一种强化传热的多功能反应装置制造方法

一种强化传热的多功能反应装置制造方法
【专利摘要】一种强化传热的多功能反应装置，属于化工生产【技术领域】。对强放热反应，如何及时地移走反应热是一个难题。本实用新型在反应釜外设有盘片泵、套管式换热器组成的外循环回路，反应釜夹套与换热器串联强化传热，同时通过泵、阀组合实现冷媒与热媒的切换。另外，通过特殊连接方式及增加少许配置，使该反应装置具有低温反应、回流反应、搅拌混合、萃取分层、蒸馏提纯等多种功能。该反应装置能大为提高传热效率，缩短加热、冷却的辅助时间，从而提高生产能力，由于一机多能，能相对地减少投资，具有较好的经济性和广泛的适用性，主要用于中试研究及小规模生产。
【专利说明】一种强化传热的多功能反应装置

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工领域外循环强化传热，并可实现冷/热媒切换的多功能反应装置，主要用于含有强放热反应过程的中试研究及小规模的间歇生产。

【背景技术】
[0002]在化工生产中，控制温度对于提高反应选择性和产品收率至关重要，对于强放热反应，如何控制好温度是一个棘手的问题，如果反应热不能及时地移除，势必造成物料温度失控，严重地影响产品质量和收率，甚至有可能引发爆炸、火灾等安全事故。
[0003]为了控制反应温度，前人在工艺与工程两个方面采取了许多措施，但这些措施都未从根本上解决问题，都存在着缺点与弊端。例如:在工艺上，普遍使用大量的溶剂稀释反应混合物，并采取滴加物料的措施，但反应后要蒸馏回收溶剂，导致生产能力小，能耗高；在工程上，普遍在反应釜内设置盘管增大换热面积，但由于受反应釜内空间的制约，换热面积增大有限，且在有固体存在时或遇粘稠物料时，物料容易附着在盘管外表面，影响传热。
[0004]有人采取在反应釜及其夹套内设置挡板、增大介质的流速或反应釜的搅拌转速，即通过增大传热系数强化传热，但效果有限，而且对于粘稠物料，增大流速或搅拌转速，势必使能耗大为增加，经济上不可行。根据传热计算公式Q = K.A.At，影响传热的因素除传热系数K外，还有传热面积A和冷热流体温差Λ t，而增大冷热流体温差Λ t势必要求提供温度更低的冷媒，在经济上也不可行。可见，要强化传热唯一有效的措施是增大换热面积A0
[0005]有人采用在反应釜外设置换热器，使反应介质外循环的方法，但未规定所用换热器与循环泵的型式，如选常用的管壳式换热器与离心泵，只适用于一般的液体介质，不适用于含有固体颗粒、粘稠介质及含气体介质。而含有固体颗粒、粘稠介质、含气体介质在强放热反应中经常遇到。例如:磷/膦酰氯、硫/磺酰氯、碳酰氯等酰氯的水解、醇解、胺解为强放热反应，不缚酸释放出氯化氢气体，缚酸生成固体颗粒的缚酸剂的盐，产物多为粘稠状。因而研究一种通用的反应装置很有必要。
[0006]此外，中试研究及小规模多品种的精细化工生产，为满足多种产品试制与生产的需要，要求反应装置多功能化。反应装置的关键是反应釜，要实现多功能，反应釜的夹套必须具有冷却、加热的功能。一个现实的问题摆在面前，就是反应釜的夹套如何方便地实现冷媒与热媒介质的切换？


【发明内容】

[0007]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种外循环强化传热，可方便地在冷媒与热媒之间切换，具有低温反应、回流反应、搅拌混合、萃取分层、蒸馏提纯等多种功能，具有广泛适用性的反应装置。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:
[0009]一种强化传热的多功能反应装置，包括反应釜1、冷凝器2、换热器3、循环泵4、冷媒泵5、热媒泵6。
[0010]所述反应釜I顶部的上升气口与冷凝器2顶部的进料口相连，冷凝器2底部的出料口通过U形管23、回流阀17与反应釜I顶部的回流口相连，在U形管23底部设有出料阀22 ;所述反应釜I底部的出料口设有三通，三通的侧支为循环物料出口，依次通过循环泵入口阀42、套管温度计41、循环泵4、循环物料压力表39、循环泵出口阀38与换热器3底部的进料口相连，换热器3顶部的出料口与反应釜I顶部的循环物料入口相连。
[0011]所述反应釜I为椭圆形封头容器型式，内有框式搅拌器40，搅拌轴在顶部中心采用双端面机械密封，外有夹套16，夹套16以下进上出的方式走冷/热媒；所述冷凝器2为顺流立式安装的管壳式冷凝器，管程走物料，壳程走冷媒b，物料和冷媒b逆向流动；所述换热器3为立式安装的套管式换热器，内管走物料，外管走冷/热媒，物料与冷/热媒由下往上同向流动；所述循环泵4为盘片泵，冷媒泵5、热媒泵6为管道泵。
[0012]所述反应釜I顶部的进料口通过进料阀37连接进料管36，反应釜I底部的出料口通过三通的下支依次连接放料阀43、视镜7、分料阀44和出料管45，反应釜I的夹套16底部的冷/热媒入口设有三通，一支依次通过冷媒a阀8、冷媒a排净阀10、冷媒泵5、冷媒压力表18、冷媒泵出口阀19与换热器3侧上部冷/热媒出口的冷媒a下冷管30相连，另一支依次通过热媒阀15、热媒排净阀14、热媒泵6、热媒压力表21、热媒泵出口阀20与换热器3侧上部冷/热媒出口的热媒下热管31相连，在冷媒a阀8与冷媒a排净阀10之间通过三通依次连接冷媒a上冷阀9、冷媒a上冷管11，在热媒阀15与热媒排净阀14之间通过三通依次连接热媒上热阀13、热媒上热管12，反应釜I的夹套16上部的冷/热媒出口与换热器3侧下部的冷/热媒入口相连；所述冷凝器2侧下部冷媒b入口通过冷媒b上冷阀26连接冷媒b上冷管27，冷凝器2侧上部冷媒b出口通过冷媒b下冷阀28连接冷媒b下冷管29，冷凝器2下封头侧部尾气出口通过放空阀a24连接放空管a25 ;所述换热器3侧上部冷/热媒出口通过三通分为三支，一支通过热媒下热阀35连接热媒下热管31，一支通过冷媒a下冷阀34连接冷媒a下冷管30，另一支通过放空阀b33连接放空管b32。
[0013]所述装置使用的冷媒a为-40?15°C的循环使用的液体载冷剂，载冷剂为20%?30%氯化钙盐水、40%?60%乙二醇水溶液、30%?50%丙三醇水溶液、25%?50%乙二醇与50%?75%丙三醇的混合液或导热油；使用的热媒为低压水蒸汽与自来水混合产生的15?100°C的热水，或为15?250°C的循环使用的有机液体载热剂，有机液体载热剂为乙二醇、丙三醇、25%?50%乙二醇与50%?75%丙三醇的混合液或导热油，当热媒是有机液体载热剂，热媒与冷媒a为不同温度的同一种热载体,或为25%?50%乙二醇与50%?75%丙三醇的混合液或为导热油；使用的冷媒b为15?35°C的自来水、15?50°C的循环水或循环冷媒a。
[0014]本实用新型的反应釜I用于反应，包括低温反应、加热反应，并兼作蒸馏釜，用于蒸出溶剂等低沸点的物质；冷凝器2用于冷凝反应或蒸馏产生的物料蒸气；换热器3用于强化传热，弥补反应釜I的夹套16传热面积的不足；循环泵4为外循环提供动力，用于对外循环物料加压使其循环流动；冷媒泵5用于将冷媒a切换成热媒时，把反应釜I的夹套16与换热器3内存留的冷媒a排净；热媒泵6用于将热媒切换成冷媒a时,把反应爸I的夹套16与换热器3内存留的热媒排净。
[0015]本实用新型的反应釜I与冷凝器2的连接方式，是为了将物料蒸气导入冷凝器2进行冷凝，并使冷凝的物料流回反应釜1，从而使装置具有回流反应的功能。在U形管23的底部设有出料阀22，在回流反应结束时，用于放出U形管23内的物料。此外，通过出料阀22可方便地连接接受容器，使反应装置转换成蒸馏装置，增加了蒸馏提纯的功能。
[0016]本实用新型的反应釜I与循环泵4、换热器3的连接方式，是为了将物料引出反应釜I外，加压使流经换热器3加强换热，再使之返回反应釜I。同时，物料外循环，在反应釜I内起到轴向混合作用，能使物料混合得更均匀，避免局部过浓或局部过热，有利于减少副反应。在循环泵4的进料管道上设置套管温度计41，是为了准确地测定反应物料的温度，并避免温度传感器因磨蚀而损坏。在循环泵4的出料管道上设置循环物料压力表39，用于监测循环泵4的工作状态。
[0017]本实用新型的反应釜I为椭圆形封头容器型式，内设框式搅拌器40，外设夹套16，结构简单，且零部件均为标准件，易于加工和维护。框式搅拌器适用于包括高黏度物料、含固体颗粒物料在内的物料，搅拌范围大，低速搅拌，满足节能的需要，同时配合外循环形成的轴向混合，能满足各种物料混合均匀的需要。搅拌轴采用双端面机械密封，密封效果优良，即便含固体颗粒的物料也能适用。夹套16以下进上出的方式走冷/热媒，可使冷/热媒充满夹套，利于传热。夹套16可走冷媒a或热媒，使反应釜I既可用作低温反应釜，又可用作加热回流反应釜或蒸馏釜。所有这些设置使反应釜具有较好的通用性。
[0018]本实用新型的冷凝器2选用顺流立式安装的管壳式冷凝器，管壳式冷凝器是最为常见的一种冷凝器，结构简单，制造方便，来源容易，更为重要的是，管壳程介质逆向流动，利于将蒸气物料冷凝，而顺流立式安装型式，气液物料流向相同，气液分离容易，并且物料可全部排出，在冷凝器内无残留，避免不同批次物料的交叉污染或影响。
[0019]本实用新型的换热器3选用立式安装的套管式换热器，立式安装是为了减少阻力，避免有固体颗粒存在因沉积、结垢造成堵塞，而换热器3用于强化传热，一般对传热量要求不大，尤其是小规模的反应装置，套管式完全可以满足传热要求，如果对换热器3的传热量要求较大，例如在100kW以上，可考虑串联或并联多个套管式换热器。另外，套管式换热器制造和安装容易，容易清洗，用于含有固体颗粒的物料，一旦发生堵塞，便于清洗处理。内外管介质同向流动，可避免局部过度冷却或局部过度加热引发副反应。
[0020]本实用新型的循环泵4选用盘片泵，是因为这种泵通过粘性拖动原理输送液态物料，无径向负载，不阻塞，不气蚀，耐磨蚀，维护少，使用寿命长，通用性强，可三相混合输送，在恶劣工况的应用上更可靠，更有效率，也更经济，覆盖了常规泵性能无法满足的工况，可泵送固体含量高达70%的介质，可输送含20%?60%气体的介质，由于采用了非紧公差设计，同一型号的泵可用于温度、压力、固体物含量和产品介质变动很大的场合，特别适合用于反应过程物料的输送。
[0021]本实用新型的冷媒泵5、热媒泵6选用管道泵，是由于它们安装在管道上，分别用于输送冷媒a和热媒，管道泵具有结构紧凑、体积小、重量轻的优点，适得其所。
[0022]本实用新型的反应釜I顶部设置一个原料进口，所有原料通过支管汇总到此进口加入反应釜1，所述进料阀37、进料管36分别指进料总阀、进料总管。如果反应釜I顶部有备用口，或者有两种原料不宜在同一原料进口加入，也可利用备用口或者在回流口安装三通增加原料进口分开加入。反应釜I的底部设有视镜7，使其增加了萃取分层的功能，分层时打开放料阀43，通过分料阀44的开度控制出料速度，便于操作。夹套16底部设有一个冷/热媒入口，可根据需要选择进冷媒a或热媒，夹套16上部的冷/热媒出口与换热器3侧下部的冷/热媒入口相连，使夹套16与换热器3形成串联方式冷却或加热物料。在需要将冷媒a与热媒互相切换时，必须先将夹套16与换热器3内存留的冷媒a或热媒排净，为此设计了各自的排出通道，分别通过冷媒泵5、热媒泵6排至换热器3下游的冷媒a下冷管30、热媒下热管31，去向正是它们应该去的地方，这样既不造成冷/热媒流失，又不浪费热能。在冷媒a或热媒进入夹套16底部冷/热媒入口前，各自增设一道阀——冷媒a阀8和热媒阀15，目的是减少误操作，并尽可能地减少二者交叉混合。冷媒a压力表18与热媒压力表21分别用于监测冷媒泵5与热媒泵6的工作状态，并指示冷媒a或热媒排净与否。
[0023]本实用新型的冷凝器2的冷媒b上下水管27、29用于连续地供应冷媒b，下进上出可确保冷凝器2的壳程充满冷媒b。放空阀a24用于放空，使装置保持常压状态，或在关闭时使装置保持正压状态，如果放空管a25连接真空系统，还可使反应或蒸馏在负压下进行。回流阀17用于回流与蒸馏的切换，并在开始时阻止蒸气经U形管23——回流管流出。
[0024]本实用新型的换热器3的冷媒a或热媒下进上出，也是出于确保充满换热器3，保证换热效果。在换热器3侧上部的冷/热媒出口处，与冷媒a下冷管30、热媒下热管31并联设有放空管b32，用于在冷媒a与热媒切换时放空，使换热器3与夹套16内存留的冷媒a或热媒能彻底排净。
[0025]本实用新型使用的冷媒a为一种载冷剂，可选氯化钙盐水(冷冻盐水)，其冰点随浓度增大迅速降低，浓度30%的氯化钙盐水冰点降至-41°C，价格低廉，只是具有腐蚀性，是工业生产装置的首选，其它载冷剂价格较高，但无腐蚀性，适用于小型装置；使用的热媒是一种载热剂，可选O?0.6MPa低压水蒸汽与自来水混合产生的热水，温度在15?100°C范围内随意可调，操作灵活，满足较低反应温度的要求，而有机载热剂价格较高，温度相对稳定，适用于反应或蒸馏温度较高的场合，一般用于小型装置；使用的冷媒b选择室温的自来水或近室温的循环水，可满足常见的物料蒸气冷凝的需要，而且经济合理，如物料沸点较低，或在负压下作业，为减少挥发损失，可选择循环冷媒a，即冷凝与反应共用一种载冷剂，这样可减少一种载冷剂，省去一套循环冷却系统。
[0026]本实用新型的外循环强化传热的操作方法，旨在保护循环泵4避免其空载，并且在反应釜I放料时能彻底放净，避免在外循环管道中留存。
[0027]本实用新型的热载体冷媒与热媒的切换方法，旨在避免两种热载体交叉混合流失，消耗热能，影响其使用性能，并为保护输送泵，提示输送完毕时的现象，以便及时地关停冷媒泵5或热媒泵6，避免其长时间空载而损坏。
[0028]本实用新型的有益效果是:外循环强化传热，不受反应釜空间的限制，可任意增大换热器面积，提高传热效果，使反应温度变得容易控制，加热或冷却的辅助时间大为减少，提高过程安全性和生产能力，同时以增大换热面积弥补传热温差，不必使用更加低温的冷媒或更加高温的热媒，节约能耗；可方便地在冷媒a与热媒之间实现切换，使低温反应与回流反应两个反应过程在一台反应釜内“一锅法”完成变成现实，避免了物料在两个反应釜之间转移造成的损失，提高收率；反应装置具有多种功能，多功能化使得同一反应装置能完成多种反应类型和多种单元操作，取得事半功倍的效果，同时能相对地减少设备投资，操作方便，运转费用低，在经济上合理；外循环强化传热，选用盘片泵和套管式换热器，适用于包括粘稠介质、含固体颗粒及含气体介质在内的所有介质，使得装置具有广泛的通用性。
[0029]下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

【专利附图】

【附图说明】
[0030]图1 一种强化传热的多功能反应装置的结构示意图
[0031]其中:1、反应釜，2、冷凝器，3、换热器，4、循环泵，5、冷媒泵，6、热媒泵，7、视镜，8、冷媒a阀，9、冷媒a入口阀，10、冷媒a排净阀，11、冷媒a上冷管，12、热媒上热管，13、热媒入口阀，14、热媒排净阀，15、热媒阀，16、夹套，17、回流阀，18、冷媒压力表，19、冷媒泵出口阀，
20、热媒泵出口阀，21、热媒压力表，22、出料阀，23、U形管，24、放空阀a，25、放空管a，26、冷媒b入口阀，27、冷媒b上冷管，28、冷媒b出口阀，29、冷媒b下冷管，30、冷媒a下冷管，31、热媒下热管，32、放空管b，33、放空阀b，34、冷媒a出口阀，35、热媒出口阀，36、进料管，37、进料阀，38、循环泵出口阀，39、循环物料压力表，40、搅拌器，41、套管温度计，42、循环泵入口阀，43、放料阀，44、分料阀，45、出料管。

【具体实施方式】
[0032]如图1所示，一种强化传热的多功能反应装置，包括反应釜1、冷凝器2、换热器3、循环泵4、冷媒泵5、热媒泵6。反应釜I顶部的上升气口与冷凝器2顶部的进料口相连，冷凝器2底部的出料口通过U形管23、回流阀17与反应釜I顶部的回流口相连，在U形管23底部设有出料阀22 ;反应釜I底部的出料口装有三通，三通侧支依次通过循环泵入口阀42、套管温度计41、循环泵4、循环物料压力表39、循环泵出口阀38与换热器3底部的进料口相连，换热器3顶部的出料口与反应釜I顶部的循环物料入口相连。
[0033]反应釜I为HG/T 3109-2009规定的椭圆形底、盖、可拆盖的机械搅拌容器型式，其顶部中心插入双端面机械密封的框式搅拌器40,搅拌转速为60?80r/min,顶部环绕中心设有六个对称的均匀分布的开孔(I个上升气口、I个回流口、I个进料口、I个循环物料入口、I个观察口、I个手孔)，底部设有出料口，在筒体外部设有整体夹套16，夹套16以下进上出的方式走冷/热媒；冷凝器2为GB151-1999规定的管壳式换热器型式，顺流立式安装，下封头兼有气液分离功能，侧部设有尾气出口，单管程单壳程，管程走物料，壳程走冷媒b，物料和冷媒b逆向流动；换热器3为SH 3119-2000规定的套管式换热器型式，内管为平滑管单管，内管走循环物料，外管走冷/热媒，物料与冷/热媒从下往上同向流动；循环泵4为卧式直接耦合盘片泵；冷媒泵5、热媒泵6均为管道泵。
[0034]反应釜I顶部的进料口通过进料阀37连接进料管36 ;底部的出料口通过三通的直支依次连接放料阀43、视镜7、分料阀44和出料管45。夹套16底部的冷/热媒入口设有三通，一支连接冷媒a阀8，一支连接热媒阀15。冷媒a阀8上游通过三通分为两支:一支通过冷媒a入口阀9连接冷媒a上冷管11 ;另一支依次通过冷媒a排净阀10、冷媒泵5、冷媒压力表18、冷媒泵出口阀19与换热器3侧上部冷/热媒出口的冷媒a下冷管30相连。热媒阀15上游也通过三通分为两支:一支通过热媒入口阀13连接热媒上热管12 ;另一支依次通过热媒排净阀14、热媒泵6、热媒压力表21、热媒泵出口阀20与换热器3侧上部冷/热媒出口的热媒下热管31相连。夹套16上部的冷/热媒出口与换热器3侧下部的冷/热媒入口相连。
[0035]冷凝器2侧下部冷媒b入口通过冷媒b入口阀26连接冷媒b上冷管27 ;冷凝器2侧上部冷媒b出口通过冷媒b出口阀28连接冷媒b下冷管29 ;冷凝器2下封头侧部尾气出口通过放空阀a24连接放空管a25。
[0036]换热器3侧上部冷/热媒出口通过三通分为三支:一支通过热媒出口阀35连接热媒下热管31 ;—支通过冷媒a出口阀34连接冷媒a下冷管30 ;另一支通过放空阀b33连接放空管b32。
[0037]各功能具体的操作方法如下:
[0038](I)低温反应:检查装置使其处于待开车状态，打开放空阀a24使装置处于常压状态，打开进料阀37，通过进料管36向反应釜I加入原料A。打开冷媒a入口阀9、冷媒a阀
8、冷媒a出口阀34，向反应釜I的夹套16及换热器3中通入冷媒a冷却反应物料。启动搅拌器40，并打开循环泵入口阀42、循环泵出口阀38，启动循环泵4，使反应釜I内的物料发生外循环。打开冷媒b入口阀26和冷媒b出口阀28向冷凝器2通入冷媒b。当套管温度计41显示物料温度降至15°C以下的反应温度时，通过进料管36向反应釜I加入原料B，通过控制加入B的速度及冷媒a入口阀9的开度控制反应温度。加料完毕，关闭进料阀37。反应结束时，关停搅拌器40与循环泵4，根据后处理需要，或者打开放料阀43、分料阀44把反应混合物放出处理，或者将其留在反应釜I处理。如果不再需要冷媒b冷凝物料蒸气，关闭冷媒b入口阀26和冷媒b出口阀28。如果不再需要冷媒a冷却反应釜I的物料，关闭冷媒a入口阀9、冷媒a出口阀34，打开冷媒a排净阀10、冷媒泵出口阀19及放空阀b33，启动冷媒泵5，将反应釜I的夹套16及换热器3中的冷媒排出，当听到冷媒泵5的声音异常或冷媒压力表18指示的压力下降时，关停冷媒泵5，关闭冷媒a阀8、冷媒a排净阀10、冷媒泵出口阀19及放空阀b33。
[0039](2)回流反应、蒸馏提纯:检查装置使其处于待开车状态，打开放空阀a24使装置处于常压状态，打开进料阀37，通过进料管36向反应釜I加入反应原料或要提纯的粗品，力口毕关闭进料阀37。打开冷媒b入口阀26和冷媒b出口阀28向冷凝器2通入冷媒b。启动搅拌器40，并打开循环泵入口阀42、循环泵出口阀38，启动循环泵4，使反应釜I内的物料发生外循环。打开热媒入口阀13、热媒阀15、热媒出口阀35，向反应釜I的夹套16及换热器3中通入热媒，加热反应物料或蒸馏粗品。如果要进行回流反应，开始先关闭回流阀17，待U形管23中充满物料时再打开回流阀17 ;如果要进行蒸馏提纯，关闭回流阀17，打开出料阀22，并将出料阀22连接接受容器。反应或蒸馏结束时，关停搅拌器40与循环泵4，根据后处理需要，或者将反应混合物留在反应釜I进行蒸馏处理，操作同上，或者打开放料阀43、分料阀44把蒸馏残液放出处理。如果不再需要冷媒b冷凝物料蒸气，关闭冷媒b入口阀26和冷媒b出口阀28。如果不再需要热媒加热反应釜I的物料，关闭热媒入口阀13、热媒出口阀35，打开热媒排净阀14、热媒泵出口阀20及放空阀b33，启动热媒泵6，将反应釜I的夹套16及换热器3中的热媒排出，当听到热媒泵6的声音异常或热媒压力表21指示的压力下降时，关停热媒泵6，关闭热媒阀15、热媒排净阀14、热媒泵出口阀20及放空阀b33。
[0040](3)搅拌混合、萃取分层:检查装置使其处于待开车状态，打开放空阀a24使装置处于常压状态，打开进料阀37，通过进料管36向反应釜I加入要混合的各组分，或要萃取提纯的粗品与萃取剂，加毕关闭进料阀37。启动搅拌器40，并打开循环泵入口阀42、循环泵出口阀38，启动循环泵4，使反应釜I内的物料发生外循环。搅拌混合5min以上，关停搅拌器40和循环泵4。对于单纯的搅拌混合，将出料管45连接接受容器，打开放料阀43与分料阀44，将混合液放出。对于萃取分层，静置lOmin，将出料管45连接接受容器，打开放料阀43使物料充满视镜7，缓慢打开分料阀44分出重相，通过分料阀44的开度控制分出重相的速度，当视镜7中出现轻重两相界面时，分层结束，关闭放料阀43，更换接受容器，再打开放料阀43并全开分料阀44，放出轻相。
【权利要求】
1.一种强化传热的多功能反应装置，其特征是该装置包括反应釜(I)、冷凝器(2)、换热器(3)、循环泵(4)、冷媒泵(5)、热媒泵￠);所述反应釜(I)顶部的上升气口与冷凝器(2)顶部的进料口相连，冷凝器(2)底部的出料口通过U形管(23)、回流阀(17)与反应釜(I)顶部的回流口相连，在U形管(23)底部设有出料阀(22);所述反应釜(I)底部的出料口设有三通，三通的侧支为循环物料出口，依次通过循环泵进料阀(42)、套管温度计(41)、循环泵(4)、循环物料压力表(39)、循环泵出料阀(38)与换热器(3)底部的进料口相连，换热器⑶顶部的出料口与反应釜⑴顶部的循环物料入口相连；所述反应釜⑴为椭圆形封头容器型式，内有框式搅拌器(40)，搅拌轴在顶部中心采用双端面机械密封，外有夹套(16)，夹套(16)以下进上出的方式走冷/热媒；所述冷凝器(2)为顺流立式安装的管壳式冷凝器，管程走物料，壳程走冷媒b，物料和冷媒b逆向流动；所述换热器(3)为立式安装的套管式换热器，内管走物料，外管走冷/热媒，物料与冷/热媒由下往上同向流动；所述循环泵(4)为盘片泵，冷媒泵(5)、热媒泵(6)为管道泵；所述反应釜(I)顶部的进料口通过进料阀(37)连接进料管(36)，反应釜(I)底部的出料口通过三通的下支依次连接放料阀(43)、视镜(7)、分料阀(44)和出料管(45)，反应釜(I)的夹套(16)底部的冷/热媒入口设有三通，一支依次通过冷媒a阀(8)、冷媒a排净阀(10)、冷媒泵(5)、冷媒压力表(18)、冷媒泵出口阀(19)与换热器(3)侧上部冷/热媒出口的冷媒a下冷管(30)相连，另一支依次通过热媒阀(15)、热媒排净阀(14)、热媒泵(6)、热媒压力表(21)、热媒泵出口阀(20)与换热器(3)侧上部冷/热媒出口的热媒下热管(31)相连，在冷媒a阀(8)与冷媒a排净阀(10)之间通过三通依次连接冷媒a上冷阀(9)、冷媒a上冷管(11)，在热媒阀(15)与热媒排净阀(14)之间通过三通依次连接热媒上热阀(13)、热媒上热管(12)，反应釜(I)的夹套(16)上部的冷/热媒出口与换热器⑶侧下部的冷/热媒入口相连；所述冷凝器⑵侧下部冷媒b入口通过冷媒b上冷阀(26)连接冷媒b上冷管(27)，冷凝器(2)侧上部冷媒b出口通过冷媒b下冷阀(28)连接冷媒b下冷管(29)，冷凝器(2)下封头侧部尾气出口通过放空阀a(24)连接放空管a(25);所述换热器(3)侧上部冷/热媒出口通过三通分为三支，一支通过热媒下热阀(35)连接热媒下热管(31)，一支通过冷媒a下冷阀(34)连接冷媒a下冷管(30)，另一支通过放空阀b (33)连接放空管b (32)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是该装置使用的冷媒a为-40?15°C的循环使用的液体载冷剂，载冷剂为20%?30%氯化钙盐水、40%?60%乙二醇水溶液、30%?.50 %丙三醇水溶液、25 %?50 %乙二醇与50 %?75 %丙三醇的混合液或导热油；使用的热媒为低压水蒸汽与自来水混合产生的15?100°C的热水，或为15?250°C的循环使用的有机液体载热剂，有机液体载热剂为乙二醇、丙三醇、25 %?50%乙二醇与50%?75%丙三醇的混合液或导热油，当热媒是有机液体载热剂，热媒与冷媒a为不同温度的同一种热载体，或为25%?50%乙二醇与50%?75%丙三醇的混合液或为导热油；使用的冷媒b为.15?35°C的自来水、15?50°C的循环水或循环冷媒a。
【文档编号】B01D3/02GK204034700SQ201420388006
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】任夫健, 王庆志, 刘燕军, 马丽欣, 凌永社 申请人:中国人民解放军63977部队