氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，其包括反應(yīng)倉、安裝于反應(yīng)倉內(nèi)的換熱裝置；所述換熱裝置包括間隔布置的若干縱置的換熱板、與所述各換熱板的出液口、進(jìn)液口相接的上集液管、下集液管；所述上集液管、下集液管上開設(shè)有冷媒出口，冷媒進(jìn)口；所述換熱板、上集液管、下集液管形成冷媒通道；所述間隔布置的換熱板之間形成以活性碳為載體以氯化汞為觸媒的觸媒倉；所述反應(yīng)倉的下口為乙炔和氯化氫混合氣體的進(jìn)氣口，所述反應(yīng)倉的上口為氯乙烯氣體的出氣口。本實用新型可有效提高反應(yīng)器內(nèi)觸媒的裝填率，同時增加換熱面積，換熱效率高，確保反應(yīng)溫度恒溫控制在合適的范圍內(nèi)，有利于反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的提高，同時降低觸媒消耗。
【專利說明】氯乙稀轉(zhuǎn)化反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種反應(yīng)器，具體地說是一種由乙炔、氯化氫氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成氯乙烯的轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在電石法生產(chǎn)聚氯乙烯的生產(chǎn)過程中，由乙炔和氯化氫組成的混合氣體經(jīng)過以活性炭為載體氯化汞為觸媒的轉(zhuǎn)化器進(jìn)行反應(yīng)生產(chǎn)氯乙烯。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)中會產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱。過高的溫度會造成汞的揮發(fā)進(jìn)而導(dǎo)致觸媒失效，使其喪失活力，同時汞的排放不僅增加生產(chǎn)成本，也會造成環(huán)境污染。
[0003]傳統(tǒng)的氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器就是一個列管換熱器，含有氯化汞觸媒的活性碳載體置于管程內(nèi)，由乙炔和氯化氫組成的混合氣體流經(jīng)管程時，在觸媒作用下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量由殼程中的水帶走，反應(yīng)過程中需使管程內(nèi)的溫度維持在一定范圍內(nèi)，以防止出現(xiàn)溫度過高導(dǎo)致觸媒消耗高、溫度過低影響反應(yīng)的情況發(fā)生。
[0004]由于本轉(zhuǎn)化反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量比較多，因此能否將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量盡快帶走是體現(xiàn)反應(yīng)器優(yōu)劣的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。對于列管換熱器來說，在設(shè)備大小不變的情況下，要想增加換熱面積，只能減小換熱管直徑，或減小換熱管之間的距離。由于換熱管內(nèi)還要存放觸媒及載體，因此管徑也不能太小(不方便觸媒的取放)；為了保障焊接強(qiáng)度，換熱管之間的距離也不能太小。綜合考慮，現(xiàn)階段換熱管管徑最小做到Φ 45 mm，換熱管中心距一般為57mm。
[0005]在實際生產(chǎn)中，常因混合氣體脫水不凈而造成觸媒及載體結(jié)塊，從而堵塞管程通道，影響反應(yīng)進(jìn)行。另一方面堵塞的觸媒及載體的清除也比較困難。同時干燥的氯化氫氣體一旦遇到水變成鹽酸，將很快將設(shè)備腐蝕，一旦某一個地方泄露，整個設(shè)備將報廢。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)化反應(yīng)器具有換熱效率低，觸媒及載體難于更換、結(jié)塊清理困難的問題。
[0007]實用新型內(nèi)容:
[0008]本實用新型的目的是提供一種既高效換熱而且觸媒更換方便、結(jié)塊后易于清理的氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。
[0009]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0010]氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器包括反應(yīng)倉、安裝于反應(yīng)倉內(nèi)的換熱裝置；所述換熱裝置包括間隔布置的若干縱置的換熱板、與所述各換熱板的出液口、進(jìn)液口相接的上集液管、下集液管；所述上集液管、下集液管上開設(shè)有冷媒出口，冷媒進(jìn)口 ；所述換熱板、上集液管、下集液管形成冷媒通道；所述間隔布置的換熱板之間形成以活性碳為載體以氯化汞為觸媒的觸媒倉；所述反應(yīng)倉的下口為乙炔和氯化氫混合氣體的進(jìn)氣口，所述反應(yīng)倉的上口為氯乙烯氣體的出氣口。
[0011]本實用新型中，所述縱置的換熱板由兩片換熱板焊接而成。
[0012]本實用新型中，所述反應(yīng)倉底部設(shè)有用于支撐換熱板及氯化汞觸媒的支撐板。
[0013]本實用新型中反應(yīng)倉側(cè)面設(shè)置帶鉸鏈的檢修門。[0014]本實用新型中，所述各換熱板的出液口、進(jìn)液口與相接的上集液管、下集液管之間采用軟管連接，以方便調(diào)整換熱板之間的間距。
[0015]本實用新型采用板式換熱裝置，換熱板采用全焊接結(jié)構(gòu)，避免了冷媒水的泄露問題，相應(yīng)地，也就避免了氯化氫氣體遇水后產(chǎn)生的腐蝕問題。在本實用新型的反應(yīng)倉內(nèi)，由于觸媒放置在兩塊換熱板之間，因此，可方便地通過調(diào)整換熱板間的間距使之適應(yīng)觸媒的取放。在反應(yīng)倉體積一定的情況下，換熱板間距越小換熱面積越大。換熱板的間距根據(jù)觸媒取放方便設(shè)定，而不用考慮設(shè)備強(qiáng)度。只要在集液管上設(shè)置足夠多的接口，則換熱板數(shù)量可在反應(yīng)倉空間允許的情況下任意增減，從而達(dá)到增減換熱面積的目的。
[0016]同時，反應(yīng)倉內(nèi)安裝的鉸鏈?zhǔn)矫芊忾T便于換熱板的安裝、拆卸，也解決了觸媒及載體結(jié)塊不易清理的問題。如果一片換熱板損壞可拆除更換，不影響設(shè)備整體運行使用。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]附圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]圖1所示，氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器包括反應(yīng)倉10、安裝于反應(yīng)倉10內(nèi)的換熱裝置；所述換熱裝置包括間隔布置的若干縱置的換熱板4、與所述各換熱板的出液口、進(jìn)液口相接的上集液管2、下集液管5 ;所述上集液管2上開設(shè)有冷媒出口 8，所述下集液管5上開設(shè)有冷媒進(jìn)口 7 ;所述換熱板4、上集液管2、下集液管5形成冷媒通道；所述間隔布置的換熱板之間形成以活性碳為載體以氯化汞為觸媒的觸媒倉1 ;所述反應(yīng)倉的下口為乙炔和氯化氫混合氣體的進(jìn)氣口 6，所述反應(yīng)倉的上口為氯乙烯氣體的出氣口 9。所述縱置的換熱板由兩片換熱板焊接而成。所述反應(yīng)倉1底部設(shè)有用于支撐換熱板4及氯化汞觸媒的支撐板(未圖示)。所述反應(yīng)倉側(cè)面設(shè)置帶鉸鏈的檢修門，便于更換檢修換熱板和清除內(nèi)部觸媒及載體。所述各換熱板的出液口、進(jìn)液口與相接的上集液管、下集液管之間采用軟管連接。本氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中，在反應(yīng)倉上口的側(cè)壁上開設(shè)有觸媒投料口 3。
[0020]本實用新型的換熱板上加工出的特定凹、凸點用來增加換熱面積和換熱效率的同時，也增加了換熱板的強(qiáng)度。凹、凸點的大小深淺根據(jù)觸媒及載體的特性如觸媒及載體的堆填密度、安息角等進(jìn)行設(shè)計。同時，換熱板內(nèi)的冷媒流體以及換熱板間的反應(yīng)氣體在流動過程中，因換熱板上的凹凸點存在，湍流狀態(tài)更好，換熱效率更高。反應(yīng)倉外設(shè)冷媒管，用于換熱板內(nèi)冷媒的進(jìn)出。
[0021]本實用新型解決了現(xiàn)有的板式換熱器只適用于液、液換熱的問題，可適用于液、液換熱及固、液物料間的換熱過程。
【權(quán)利要求】
1.一種氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，其特征在于包括反應(yīng)倉、安裝于反應(yīng)倉內(nèi)的換熱裝置；所述換熱裝置包括間隔布置的若干縱置的換熱板、與所述各換熱板的出液口、進(jìn)液口相接的上集液管、下集液管；所述上集液管、下集液管上開設(shè)有冷媒出口，冷媒進(jìn)口 ；所述換熱板、上集液管、下集液管形成冷媒通道；所述間隔布置的換熱板之間形成以活性碳為載體以氯化汞為觸媒的觸媒倉；所述反應(yīng)倉的下口為乙炔和氯化氫混合氣體的進(jìn)氣口，所述反應(yīng)倉的上口為氯乙烯氣體的出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，其特征在于所述縱置的換熱板由兩片換熱板焊接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)倉底部設(shè)有用于支撐換熱板及氯化汞觸媒的支撐板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)倉側(cè)面設(shè)置帶鉸鏈的檢修門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，其特征在于，在反應(yīng)倉上口的側(cè)壁上開設(shè)有觸媒投料口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，其特征在于所述各換熱板的出液口、進(jìn)液口與相接的上集液管、下集液管之間采用軟管連接。
【文檔編號】C07C17/08GK203494492SQ201320600877
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】尹更昌, 劉長青, 張玉新, 高文杲, 王富民 申請人:河北美邦工程科技有限公司