双腔体蛇管加热器制造技术

本实用新型专利技术涉及双腔体蛇管加热器。该加热器包括：第一腔体，包括圆筒状的中间段、上闷头和下闷头，并且包括上闷头上的第一蒸气进口和下闷头上的第一蒸汽出口；第一蛇管，容放在中间段内，并且包括第一出料口和第一进料口；第二腔体，由外套筒、环形上盖板、环形下盖板以及中间段的一部分围成，并且包括上盖板上的第二蒸汽进口和下盖板上的第二蒸汽出口；以及第二蛇管，容放在第二腔体中，并且包括第二物料进口和第二物料出口。流经第一物料进口、第一蛇管和第一物料出口的第一物料由流经第一腔体的蒸汽加热，并且流经第二物料进口、第二蛇管和第二物料出口的第二物料由流经第二腔体的蒸汽加热。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及可用于ACH法制取MAA工艺中酰胺化工序的双腔体蛇管加热器。技术背景ACH法制取甲基丙烯酸(MAA)工艺中，酰胺化混合反应及酰胺化阶段包括下列两个连贯的主反应第一步反应在ACH与H2SO4混合中进行，反应成α -甲酰胺基异丙基硫酸氢酯，化学反应如反应式(I)所示。 (I)丨]CH5^ IV|VVH* CH5- O- Cl +^SOi'^ HOSftO I— CDHH-+205Kj/iok ohay在这个阶段中，中间酯的生成非常迅速，反应具有强烈的放热性，需要充分冷却反应混合料至90 101 °C，此反应在带搅拌的不锈钢转化釜内完成。第二步为实际酰胺化反应过程，反应式(I)所形成的中间酯由于快速加热转位重排合成甲基丙烯酰胺硫酸盐(MAAS )，化学反应如反应式(2 )所示。 C 2)'~ P*-1 HOSO2O— 一CDNH - HsJQ=C— C—丽· H2SOi *■' CH#反应式(2)是吸热的。反应温度保持在120 135°C范围内，最佳值为125 130。。。图I是现有技术的酰胺化反应中使用的搪瓷夹套管的示意图。如图I所示，物料从物料进口 BI流入，并且从物料出口 B2流出。蒸汽从蒸汽进口 Al流入，并且从蒸汽出口 A2流出。因此，流经搪瓷夹套管的物料被蒸汽加热。在这样的酰胺化反应中，现有技术的传统工艺采用搪瓷夹套管串连连接的方案，壳程通低压蒸汽(O. 4MPa、160°C)，物料流经管程被加热并实现转位重排。该传统工艺的缺点是1、搪瓷夹套管串连连接造成设备占地面积大，布局松散；2、搪瓷换热管传热系数为24. 2w/ (m2 · )，因此换热效率较低；3、串连连接的管法兰连接处无法完全保温隔热，故热量损耗较大；物料流在该管式反应器内滞留时间长，例如管程长50m、流速O. 095m/s、历时约8. 77min以上，导致转位反应过程中副反应增加，若生产负荷较小，则易出现局部过热碳化，造成原料损耗增力口，且碳化物给后续各工序造成不利影响。此外，因为管线长，连接法兰多，所以，在管线自重加之物料重量的作用下，易造成管线挠度增加。另一方面，搪瓷面抗挠性变形能力较差，易造成爆瓷而损坏，使设备维修频率高，增加了维修费用。因此，需要一种既能提高反应效率，又能降低维修频率，同时保障酰胺化产品质量稳定的加热器。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供能够提高加热效率、减小占地面积且保证温度稳定的加热器。为了解决上述技术问题，本技术提供一种双腔体蛇管加热器。该双腔体蛇管加热器包括第一腔体，包括竖立设置的圆筒状的中间段和分别连接在该中间段的上下边缘上的上闷头和下闷头，并且包括设置在该上闷头上的第一蒸汽进口和设置在该下闷头上的第一蒸汽出口 ；第一蛇管，由管子盘旋成弹簧状，其盘旋的直径和高度适合于容放在所述中间段内，并且包括穿过上闷头且连接其上端的第一物料出口和穿过下闷头且连接其下端的第一物料进口 ；第二腔体，由高度小于所述中间段的高度直径大于所述中间段的直径的外套筒、连接该外套筒的上边缘和所述中间段的外壁的环形上盖板、连接该外套筒的下边缘和所述中间段的外壁的环形下盖板以及所述中间段的一部分围成，并且包括设置在所述·上盖板上的第二蒸汽进口和设置在所述下盖板上的第二蒸汽出口 ；以及第二蛇管，由管子盘旋成弹簧状，其盘旋的直径和高度适合于容放在所述第二腔体中，并且包括穿过该上盖板且连接其上端的第二物料进口和穿过该下盖且连接其下端的第二物料出口。从该第一物料进口进入经由该第一蛇管且从该第一物料出口输出的第一物料由从该第一蒸汽进口进入该第一腔体且从该第一蒸汽出口流出的蒸汽通过该第一蛇管管壁的热传导加热，并且从该第二物料进口进入经由该第二蛇管且从该第二物料出口输出的第二物料由从该第二蒸汽进口进入该第二腔体且从该第二蒸汽出口流出的蒸汽通过该第二蛇管管壁的热传导加热。在本技术的一个技术方案中，所述双腔体蛇管加热器还可包括设置在该第一物料出口的第一感温元件和连接在第一蒸汽进口的第一气动调节阀，所述第一感温元件测得的温度信号发送到中控机，该中控机比较来自该第一感温元件的温度信号与第一标准温度值，并且控制该第一气动调节阀的开度。在本技术的一个技术方案中，该第一标准温度值可为138°C至142°C。在本技术的一个技术方案中，所述双腔体蛇管加热器还可包括设置在该第二物料出口的第二感温元件和连接在第二蒸汽进口的第二气动调节阀，所述第二感温元件测得的温度信号发送到中控机，该中控机比较来自该第二感温元件的温度信号与第二标准温度值，并且控制该第二气动调节阀的开度。在本技术的一个技术方案中，该第二标准温度值可为128°C至133°C。在本技术的一个技术方案中，所述上闷头上可开设有检修孔。在本技术的一个技术方案中，所述第二腔体的外套筒上可开设有检修孔。在本技术的一个技术方案中，所述第一蛇管和所述第二蛇管可由316L不锈钢(00Crl7Nil4Mo2)制作。本技术的双腔体蛇管加热器可实现提高加热效率、减小占地面积且保证温度稳定的有益效果。附图说明图I是现有技术的酰胺化反应中使用的搪瓷夹套管的示意图。图2是本技术的双腔体蛇管加热器的示意图。图3是示出本技术的双腔体蛇管加热器的温度控制的示意图。具体实施方式图2是本技术的双腔体蛇管加热器的示意图。如图2所示，本技术的双腔体蛇管加热器包括第一腔体10、第二腔体20、第一蛇管30和第二蛇管40。第一腔体10包括竖立设置的圆筒状的中间段11和分别连接在该中间段11的上下边缘上的上闷头12和下闷头13，并且包括设置在该上闷头12上的第一蒸汽进口 14和设置在该下闷头13上的第一蒸汽出口 15。第一蛇管30由管子盘旋成弹簧状，其盘旋的直径和高度适合于容放在所述中间段11内，并且包括穿过上闷头12且连接其上端的第一物料出口 32和穿过下闷头13且连接其下端的第一物料进口 31。第二腔体20由高度小于所述中间段11的高度直径大于所述中间段的直径的外套筒21、连接外套筒21的上边缘和中间段11的外壁的环形上盖板22、连接外套筒21的下边缘和中间段11的外壁的环形下盖板23以及中间段11的一部分围成，并且包括设置在上盖板22上的第二蒸汽进口 24和设置在下盖板23上的第二蒸汽出口 25。第二蛇管40由管子盘旋成弹簧状,其盘旋的直径和高度适合于容放在第二腔体20中，并且包括穿过上盖板22且连接其上端的第二物料进口 41和穿过下盖板23且连接其下端的第二物料出口 42。从该第一物料进口 31进入经由第一蛇管30且从第一物料出口 32输出的第一物料由从第一蒸汽进口 14进入第一腔体10且从第一蒸汽出口 15流出的蒸汽通过第一蛇管30管壁的热传导加热，并且从第二物料进口 41进入经由第二蛇管40且从第二物料出口 42输出的第二物料由从第二蒸汽进口 24进入第二腔体30且从第二蒸汽出口 25流出的蒸汽通过第二蛇管30管壁的热传导加热。图3是示出本技术的双腔体蛇管加热器的温度控制的示意图。如图3所示，本技术的双腔体蛇管加热器还可包括设置在第一物料出口 32的第一感温元件51和连接在第一蒸汽进口 14的第一气动调节阀53，第一感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双腔体蛇管加热器，其特征在于，包括 第一腔体，包括竖立设置的圆筒状的中间段和分别连接在该中间段的上下边缘上的上闷头和下闷头，并且包括设置在该上闷头上的第一蒸汽进口和设置在该下闷头上的第一蒸汽出口 ； 第一蛇管，由管子盘旋成弹簧状，其盘旋的直径和高度适合于容放在所述中间段内，并且包括穿过上闷头且连接其上端的第一物料出口和穿过下闷头且连接其下端的第一物料进ロ ； 第二腔体，由高度小于所述中间段的高度直径大于所述中间段的直径的外套筒、连接该外套筒的上边缘和所述中间段的外壁的环形上盖板、连接该外套筒的下边缘和所述中间段的外壁的环形下盖板以及所述中间段的一部分围成，并且包括设置在所述上盖板上的第ニ蒸汽进口和设置在所述下盖板上的第二蒸汽出口；以及 第二蛇管，由管子盘旋成弹簧状，其盘旋的直径和高度适合于容放在所述第二腔体中，并且包括穿过该上盖板且连接其上端的第二物料进口和穿过该下盖且连接其下端的第二物料出口， 其中，从该第一物料进ロ进入经由该第一蛇管且从该第一物料出口输出的第一物料由从该第一蒸汽进ロ进入该第一腔体且从该第一蒸汽出口流出的蒸汽通过该第一蛇管管壁的热传导加热，并且从该第二物料进ロ进入经由该第二蛇管且从该第二物料出口输出的第ニ物料由从该第二蒸汽进ロ进入该第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐启林，阮玉林，俞卫祥，杨玉英，
申请(专利权)人：浙江友联化学工业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：