水，下层急冷水集合管1中的介质为急冷冷水。下层急冷水集合管1上的喷嘴2、上层急冷水集合管1上的内侧喷嘴2和底部喷嘴2均为大通道旋流喷嘴2。
25.上层急冷水集合管1中介质为急冷热水，利用高温热水在高温下产生的气化潜热快速交换裂解气中的热量，达到快速终止副反应的目的。下层急冷水集合管1中的介质为急冷冷水，对裂解气进一步降温冷却，达到管道输送的要求。
26.本实用新型同一圈的喷嘴2均成对相对布置，相对两个喷嘴2喷射出来的急冷水形成不同的喷雾圈，可增强雾化效果。通过使急冷水上下错位喷射以增强雾化效果的情况下，不再需要通过使用小窄通道喷嘴2来提高雾化效果。因此，本实用新型使用大通道旋流喷嘴2，避免喷嘴2堵塞，保证喷射距离和产品收率。
27.在上层急冷水集合管1的底部与内侧设置若干喷嘴2，可在有限周长的集合管壁面上布置更多的喷嘴2，从而保证急冷所需的冷却介质流量，增大急冷水在高度方向小粒径液滴的密度。在上层急冷水集合管1的底部喷嘴2设置多个喷嘴2，能起到连续排污的目的，避免杂质沉积到上层急冷水集合管1底部。下层急冷水集合管1设置喷嘴2，对裂解气进一步降温冷却，增大水平方向小粒径液滴的密度，达到管道输送的要求。采用两层急冷水集合管1的布置方式，有利于在设备内部狭小空间的安装和检修。
28.更进一步，上层急冷水集合管1上的内侧喷嘴2与底部喷嘴2在水平投影方向上均相互错开，避免内侧喷嘴2与底部喷嘴2喷出的水滴相互干涉融合形成更大的液滴。下层急冷水集合管1上的喷嘴2分别与上层急冷水集合管1上的内侧喷嘴2和底部喷嘴2在水平投影方向上相互错开，避免上层急冷水集合管1上喷嘴2与下层急冷水集合管1上喷嘴2喷出的水滴相互干涉融合形成更大的液滴。
29.具体地，喷嘴2的喷射角度及急冷水集合管1的定位位置与裂解气副反应的开始时间相关，具体地，上层急冷水集合管1上的内侧喷嘴2与水平面的夹角α和上层急冷水集合管1上底部喷嘴2与水平面的夹角β均为20
°
～40
°
，下层急冷水集合管1上的喷嘴2与水平面的夹角γ为25
°
～50
°
。为避免大角度影响乙炔产品收率，上层急冷热水喷射的优选角度为28
°
～35
°
，下层急冷冷水喷射的优选角度为33
°
～40
°
。
30.其中，上层急冷水集合管1上的内侧喷嘴2和底部喷嘴2的数量相同、喷射角度相近、喷嘴2型式相同，以达到批量生产和安装便利的目的。并且，上层急冷水集合管1上的内侧喷嘴2和底部喷嘴2间隔设置，避免上下相邻的两个喷嘴2喷出的水滴相互干涉融合形成更大的液滴。
31.本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。