填料具有热交换能力的塔器制造技术

一种填料具有热交换能力的塔器，是在塔身内水平设有若干根相互错列并贯穿塔身的裂管，裂管内有温控液，裂管出口与进口之间设有冷却器与温控泵，塔身下侧设有气体进口，塔身上侧设有气体出口，塔身下侧中央设有物料出口，塔身内上部设有喷淋口，当需换热的气体从气体进口进入塔内向上运动时，将穿过裂管之间的空隙并与裂管表面形成温差，进行热交换。这种结构的塔器在进行热交换时，受热均匀，不产生固化现象，故在生产中可连续进行生产。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工设备，属于有机化学的一般方法及所用装置类。在化工生产设备中，有许多塔器，如泡罩塔、筛板塔、填料塔、浮阀塔等，它们作用在于将塔内物体与外界进行热交换。上述各种塔器都是以数层塔板为一阶段，利用外循环泵，在塔外打循环，使塔内物体从塔板上部进入，从塔最下层出来，从而在塔内自上而下运动中使塔内热物体与塔外冷却物质进行热交换。由于塔身结构问题，在与外界进行热交换时，会出现局部温差过大。对于某些化工产品，如甲醛气转化为液体甲醛，这种温度不均匀现象，会造成局部低温固化，堵塞管道，从而中断操作。例如在反应器内生成90～95℃的高浓甲醛气进入吸收塔转化为甲醛液体时由于浓度在52％(重量)时的浓甲醛在低于60℃时将迅速发生聚合，原来液体的甲醛将变成固体聚合物，使塔的循环中断，操作条件被破坏，因此、浓甲醛生产中需严格控制温度，不得使任何部位的浓甲醛温度低于60℃以下，所以使用现有技术，如泡罩塔、填料塔及浮阀塔等生产浓甲醛都是危险的。本技术的目的就是提供一种能克服上述塔器受热不均匀的缺点，可有效控制塔内温度的均匀，使塔内物品不产生固化可能的吸收塔器。本技术是如下实施的吸收塔器主要由塔身、物料泵、喷淋口、温控泵、温控液、若干个列管、外壳及管道所组成；若干个列管相互错列贯穿塔身中间，列管外有外壳，外壳下部一侧设有温控液进口，外壳上部另一侧设有温控液出口，温控液出口与温控液进口之间用管道连接，且在管道上依次设有冷却器和温控泵；塔身下部中央设有物料出口，塔身内部且在列管上面设有喷淋口，物料出口与喷淋口之间用管道连接，且在管道上依次设有物料泵及物料外出口，塔身下部一侧设有气体出口。在生产时，需转化为液态的高温生成气由生成气进口进入塔器内经过列管的空隙向上运动，然后从气体出口出去。此时物料泵内有生成气的液态生成物并由物料泵运转打到喷淋口，由喷淋口向下喷到列管上，这些液态生成物沿着水平列管表面向下流动并在列管上形成降温膜，进行热交换和吸收过程。向下流动的液态生成物经水平列管后到达物料出口，再进入物料泵。与上述过程同时，温控泵、列管内以及它们二者之间连接的管道内注满温控液，通常温控液是水。这些温控液在温控泵作用下经管道、列管、冷却器不断地循环，且通过冷却器将温控液控制在一定温度之间，当高温生成气从气体进口进入塔器经列管向上运动时，与相对低温的列管表面接触并与列管表面的降温膜进行热交换，大部分高温生成气冷凝吸收形成液态生成物向下流动由于列管内温控液在控制的温度范围内循环，因而高温生成气不会降至到固化的程度。没有被液化的生成气则从塔器上部气体出口出去。高温生成气由于经列管时的降温生成液态生成物，从而使塔身内液态 生成物增多，在物料泵运转时，这部分增多的液态生成物从物料外出口取出，从而保证物料泵循环系统内的正常循环。如上所述，高温生成气在塔器从气体进口到气体出口之间进行有效控制的热交换使生成气不产生固化情况下转化为液态生成物，在塔身内水平放置相互错列贯穿于塔身的列管充当填料，这种塔器在热交换过程中由于水平列管相互错列排列，且列管内温控液被有效控制在一定精确的温度范围内，因而，高温生成气在吸收过程中，能均匀传热，不会产生低温固化现象，使工业上高温气转化为相对低温液体的工序顺利进行。如果在本技术结构中加入附加装置，本技术还可扩大其功能例如在塔器外可设有颗粒管道、三通，三通上端与颗粒管道相通，颗粒管道另一端连接颗粒仓，三通另一端连接液封管，液封管另一端位于塔身内部下端。三通第三端通过阀门与物料外循环管道相通。这种结构有利于合成原料的投入，如尿素等，尿素原料为颗粒固体，在不溶于水时，利用上述结构可将尿素颗粒直接投入溶解。其具体工序为在颗粒仓内放入尿素颗粒，其颗粒将通过颗粒管道到达三通，由于三通为急转弯，因此，当三通堆满颗粒时将不会向其它二通横向流动，打开本附加装置阀门，甲醛液体将冲击三通内颗粒向液封管流动冲入塔内同时溶解于甲醛液体，三通内失去的颗粒由颗粒管道利用重力自动补给，这样，控制循环液的流量，也就控制了尿素的投入量，尿素颗粒在甲醛液体冲击拢动下迅速溶解，并在适宜的条件下与液相甲醛进行缩合反应，连续进行生产。下面结合实施例对本技术做进一步说明附图说明图1为本技术结构示意图其中1、物料出口；2、冷却器；3、列管；4、温控液出口5、喷淋口；6、气体出口；7、外壳；8、物料外出口；9、温控液进口；10、气体出口；11、物料泵；12、温控泵图2为本技术列管截面排列示意图图3为本技术加入附加装置结构示意图其中13、颗粒仓；14、颗粒管道；15、三通；16、阀门；17、液封管；如图1所示，若干根列管相互错列(图2)贯穿于塔身中间，列管下方一侧有塔器气体进口，列管上方中央设有喷淋口，列管上方塔身另一侧设有气体出口，列管内有温控液。在生产高浓甲醛时，需将高浓甲醛气体转化为高浓甲醛液体，高浓甲醛气体是从甲醛反应器内生成，其温度在90～95℃，若转化为液态甲醛，需降温到60～65℃，如果低于60℃，高浓甲醛将固化，因此，控制转化温度是生产高浓液体甲醛的关键，在本技术中，将90～95℃的高浓甲醛气体从塔身气体进口进入塔身，其气体向上运动过程中，将从水平列管中间穿过，此时列管内有流动的温控液，且温控液被控制在50～65℃。水平列管上方中央的喷淋口不断向下喷淋高浓甲醛液体，此液体在水平列管表面形成降温膜，90～95℃的甲醛气体在与降温膜接触时，可以迅速降温与降温膜等温而形成液态，降温膜受到气相甲醛加热，温度升高形成与水平列管表面的温差，温差存在使降温膜向列管及列管内温控液传热，流动的温控液将热量带到冷却器内冷却，使温控液温度维持在适当范围，并使90～95℃的气体甲醛转化为60～65℃的液态甲醛，由于温控液被控制在50～65℃范围内，且有列管充当传热媒介，因此，甲醛液体不会降至到60℃以下，不产生低温固化现象。若在本技术结构上加上附加装置，颗粒仓、颗粒管道、三通、液封管、阀门，则可将尿素颗粒直接置于甲醛冲击下并与甲醛合成溶解，且这种生产为连续的。权利要求1.一种填料具有热交换能力的塔器，其特征在于塔器主要由塔身、物料泵、喷淋口、温控泵、温控液、若干个列管、外壳及管道所组成；若干个列管相互错列贯穿塔身中间，列管外有外壳，外壳下部一侧设有温控液进口，外壳上部另一侧设有温控液出口，温控液出口与温控液进口之间用管道连接，且在管道上依次设有冷却器和温控泵；塔身下部一侧设有气体进口，塔身上部另一侧设有气体出口，塔身下部中央设有物料出口，塔身内部且在列管上面设有喷淋口，物料出口与喷淋口之间用管道连接，且在管道上依次设有物料泵及物料外出口。2.根据权利要求1所述的填料具有热交换能力的塔器，其特征在于塔器外可设有颗粒管道、三通，三通上端与颗粒管道相通，三通另一端连接液封管，液封管另一端位于塔身内部下端，三通第三端通过阀门与物料外循环管道相通。专利摘要一种填料具有热交换能力的塔器，是在塔身内水平设有若于根相互错列并贯穿塔身的裂管，裂管内有温控液，裂管出口与进口之间设有冷却器与温控泵，塔身下侧设有气体进口，塔身上侧设有气体出口，塔身下侧中央设有物料出口，塔身内上部设有喷淋口，当需换热的气体从气体进口进入塔内向上运动时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种填料具有热交换能力的塔器，其特征在于：塔器主要由塔身、物料泵、喷淋口、温控泵、温控液、若干个列管、外壳及管道所组成；若干个列管相互错列贯穿塔身中间，列管外有外壳，外壳下部一侧设有温控液进口，外壳上部另一侧设有温控液出口，温控液出口与温控液进口之间用管道连接，且在管道上依次设有冷却器和温控泵；塔身下部一侧设有气体进口，塔身上部另一侧设有气体出口，塔身下部中央设有物料出口，塔身内部且在列管上面设有喷淋口，物料出口与喷淋口之间用管道连接，且在管道上依次设有物料泵及物料外出口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马辰生，
申请(专利权)人：北京维尼纶厂，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]