一种回流冷凝二级分水装置制造方法及图纸

一种回流冷凝二级分水装置，涉及分水装置技术领域，包括反应釜、一级分水器、二级分水器以及冷凝器；反应釜通过气相上升管连接一级分水器，一级分水器的上端连接冷凝器，一级分水器内还倾斜设有导流挡板，二级分水器与一级分水器通过冷凝液体回流管串联，二级分水器通过带U型弯管的冷凝液体回流管连接反应釜。本实用新型专利技术实现了冷凝液中的油水的充分分离；提高了反应液的脱水效率，从而提高了反应速度；降低了气相物质在气相上升管的冷凝率，从而降低了水蒸气在上升管中回流回反应釜的几率。

A Two-stage Water Separator for Reflux Condensation

【技术实现步骤摘要】
一种回流冷凝二级分水装置
本技术涉及分水装置
，具体涉及一种回流冷凝二级分水装置。
技术介绍
在化工生产的化学合成反应中，经常会遇到需要及时将化学反应所产生的水分离除去才能保证反应的转化率和速率的问题，否则不仅影响底物转换率和反应速率，而且会对产品收率和质量产生很大的影响，因此就需要一种能快速将反应中产生的水分离除去的装置；通常，传统的回流分水装置是由直接在反应釜上通过气相上升管链接一个冷凝器和分水器组成，其分水过程是：反应釜内产生的混合蒸汽需要通过很长的气相上升管从冷凝器上部进入，冷却液直接流入分水器中短暂静置后，下层水相直接从分水器下部排出，上层有机相从分水器侧上部溢流出，通过回流管回到反应釜完成分水，这种分水装置存在以下几种问题：一是混合蒸汽在通过气相上升管进入冷凝器时，通常会由于保温效果不好或环境温度过低等问题、导致部分水蒸汽在气相上升管中直接冷却成液体回到反应釜；二是冷却液直接流入分水器时，特别是回流量较大时，由于自身的垂直冲击力形成乳化、以及冷凝液冷却不充分而部分互溶等原因，导致部分水相没有及时静置分出来直接随着有机相回到反应釜；三是由于回流管是将分水器和反应釜直接相连，特别是回流初期釜内压力略高于分水器压力产生气阻，经常会导致冷凝液回不到釜内，以上这些问题都会直接影响到分水器的分水效率，从而严重的影响反应进程，影响反应收率和产品质量。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种回流冷凝二级分水装置，用以实现降低水蒸汽冷凝回流到反应釜；降低冷却液乳化；防止产生气阻而无法回流的技术效果。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种回流冷凝二级分水装置，包括反应釜、一级分水器、二级分水器以及冷凝器；所述反应釜通过气相上升管连接所述一级分水器，所述一级分水器的上端连接所述冷凝器，所述一级分水器内还倾斜设有导流挡板，所述二级分水器与所述一级分水器通过冷凝液体回流管串联，所述二级分水器通过带U型弯管的冷凝液体回流管连接所述反应釜。作为一种改进的方案，所述气相上升管包括依序连接的垂直管、弯管以及水平管，位于所述垂直管的一端连接所述反应釜的最大管口，位于所述水平管的一端连接所述一级分水器的进气口。作为一种改进的方案，所述导流挡板的下端部与一级分水器的内壁设有液相导流间隙，所述导流挡板的上端部与一级分水器的顶壁设有气相导流间隙，且所述导流挡板的倾斜角度为45°-60°之间。作为一种改进的方案，所述一级分水器的气相进口设置在所述冷凝液体回流管的同侧上方，且气相进口与冷凝液体回流管间距为100mm-250mm；且气相进口的口径是冷凝液体回流管口径的2-10倍，气相进口位置高于所述导流挡板的上端部。作为一种改进的方案，所述二级分水器内还设有用以将冷凝液体进一步冷却的蛇形盘管、进料口、回流口以及分水口；所述进料口位于二级分水器的中间、且沿二级分水器的筒壁切线方向安装，所述回流口位于二级分水器的上部，所述分水口位于二级分水器的最低端。作为一种改进的方案，所述冷凝器顶端设有放空管。与现有技术相比，本技术的有益效果是：降低了蒸汽冷凝回流到反应釜内共沸物的量，降低了反应能耗；微量不凝气通过冷凝器上端排出，避免形成气阻；对冷却液进行逆向加热，使流入分水器的冷却液不易产生乳化；通过二级分水器的的进一步冷却、旋风分层，大大降低了回流回反应釜的有机相的含水率，从而提高了脱水效率；提高反应的转化率和反应速率，节约资源，降低能耗；提高反应收率，降低原料成本；减少了副产物的产生，提高了产品收率和质量；减少了三废的产生与排放，达到环境保护和节能降耗的要求。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术的结构示意图；图中：1-反应釜；2-垂直管；3-弯管；4-水平管；5-冷凝器；6-放空管；7-导流挡板；8-一级分水器；9-分水口；10-冷凝液体回流管；11-蛇形盘管；12-二级分水器；13-U型弯管；14-进料口；15-回流口。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1所示，一种回流冷凝二级分水装置，包括反应釜1、一级分水器8、二级分水器12以及冷凝器5；反应釜1通过气相上升管连接一级分水器8，气相上升管，包括依序连接的垂直管2、弯管3以及水平管4，并由其组成气相通道，一级分水器8，内部倾斜固接有导流挡板7，导流挡板7，其下端部与一级分水器8的内壁设有液相导流间隙，冷却液通过该液相导流间隙沿一级分水器8的回流口对面内壁流下，且导流挡板7的倾斜角度为45°-60°。一级分水器8串联二级分水器12，二级分水器12内设有蛇形盘管11，蛇形盘管11，通入冷媒使有机相中的汽化水分迅速凝结成大颗粒水珠，包括反应釜1、一级分水器8、二级分水器12以及冷凝器5；一级分水器8的上端连接冷凝器5，二级分水器12与一级分水器8通过冷凝液体回流管10串联，二级分水器12通过带U型弯管13的冷凝液体回流管10连接反应釜1。气相上升管包括依序连接的垂直管2、弯管3以及水平管4，位于垂直管2的一端连接反应釜1上最大管口，位于水平管4的一端连接一级分水器8的进气口。导流挡板7的下端部与一级分水器8的内壁设有液相导流间隙，导流挡板7的上端部与一级分水器8的顶壁设有气相导流间隙，且导流挡板7的倾斜角度为45°-60°之间。一级分水器8的气相进口设置在冷凝液体回流管10的同侧上方，且气相进口与冷凝液体回流管10间距为100mm-250mm；且气相进口的口径是冷凝液体回流管10口径的2-10倍，气相进口位置高于导流挡板的上端部。二级分水器12内还设有用以将冷凝液体进一步冷却的蛇形盘管11、进料口14、回流口15以及分水口9；进料口14位于二级分水器12的中间、且沿二级分水器的筒壁切线方向安装，回流口15位于二级分水器12的上部，分水口9位于二级分水器12的最低端。冷凝器5和二级分水器12的上端均设有放空管6，下端连接一级分水器8。垂直管2的长度越短，蒸汽冷凝量就越低，但是具体长度得根据反应釜大小、冷凝器大小及安装高度确定一个最优的管路长度，一级分水器8和二级分水器12的下端部分别设有分水口9。冷凝器5的顶端设有放空管6。二级分水器12通过U型弯管13连接反应釜1，U型弯管为U型液封弯管，本装置可以用于化学合成反应分水，如丙二酸单对硝基苄酯的合成。丙二酸单对硝基苄酯的合成反应过程中有水生成，水需要及时除去才能保证反应完成，所以去除水的过程特别适合使用本技术分水装置，特别适合用共沸带水剂存在下的反应，该反应可以通过本装置及时有效的将反应产生的水分去除，从而避免的更多副产物的产生。我们采用此装置后，丙二酸单对硝苄酯的反应时间从5小时缩短到1.5小时，产品摩尔收率从75％提高到90％。垂直管2安装于反应釜1盖一侧的最大边孔上，垂直管2顶部与由弯管3、水平管4和一级分水器8侧上方进气口组成的气相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回流冷凝二级分水装置，其特征在于：包括反应釜(1)、一级分水器(8)、二级分水器(12)以及冷凝器(5)；所述反应釜(1)通过气相上升管连接所述一级分水器(8)，所述一级分水器(8)的上端连接所述冷凝器(5)，所述一级分水器(8)内还倾斜设有导流挡板(7)，所述二级分水器(12)与所述一级分水器(8)通过冷凝液体回流管(10)串联，所述二级分水器(12)通过带U型弯管(13)的冷凝液体回流管(10)连接所述反应釜(1)。

【技术特征摘要】
1.一种回流冷凝二级分水装置，其特征在于：包括反应釜(1)、一级分水器(8)、二级分水器(12)以及冷凝器(5)；所述反应釜(1)通过气相上升管连接所述一级分水器(8)，所述一级分水器(8)的上端连接所述冷凝器(5)，所述一级分水器(8)内还倾斜设有导流挡板(7)，所述二级分水器(12)与所述一级分水器(8)通过冷凝液体回流管(10)串联，所述二级分水器(12)通过带U型弯管(13)的冷凝液体回流管(10)连接所述反应釜(1)。2.根据权利要求1所述的一种回流冷凝二级分水装置，其特征在于：所述气相上升管包括依序连接的垂直管(2)、弯管(3)以及水平管(4)，位于所述垂直管(2)的一端连接所述反应釜(1)的最大管口，位于所述水平管(4)的一端连接所述一级分水器(8)的进气口。3.根据权利要求1所述的一种回流冷凝二级分水装置，其特征在于：所述导流挡板(7)的下端部与一级分水器(8)的内壁设有液相导流间隙，所述导流挡板(7)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏金华，杨栽根，朱国亮，
申请(专利权)人：潍坊奥通药业有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37