專利名稱：填函式光氣合成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光氣化產(chǎn)品用工業(yè)裝置，具體涉及一種填函式光氣合成器。
目前在光氣生產(chǎn)中所使用的光氣合成器采用套管式或單管板、碳鋼換熱管的管殼式結(jié)構(gòu)。
光氣合成器的工作原理為一氧化碳(CO)與氯氣(Cl2)在觸媒活性炭存在下，在換熱管內(nèi)反應(yīng)生成光氣(COCl2)，由于反應(yīng)放熱劇烈，因此在換熱管外采用冷卻介質(zhì)冷卻，降低溫度不僅確保反應(yīng)正常進(jìn)行，使生成的光氣(COCl2)工藝參數(shù)滿足后續(xù)工藝的生產(chǎn)要求，而且可以減少維修，確保設(shè)備壽命。
鑒于換熱管內(nèi)、外介質(zhì)的特性，設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)選擇不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)1.碳鋼換熱管與氯氣在一定條件下會(huì)反應(yīng)生成三氯化鐵()，會(huì)對(duì)碳鋼換熱管產(chǎn)生腐蝕。
2.光氣合成器換熱管內(nèi)的正常反應(yīng)為由于該反應(yīng)要產(chǎn)生大量的熱量，盡管在換熱管外采用冷卻介質(zhì)冷卻，但是仍然會(huì)因管側(cè)、殼側(cè)的溫度差而產(chǎn)生溫差應(yīng)力，以至造成管子與管板連接處的泄漏。
3.如果用水作為冷卻介質(zhì)，發(fā)生換熱管內(nèi)、外介質(zhì)因泄漏造成介質(zhì)互混，將會(huì)產(chǎn)生下列反應(yīng)
生成強(qiáng)腐蝕介質(zhì)鹽酸、次氯酸，造成設(shè)備及系統(tǒng)的嚴(yán)重腐蝕。
4.氯氣(Cl2)與光氣(COCl2)為高度或極度危害介質(zhì)，無(wú)論出現(xiàn)哪種情況，一旦發(fā)生泄漏，氯氣(Cl2)與光氣(COCl2)對(duì)人體的傷害是致命的。
本實(shí)用新型光氣合成器的目的在于開(kāi)發(fā)一種綜合考慮設(shè)備結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)操作安全、可靠的光氣合成器。
如附圖
所示本實(shí)用新型填函式光氣合成器是由工藝介質(zhì)進(jìn)出管箱1，換熱管束(雙管板、管板裙、換熱管)2，殼側(cè)筒體3，支座4，填料箱(填料函、填料、調(diào)整環(huán))5構(gòu)成。
所述的換熱管束由換熱管、雙管板、管板裙組成，雙管板結(jié)構(gòu)是在換熱管的兩端分別設(shè)有兩塊管板，根據(jù)合成器的操作條件及換熱管材料確定兩塊管板，之間的間距，然后通過(guò)焊接和脹接與換熱管連接成為換熱管束。雙管板結(jié)構(gòu)可以保證一旦某一側(cè)介質(zhì)泄漏，不會(huì)與另一側(cè)介質(zhì)混合，避免造成合成器的腐蝕。根據(jù)操作壓力、溫度，換熱管材料可以選擇鎳、鎳基合金、錳乃爾，這樣換熱管材料不僅不會(huì)與工藝介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而且會(huì)形成難溶解的鈍化膜，以避免換熱管的泄漏。管板裙結(jié)構(gòu)的確定，保證與填料箱及調(diào)整環(huán)之間的密封可靠性。
所述填料箱由填料函、填料及調(diào)整環(huán)組成，填料函的設(shè)置減小了由于反應(yīng)溫度高而在合成器中產(chǎn)生的溫差應(yīng)力，減少換熱管與管板之間的連接泄漏的可能性；在填料箱底部設(shè)置一調(diào)整環(huán)，這樣便于設(shè)備安裝、檢修，確保與管板裙之間的密封性。
本實(shí)用新型光氣合成器具體實(shí)施如下本實(shí)用新型光氣合成器適用于光氣生產(chǎn)能力100kg/h～5000kg/h；工作壓力常壓～0.9MPa(g)；工藝介質(zhì)原料氣一氧化碳(CO)；氯氣(Cl2)；反應(yīng)氣光氣(COCl2)；一氧化碳(CO)；氯氣(Cl2)(痕量)換熱管材質(zhì)根據(jù)工藝條件的不同(工作壓力大小)，而確定換熱管材質(zhì)的不同級(jí)別。光氣合成器公稱直徑、換熱面積、換熱管直徑、換熱管長(zhǎng)度可視規(guī)模而定。
綜上所述，本實(shí)用新型填函式光氣合成器具有以下優(yōu)點(diǎn)1.避免換熱管腐蝕泄露及換熱管內(nèi)、外介質(zhì)互相混合。
2.減少由換熱管內(nèi)的高溫而產(chǎn)生的溫差應(yīng)力。
3.便于安裝、檢修。
4.保證安全生產(chǎn)，便于實(shí)現(xiàn)光氣生產(chǎn)的大型化。
5.減少維修，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1.一種實(shí)用新型填函式光氣合成器包括工藝介質(zhì)進(jìn)出管箱(1)，換熱管束(雙管板、管板裙、換熱管)(2)，殼側(cè)筒體(3)，支座(4)，填料箱(填料函、填料、調(diào)整環(huán))(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種填函式光氣合成器，其特征在于換熱管束(2)中的雙管板結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種填函式光氣合成器，其特征在于換熱管束(2)中的管板裙。
4.如權(quán)利要求1所述的一種填函式光氣合成器，其特征在于換熱管束(2)中的換熱管。
5.如權(quán)利要求1所述的一種填函式光氣合成器，其特征在于填料箱(5)中的填料函。
6.如權(quán)利要求1所述的一種填函式光氣合成器，其特征在于填料箱(5)中調(diào)整環(huán)的設(shè)置。
專利摘要一種實(shí)用新型填函式光氣合成器，用于常壓光氣合成、有壓光氣合成和用水作為冷卻介質(zhì)的光氣生產(chǎn)，是對(duì)現(xiàn)有光氣合成器的改進(jìn)。本光氣合成器具有避免換熱管泄漏、防止管內(nèi)、管外介質(zhì)互混、減少設(shè)備的溫差應(yīng)力等特點(diǎn)，并且方便設(shè)備的安裝、檢修，減少設(shè)備在檢修時(shí)對(duì)密封面的破壞，最終實(shí)現(xiàn)填函式光氣合成器的安全、可靠運(yùn)行。
文檔編號(hào)C01B31/28GK2633857SQ0123215
公開(kāi)日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2001年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月25日
發(fā)明者鮑煥霞, 楊在建, 陸宏瑋 申請(qǐng)人:化學(xué)工業(yè)第二設(shè)計(jì)院