一种冷凝效果好的N-甲基苯胺反应应急放空安全装置的制作方法

一种冷凝效果好的n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置
技术领域
1.本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种冷凝效果好的n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，我国的石油化工企业越来越多，化工事故也相应的发生。国家为了保障人民生命安全，控制安全事故的发生，制定了石油化工规范，规范上要求一些涉及安全的阀门在事故状态下必须处于打开的状态。最近几年，由于现有工业经济的发展及社会环境矛盾的加剧，人们对环境质量保护的要求越来越高，同时国家对相关的环境保护的标准也越来越严格。在这种状况下，既要考虑化工生产设备的安全，又要考虑废气排放不影响环境质量，因此，要对化工设备释放的气体进行收集并处理，防止或减轻其排放后对环境质量的影响以及对人身体健康的影响。
3.传统的n
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甲基苯胺反应装置在设计时要求应急阀门故障打开，但由于反应气氛温度通常在200℃以上，因此传统的n
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甲基苯胺反应装置具有以下缺点：
4.(1)反应器中的气氛含有甲醇、苯胺、氢气等成分，具有高温、易燃、易爆及有毒特性，直接排放至大气中危害较大；
5.(2)在停电或循环水冷却设备故障状态下，会造成冷凝器中无冷却水，反应器中排出的高温气氛没有经过冷凝直接排放至大气中，造成环境污染。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种冷凝效果好的n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置，通过在冷凝器外部的夹套层的循环上水管上设有倒u型管，倒u型管的顶部位于冷凝器外部的夹套层顶部上方，循环回水管的水平段和倒u型管顶部通过平衡管相连通，使冷凝器的夹套层即使在停水、停电状态下仍然存有冷凝水，从而有效保证了冷凝器对各反应器所释放出气体的换热冷却效果，避免了反应器中释放的高温气体直接外排至大气中，一定程度减小了尾气的排放量，符合环保要求；该n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置结构设计简单合理，制备实施可行性高，实用性强。
7.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种冷凝效果好的n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置，包括若干反应器、冷凝器、吸收塔和控制器，若干所述反应器顶部的气相出口管道均并联接入所述冷凝器的气相进口，若干所述反应器顶部的气相出口管道上均设有与控制器连接的气相应急放空阀，所述冷凝器的气相出口通过冷凝器气相出口管与所述吸收塔下端的气相进口相连接，所述吸收塔顶部设有排空口，若干所述反应器内均设有与控制器连接的压力传感器；
8.所述吸收塔底部的液相出口和所述冷凝器的液相出口均通过循环泵及管道与吸收塔内部的喷淋装置相连接，循环泵与控制器连接；
9.所述冷凝器外部的夹套层底部设有循环上水管，冷凝器外部的夹套层顶部设有循
环回水管，所述冷凝器外部的夹套层通过循环上水管和循环回水管与外界冷却水管形成循环回路，其中循环上水管上设有倒u型管，倒u型管的顶部位于冷凝器外部的夹套层顶部上方，所述循环回水管的水平段和倒u型管顶部通过平衡管相连通。
10.本实用新型冷凝效果好的n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置，通过在冷凝器外部的夹套层的循环上水管上设有倒u型管，倒u型管的顶部位于冷凝器外部的夹套层顶部上方，循环回水管的水平段和倒u型管顶部通过平衡管相连通，使冷凝器的夹套层即使在停水、停电状态下仍然存有冷凝水，从而有效保证了冷凝器对各反应器所释放出气体的换热冷却效果，避免了反应器中释放的高温气体直接外排至大气中，一定程度减小了尾气的排放量，符合环保要求；该n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置结构设计简单合理，制备实施可行性高，实用性强。
11.为了确保该应急放空安全装置的顺利制备和应用实施，优选的技术方案是，所述倒u型管的顶部与所述循环回水管的水平段齐平，所述平衡管为倒u型结构。
12.进一步优选的技术方案还有，所述冷凝器的气相进口还通过冷凝器气相进口管与氮气源相接，若干所述反应器顶部的气相出口管道均并联接入所述冷凝器气相进口管靠近冷凝器的一端，所述冷凝器气相进口管靠近氮气源的一端依次设有氮气减压阀、氮气安全阀和氮气应急阀，且氮气减压阀设置于冷凝器气相进口管靠近氮气源的一侧、氮气应急阀设置于冷凝器气相进口管靠近冷凝器的一侧，所述氮气减压阀、氮气安全阀和氮气应急阀均与控制器连接。在反应器内部压力升高到一定值时，氮气应急阀打开，然后氮气减压阀将来自氮气源的氮气减压经各管道输送至冷凝器和吸收塔中提前置换出其中的氧气成分，以确保反应器内部压力超过上限值时，气相应急放空阀打开反应器内高温气体进入冷凝器和吸收塔时的安全性，自动化程度高，操作简单方便。
13.进一步优选的技术方案还有，所述反应器内的压力为60kpa时，该反应器所对应的氮气应急阀打开；所述反应器内的压力为50kpa以下时，该反应器所对应的氮气应急阀关闭；所述反应器内的压力为70kpa以上时，该反应器所对应的气相应急放空阀打开；所述氮气减压阀把氮气从800kpa减压至40kpa；所述反应器对应的氮气源与氮气安全阀之间的冷凝器气相进口管内的压力为50kpa以上时，该反应器所对应的氮气安全阀打开。对氮气减压阀、氮气应急阀、氮气安全阀和气相应急放空阀均做了具体的启动和关停工作压力值限定，确保了该应急放空安全装置的实施可行性和工作安全性。
14.进一步优选的技术方案还有，所述循环泵包括第一循环泵和第二循环泵，所述吸收塔内部设置为两段式喷淋结构，所述吸收塔底部的液相出口通过吸收塔液相出口管分别与第一循环泵、第二循环泵相连接，所述第一循环泵的出液口通过第一循环泵出料管与位于吸收塔内部下侧的喷淋装置相连接，所述第二循环泵的出液口通过第二循环泵出料管与位于吸收塔内部上侧的喷淋装置相连接。吸收塔分成两段式，提高了吸收塔的吸收能力和吸收效率，保证了对反应器所释放出气体的吸收高效性。
15.进一步优选的技术方案还有，所述反应器至少为三台，各反应器所对应的气相应急放空阀均与所述第一循环泵和第二循环泵相连锁：当一台或两台反应器所对应的气相应急放空阀打开时，第一循环泵启动；当三台以上反应器所对应的气相应急放空阀打开时，第一循环泵和第二循环泵均启动。通过将各反应器所对应的气相应急放空阀均与所述第一循环泵和第二循环泵相连锁，根据气相应急放空阀的开启数量选择性开启第一循环泵和第二
循环泵，既保证了吸收塔的吸收效率，同时保证了该应急放空安全装置的经济性，符合节能环保要求。
16.进一步优选的技术方案还有，所述冷凝器的液相出口通过冷凝器液相出口管接入吸收塔底部的吸收塔液相出口管上。使冷凝器产生的冷凝液循环用作吸收塔的吸收液，降低了吸收液的补充量，同时减少了废液的产生量。
17.进一步优选的技术方案还有，所述吸收塔下端设有进液管，用于为吸收塔补充新鲜吸收液。
18.本实用新型的优点和有益效果在于：
19.1、本实用新型冷凝效果好的n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置，通过在冷凝器外部的夹套层的循环上水管上设有倒u型管，倒u型管的顶部位于冷凝器外部的夹套层顶部上方，循环回水管的水平段和倒u型管顶部通过平衡管相连通，使冷凝器的夹套层即使在停水、停电状态下仍然存有冷凝水，从而有效保证了冷凝器对各反应器所释放出气体的换热冷却效果，避免了反应器中释放的高温气体直接外排至大气中，一定程度减小了尾气的排放量，符合环保要求；该n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置结构设计简单合理，制备实施可行性高，实用性强。
20.2、所述冷凝器的气相进口还通过冷凝器气相进口管与氮气源相接，若干所述反应器顶部的气相出口管道均并联接入所述冷凝器气相进口管靠近冷凝器的一端，所述冷凝器气相进口管靠近氮气源的一端依次设有氮气减压阀、氮气安全阀和氮气应急阀，且氮气减压阀设置于冷凝器气相进口管靠近氮气源的一侧、氮气应急阀设置于冷凝器气相进口管靠近冷凝器的一侧，所述氮气减压阀、氮气安全阀和氮气应急阀均与控制器连接。在反应器内部压力升高到一定值时，氮气应急阀打开，然后氮气减压阀将来自氮气源的氮气减压经各管道输送至冷凝器和吸收塔中提前置换出其中的氧气成分，以确保反应器内部压力超过上限值时，气相应急放空阀打开反应器内高温气体进入冷凝器和吸收塔时的安全性，自动化程度高，操作简单方便。
21.3、所述反应器内的压力为60kpa时，该反应器所对应的氮气应急阀打开；所述反应器内的压力为50kpa以下时，该反应器所对应的氮气应急阀关闭；所述反应器内的压力为70kpa以上时，该反应器所对应的气相应急放空阀打开；所述氮气减压阀把氮气从800kpa减压至40kpa；所述反应器对应的氮气源与氮气安全阀之间的冷凝器气相进口管内的压力为50kpa以上时，该反应器所对应的氮气安全阀打开。对氮气减压阀、氮气应急阀、氮气安全阀和气相应急放空阀均做了具体的启动和关停工作压力值限定，确保了该应急放空安全装置的实施可行性和工作安全性。
22.4、所述循环泵包括第一循环泵和第二循环泵，所述吸收塔内部设置为两段式喷淋结构，所述吸收塔底部的液相出口通过吸收塔液相出口管分别与第一循环泵、第二循环泵相连接，所述第一循环泵的出液口通过第一循环泵出料管与位于吸收塔内部下侧的喷淋装置相连接，所述第二循环泵的出液口通过第二循环泵出料管与位于吸收塔内部上侧的喷淋装置相连接。吸收塔分成两段式，提高了吸收塔的吸收能力和吸收效率，保证了对反应器所释放出气体的吸收高效性。
23.5、所述反应器至少为三台，各反应器所对应的气相应急放空阀均与所述第一循环泵和第二循环泵相连锁：当一台或两台反应器所对应的气相应急放空阀打开时，第一循环
泵启动；当三台以上反应器所对应的气相应急放空阀打开时，第一循环泵和第二循环泵均启动。通过将各反应器所对应的气相应急放空阀均与所述第一循环泵和第二循环泵相连锁，根据气相应急放空阀的开启数量选择性开启第一循环泵和第二循环泵，既保证了吸收塔的吸收效率，同时保证了该应急放空安全装置的经济性，符合节能环保要求。
附图说明
24.图1是本实用新型冷凝效果好的n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置结构示意图。
25.图中：1、反应器；2、气相出口管道；3、气相应急放空阀；4、氮气减压阀；5、氮气安全阀；6、氮气应急阀；7、冷凝器气相进口管；8、冷凝器；9、冷凝器气相出口管；10、冷凝器液相出口管；11、循环上水管；12、循环回水管；13、倒u型管；14、平衡管；15、进液管；16、吸收塔液相出口管；17、第一循环泵；18、第一循环泵出料管；19、第二循环泵；20、第二循环泵出料管；21、排空口；22、吸收塔。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
27.实施例
28.如图1所示，本实用新型是一种冷凝效果好的n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置，包括若干反应器1、冷凝器8、吸收塔22和控制器，若干所述反应器1顶部的气相出口管道2均并联接入所述冷凝器8的气相进口，若干所述反应器1顶部的气相出口管道2上均设有与控制器连接的气相应急放空阀3，所述冷凝器8的气相出口通过冷凝器气相出口管9与所述吸收塔22下端的气相进口相连接，所述吸收塔22顶部设有排空口21，若干所述反应器1内均设有与控制器连接的压力传感器；
29.所述吸收塔22底部的液相出口和所述冷凝器8的液相出口均通过循环泵及管道与吸收塔22内部的喷淋装置相连接，循环泵与控制器连接；
30.所述冷凝器8外部的夹套层底部设有循环上水管11，冷凝器8外部的夹套层顶部设有循环回水管12，所述冷凝器8外部的夹套层通过循环上水管11和循环回水管12与外界冷却水管形成循环回路，其中循环上水管11上设有倒u型管13，倒u型管13的顶部位于冷凝器8外部的夹套层顶部上方，所述循环回水管12的水平段和倒u型管13顶部通过平衡管14相连通。
31.优选地，所述倒u型管13的顶部与所述循环回水管12的水平段齐平，所述平衡管14为倒u型结构。
32.进一步优选地，所述冷凝器8的气相进口还通过冷凝器气相进口管7与氮气源相接，若干所述反应器1顶部的气相出口管道2均并联接入所述冷凝器气相进口管7靠近冷凝器8的一端，所述冷凝器气相进口管7靠近氮气源的一端依次设有氮气减压阀4、氮气安全阀5和氮气应急阀6，且氮气减压阀4设置于冷凝器气相进口管7靠近氮气源的一侧、氮气应急阀6设置于冷凝器气相进口管7靠近冷凝器8的一侧，所述氮气减压阀4、氮气安全阀5和氮气应急阀6均与控制器连接。
33.更进一步优选地，所述反应器1内的压力为60kpa时，该反应器1所对应的氮气应急阀6打开；所述反应器1内的压力为50kpa以下时，该反应器1所对应的氮气应急阀6关闭；
34.所述反应器1内的压力为70kpa以上时，该反应器1所对应的气相应急放空阀3打开；
35.所述氮气减压阀4把氮气从800kpa减压至40kpa；
36.所述反应器1对应的氮气源与氮气安全阀5之间的冷凝器气相进口管7内的压力为50kpa以上时，该反应器1所对应的氮气安全阀5打开。
37.更进一步优选地还有，所述循环泵包括第一循环泵17和第二循环泵19，所述吸收塔22内部设置为两段式喷淋结构，所述吸收塔22底部的液相出口通过吸收塔液相出口管16分别与第一循环泵17、第二循环泵19相连接，所述第一循环泵17的出液口通过第一循环泵出料管18与位于吸收塔22内部下侧的喷淋装置相连接，所述第二循环泵19的出液口通过第二循环泵出料管20与位于吸收塔22内部上侧的喷淋装置相连接。
38.更进一步优选地还有，所述反应器1至少为三台，各反应器1所对应的气相应急放空阀3均与所述第一循环泵17和第二循环泵19相连锁：当一台或两台反应器1所对应的气相应急放空阀3打开时，第一循环泵17启动；当三台以上反应器1所对应的气相应急放空阀3打开时，第一循环泵17和第二循环泵19均启动。
39.更进一步优选地还有，所述冷凝器8的液相出口通过冷凝器液相出口管10接入吸收塔22底部的吸收塔液相出口管16上。
40.更进一步优选地还有，所述吸收塔22下端设有进液管15，用于为吸收塔22补充新鲜吸收液。
41.本实用新型冷凝效果好的n
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甲基苯胺反应应急放空安全装置的工作原理：
42.各反应器1正常工作时，气相应急放空阀3、氮气减压阀4、氮气安全阀5和氮气应急阀6均关闭；
43.当一台或两台反应器1内部的压力升高至60kpa时，氮气应急阀6打开，同时氮气减压阀4把氮气从800kpa减压至40kpa并经各管路输送至冷凝器8和吸收塔22内；当一台或两台反应器1内部的压力继续升高至70kpa时，压力升高反应器1所对应的气相应急放空阀3打开，同时第一循环泵17启动；当压力升高反应器1内部的压力降到70kpa以下时，该反应器1所对应的气相应急放空阀3关闭，当全部反应器1内部的压力降低至50kpa以下时，氮气应急阀6关闭；
44.当三台以上反应器1内部的压力升高至60kpa时，氮气应急阀6打开，同时氮气减压阀4把氮气从800kpa减压至40kpa并经各管路输送至冷凝器8和吸收塔22内；当反应器1内部的压力继续升高至70kpa时，压力升高反应器1所对应的气相应急放空阀3打开，同时第一循环泵17和第二循环泵19均启动；当压力升高反应器1内部的压力降到70kpa以下时，该反应器1所对应的气相应急放空阀3关闭；当内部压力高于70kpa反应器1的数量下降到三台以下时，第二循环泵19关闭；当全部反应器1内部的压力降低至50kpa以下时，氮气应急阀6关闭；
45.减压阀4故障引起氮气源与氮气应急阀6之间的冷凝器气相进口管7内部的压力升高至50kpa以上时，该反应器1所对应的氮气安全阀5打开，以保证该应急放空安全装置的安全性。
46.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技
术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。