本发明专利技术涉及化工装置技术领域，具体涉及放热反应装置，包括反应釜、粗品罐、冷却器及循环泵；反应釜顶部的出料口与粗品罐的粗品入口连接，粗品罐底部的出料口与冷却器的循环物料通道的入口连接，循环物料通道的出口与循环泵的入口连接，循环泵的出口与反应釜底部的循环入口连接，循环泵与循环入口之间设有泵后循环阀，形成粗品外循环通道。利用部分粗品进行外循环加强传热，不受反应釜空间的限制，可任意增大冷却器换热器面积，提高传热效率，使反应温度变得容易控制，提高过程安全性和生产能力；使用循环水代替传统的氯化钙盐水作冷媒，腐蚀性大为降低，可使用普通的碳钢加工制造设备，减少投资成本，使用粗品循环移出反应热，不会引入杂质。
【技术实现步骤摘要】
强化传热的反应装置及强放热反应的连续生产方法
本专利技术涉及化工装置
，具体涉及放热反应装置，用于快速、强放热反应的连续合成。
技术介绍
在化工生产中，许多反应过程为瞬时完成的强放热反应过程，例如三氯化磷、五氯化磷等酰氯的醇解、水解或胺解；浓硫酸的稀释，氨水的配制等。对于快速、强放热反应，控制反应温度对于提高反应选择性和产品收率至关重要，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。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，但后处理要蒸馏回收溶剂，导致生产能力小，能耗高，并且在产品中存在溶剂杂质；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。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。根据传热计算公式Q=K·A△t，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△t。如果增大冷热流体温差△t势必要提供温度更低的冷媒，能耗增多。可见，要强化传热唯一有效的措施是增大换热面积A。目前，对于快速、强放热反应的连续合成过程，尚无令人满意的反应装置，因而研究设计一种强化传热的反应装置很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述反应装置换热效果差的缺陷，提供一种强化传热的装置，适用于快速、强放热反应连续合成，并可使用室温或近室温的循环水代替低温的冷冻盐水，节能降耗，减少腐蚀，延长设备的使用寿命。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：一种强化传热的反应装置，包括：反应釜，内部设有搅拌器，顶部设有出料口，底部设有循环入口、原料A入口和原料B入口；还包括：粗品罐，顶部设有粗品入口和放空口，底部设有出料口；冷却器，包括循环物料通道和循环水通道；以及循环泵；反应釜顶部的出料口与粗品罐的粗品入口连接，粗品罐底部的出料口与冷却器的循环物料通道的入口连接，循环物料通道的出口与循环泵的入口连接，循环泵的出口与反应釜底部的循环入口连接，循环泵与循环入口之间设有泵后循环阀，形成外循环回路。上述技术方案，进一步地，原料A入口通过原料A入口阀连接原料A输送管，并且原料A入口通过放净阀与循环泵的入口连接，循环泵的出口通过排尽阀与粗品输送管连接。上述技术方案，进一步地，循环泵的出口处安装有压力表，循环泵与压力表之间安装有压力表阀。上述技术方案，进一步地，所述搅拌器设有多层径向搅拌桨。上述技术方案，进一步地，所述反应釜外部设有夹套，内部设有盘管，夹套和盘管内分别通冷却水。上述技术方案，进一步地，所述冷却器为管壳式换热器，管程走循环物料，壳程走冷却水。上述技术方案，进一步地，所述冷却器由若干台管壳式换热器串联或并联而成。上述技术方案，进一步地，粗品罐内设有插底管，插底管的一端与粗品入口连接。上述技术方案，进一步地，所述反应釜内设有温度计。本专利技术还涉及一种强放热反应的连续生产方法，包括以下步骤：关闭放净阀、排尽阀和粗品罐的放空口，保持粗品外循环回路畅通，向盘管和冷却器中通入循环水；启动搅拌器；通过原料A入口和原料B入口向反应釜连续加入原料A和原料B，原料A与原料B反应生成粗品流入粗品罐，当液位计显示出液位时，启动循环泵，打开泵后循环阀，向反应釜内加入循环的物料，通过泵后循环阀控制循环的物料流量，使得反应温度控制在规定的范围内；当需要临时停车时，关闭原料A入口、原料B入口、泵后循环阀，开启粗品罐放空口、放净阀和排尽阀，通过循环泵把反应釜和粗品罐内的物料排出，排完后停循环泵和搅拌器，停止向夹套、盘管和冷却器中通入循环水。本专利技术的反应釜用于进行连续的强放热反应；粗品罐用于暂时储存来自反应釜的粗品和分出部分重相；冷却器用于强化传热，弥补反应釜的夹套和盘管传热面积的不足；循环泵为外循环提供动力，用于对循环的物料加压使其循环流动。反应釜、粗品罐、冷却器与循环泵之间的连接方式，是为了使粗品罐内的物料部分发生循环，以之作溶剂将反应热带出，并在反应釜需要停车检修时，将体系内的物料通过循环泵排出。本专利技术公开的强化换热的反应装置，设有外循环回路，利用部分粗品进行外循环加强传热，不受反应釜空间的限制，可任意增大冷却器换热器面积，提高传热效率，使反应温度变得容易控制，提高过程安全性和生产能力；通过增大换热面积来弥补传热温差，不必使用低温的冷冻盐水，可以使用近室温的循环水，节能降耗；使用循环水代替传统的氯化钙盐水作冷媒，腐蚀性大为降低，可使用普通的碳钢加工制造设备，减少投资成本，延长使用寿命；使用部分粗品循环移出反应热，不会引入其它杂质。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构示意图。其中：1、反应釜，2、粗品罐，3、冷却器，4、循环泵，5、放净阀，6、原料A入口阀，7、原料A输送管，8、夹套入口阀，9、夹套，10、搅拌器，11、盘管，12、出料口，13、盘管入口阀，14、盘管出口阀，15、夹套出口阀，16、热电阻温度计，17、泵后循环阀，18、原料B入口阀，19、原料B输送管，20、压力表，21、压力表阀，22、排尽阀，23、泵前循环阀，24、壳程出口阀，25、壳程入口阀，26、循环出口阀，27、液位计，28、插底管，29、粗品入口，30、粗品出口阀，31、粗品输送管，32、放空阀，33、放空管，34、循环水上水管，35、循环水回水管；36、原料A入口；37、原料B入口。具体实施方式为了能够更加清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开的具体实施例。实施例1图1提供了一种强化传热的反应装置，该装置包括反应釜1、粗品罐2、冷却器3和循环泵4。反应釜1为HG/T3109-2009规定的椭圆形封头、可拆盖的机械搅拌容器，容积3000L。反应釜1顶部设有出料口12，底部设有原料A入口36和原料B入口37，两个原料入口之间设有循环入口38。反应釜1外部设有加套9，内部设有搅拌器10、盘管11和热电阻温度计16。搅拌器10包括搅拌轴，搅拌轴上设有多层径向搅拌浆。夹套9换热面积10m2，盘管换热面积30m2，热电阻温度计16量程为-20～100℃。反应釜1用于进行连续的强放热反应，其结构简单，易于加工和维护。搅拌轴采用双端面机械密封，密封效果优良，能满足正负压操作的需要。多层径向搅拌桨配合外循环回路形成的轴向混合，能满足反应物料混合均匀的需要。盘管配合夹套换热，能满足一般地换热要求。对于强放热反应，开启外循环系统，循环的物料充当溶剂，在反应釜底部隔开原料，将其稀释，在上升的过程中边混合边反应，避免高浓度的原料直接接触，剧烈放热，造成反应釜底部局部过热。所有这些设置使反应釜具有较好的通用性。粗品罐2为HG/T3109-2009规定的椭圆形封头、可拆盖的容器。顶部设有放空口、粗品入口29和粗品出口，底部设有底部粗品出口，内部设有插底管28，插底管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种强化传热的反应装置，包括反应釜，内部设有搅拌器，顶部设有出料口，底部设有循环入口、原料A入口和原料B入口，其特征在于，该装置还包括：粗品罐，顶部设有粗品入口和放空口，底部设有出料口；冷却器，包括循环物料通道和循环水通道；以及循环泵；反应釜顶部的出料口与粗品罐的粗品入口连接，粗品罐底部的出料口与冷却器的循环物料通道的入口连接，循环物料通道的出口与循环泵的入口连接，循环泵的出口与反应釜底部的循环入口连接，循环泵与循环入口之间设有泵后循环阀，形成外循环回路。
【技术特征摘要】
1.一种强化传热的反应装置，包括反应釜，内部设有搅拌器，顶部设有出料口，底部设有循环入口、原料A入口和原料B入口，其特征在于，该装置还包括：粗品罐，顶部设有粗品入口和放空口，底部设有出料口；冷却器，包括循环物料通道和循环水通道；以及循环泵；反应釜顶部的出料口与粗品罐的粗品入口连接，粗品罐底部的出料口与冷却器的循环物料通道的入口连接，循环物料通道的出口与循环泵的入口连接，循环泵的出口与反应釜底部的循环入口连接，循环泵与循环入口之间设有泵后循环阀，形成外循环回路。2.根据权利要求1所述的强化传热的反应装置，其特征在于，原料A入口通过原料A入口阀连接原料A输送管，并且原料A入口通过放净阀与循环泵的入口连接，循环泵的出口通过排尽阀与粗品输送管连接。3.根据权利要求2所述的强化传热的反应装置，其特征在于，循环泵的出口处安装有压力表，循环泵与压力表之间安装有压力表阀。4.根据权利要求3所述的强化传热的反应装置，其特征在于，所述搅拌器设有多层径向搅拌桨。5.根据权利要求4所述的强化传热的反应装置，其特征在于，所述反应釜外部设有夹套，内部设有盘管，夹套和盘管内分别通冷却水。6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩明序，韩忠山，杨松慧，
申请(专利权)人：青岛长荣化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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