專利名稱：一種液氯氣化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液氯氣化器。
背景技術(shù)：
液氯為基本化工原料，是強(qiáng)氧化劑，主要用于紡織、造紙工業(yè)的漂白，自來(lái)水的凈化、消毒，鎂及其他金屬煉制，以及制取農(nóng)藥、洗滌劑、塑料及醫(yī)藥等含氯化合物。液氯為黃綠色油狀液體，在標(biāo)況下，-34.6°C時(shí)沸騰，-101.5°C時(shí)凝固。液氯遇水時(shí)對(duì)鋼鐵有強(qiáng)烈的腐蝕性，因此，在輸送及儲(chǔ)存過(guò)程中必須避免與水接觸。由于液氯直接參與氯化反應(yīng)，不僅生產(chǎn)不易穩(wěn)定控制，而且安全隱患大，因此，在使用氯氣的場(chǎng)合，一般都應(yīng)先將液氯氣化，然后再參與氯化反應(yīng)。現(xiàn)有的將液氯氣化的裝置主要有沉浸式螺旋狀盤管氣化器、套管式氣化器及管殼式氣化器，其中，套管式氣化器應(yīng)用較廣泛。公開號(hào)為CN2272322Y的專利發(fā)明了一種沉浸式螺旋狀盤管氣化器，用于液氯氣化。該換熱器有液氯通道和間接加熱裝置，不銹鋼螺旋盤管置于圓柱形平底平蓋鋼罐的熱水中，熱水保持60 70°C，當(dāng)液氯從不銹鋼盤管經(jīng)過(guò)時(shí)，被加熱氣化。該氣化器由于與外界接觸面積較大，熱能利用率不高，設(shè)備占地面積大，而且安全系數(shù)不高。公開號(hào)為CN201678450U的專利發(fā)明了一種箱式排管氣化器，該氣化器由箱體和位于箱體內(nèi)的排管組成，排管為橫向的蛇形管結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜，而且也存在熱損失大，熱能利用率低，占空間位置大的問(wèn)題。此外，以上液氯氣化器采用的加熱介質(zhì)均為熱水，而熱水的熱密度低，導(dǎo)致氣化器的換熱面積大，影響了氣化器的處理能力。因此，公開號(hào)為CN101311613A的專利發(fā)明了一種管殼式氣化器，采用蒸汽做熱源，液氯走殼程，蒸汽走管程，減小與外界的接觸面積，有效降低了熱能的利用損失率。其工作時(shí)，液氯從液氯進(jìn)口進(jìn)入殼程筒體在筒體內(nèi)被走管程的蒸汽加熱氣化成氯氣后從氯氣出氣口排出，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn) 由于液氯進(jìn)入氣化器時(shí)因溫度及壓力的突變，絕大部分液氯瞬間在氣化器管道的開始部分就被氣化，后面大部分的管段只是將少量的液氯氣化，這樣導(dǎo)致后面的管段的利用率低，增加了生產(chǎn)成本。另外，后面的管段占用大量空間，增加了使用成本。因此，如何提高氣化器的利用率，同時(shí)減小體積，以降低成本，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種液氯氣化器，以提高氣化器的利用率，同時(shí)減小體積，并降低成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種液氯氣化器，包括:第一換熱管；與所述第一換熱管并排布置的第二換熱管，具有排氣端的所述第二換熱管的直徑小于第一換熱管的直徑，且所述第一換熱管的出口與所述第二換熱管的進(jìn)口相連；第一換熱套管，所述第一換熱套管套設(shè)在所述第一換熱管上；第二換熱套管，所述第二換熱套管套設(shè)在所述第二換熱管上。優(yōu)選地，上述的液氯氣化器中，還包括:液氯進(jìn)料管，所述液氯進(jìn)料管的一端內(nèi)伸于所述第一換熱管的進(jìn)料端；穩(wěn)壓泵，所述穩(wěn)壓泵與所述第一換熱管進(jìn)氣端相連。優(yōu)選地，上述的液氯氣化器中，所述穩(wěn)壓泵為離心泵、軸流泵或屏蔽泵。優(yōu)選地，上述的液氯氣化器中，所述液氯進(jìn)料管的伸入所述第一換熱管的進(jìn)料端設(shè)有帶有開孔的霧化器。優(yōu)選地，上述的液氯氣化器中，所述霧化器為扇形結(jié)構(gòu)，扇面的夾角為5-175°，開孔的直徑為1-1000 μ m,且扇面直徑大于液氯進(jìn)料管的直徑。優(yōu)選地，上述的液氯氣化器中，所述第一換熱管的直徑為第二換熱管的直徑的
1.5-3.5 倍。優(yōu)選地，上述的液氯氣化器中，所述第一換熱套管與所述第二換熱套管通過(guò)連接管相連，所述第一換熱套管上設(shè)有換熱出口，所述第二換熱套管設(shè)有換熱進(jìn)口。優(yōu)選地，上述的液氯氣化器中，所述第二換熱管的連接端折彎有彎頭，且通過(guò)彎頭與所述第一換熱管的出口相連。

優(yōu)選地，上述的液氯氣化器中，所述第一換熱管的排污口處設(shè)有盲板。優(yōu)選地，上述的液氯氣化器中，所述第一換熱套管的長(zhǎng)度小于所述第一換熱管的長(zhǎng)度；所述第二換熱套管的長(zhǎng)度小于所述第二換熱管的長(zhǎng)度。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的一種液氯氣化器，包括第一換熱管、第二換熱管、第一換熱套管和第二換熱套管。其中，第二換熱管的直徑小于第一換熱管的直徑，兩者并排布置，且第一換熱管的出口與第二換熱管的進(jìn)口相連；第一換熱套管套設(shè)在第一換熱管上；第二換熱套管套設(shè)在第二換熱管上。工作時(shí)，液氯進(jìn)入第一換熱管，被第一換熱套管內(nèi)的蒸汽加熱氣化成氯氣，未被氣化的液氯隨氯氣進(jìn)入第二換熱管，被第二換熱套管內(nèi)的蒸汽加熱氣化，最后從排氣端排出。由于第二換熱管的直徑小于第一換熱管的直徑，降低了后面換熱管的熱能損失，同時(shí)減少了換熱管的材料，提高了后續(xù)管段的利用率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。另外，將兩個(gè)換熱管并排布置節(jié)省了空間。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的液氯氣化器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的霧化器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，穩(wěn)壓泵I ;液氯輸送管2 ;液氯進(jìn)料管3 ;霧化器4 ;第一換熱管5 ;第一換熱套管6 ；第一換熱口 7 ;盲板8 ;彎頭9 ;第二換熱口 10 ;第二換熱套管11 ;第二換熱管12 ;排氣端13 ；連接管14。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開了一種液氯氣化器，以提高氣化器的利用率，同時(shí)減小體積，并降低成本。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱圖1-圖2，其中，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的液氯氣化器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的霧化器的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供了一種液氯氣化器，具體包括:第一換熱管5、第二換熱管12、第一換熱套管6和第二換熱套管11。其中，第二換熱管12與第一換熱管5并排布置，第二換熱管12的直徑小于第一換熱管5的直徑，且第一換熱管5的出口與第二換熱管12的進(jìn)口相連。第一換熱套管6套設(shè)在第一換熱管5上，在本實(shí)施例中，可優(yōu)選的將第一換熱套管6焊接在第一換熱管5上,并且保證第一換熱套管6 和第一換熱管5之間具有容納換熱氣體(例如蒸汽)的腔體。相應(yīng)的，第二換熱套管11套設(shè)在第二換熱管12上，在本實(shí)施例中，可優(yōu)選的將第二換熱套管11焊接在第二換熱管12上，并且保證第二換熱套管11和第二換熱管12之間具有容納換熱氣體(例如蒸汽)的腔體。由于液氯在進(jìn)入液氯氣化器的第一換熱管5時(shí)，因流速較快，會(huì)導(dǎo)致部分未來(lái)得及氣化的液氯被夾帶而進(jìn)入后續(xù)管段，極端情況下，液氯會(huì)被氣流夾帶進(jìn)入后續(xù)的反應(yīng)系統(tǒng)，造成較大的安全隱患，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提供的液氯氣化器在液氯進(jìn)料管3的伸入第一換熱管5的一端設(shè)有開孔的霧化器4。工作時(shí)，經(jīng)液氯進(jìn)料管3進(jìn)入第一換熱管5的液氯在霧化器4處被充分分散成小液滴，以加速氣化，同時(shí)又對(duì)液氯起到減速的作用從而使氣化更完全。為了進(jìn)一步減緩液氯進(jìn)入第一換熱管5后的速度，本發(fā)明將霧化器4設(shè)置為扇形，扇面夾角為5-175°，優(yōu)選為30-75°，扇面直徑大于液氯進(jìn)料管的直徑；霧化器4上的開孔的直徑為1-1000 μ m，為了將液氯分散的更充分，優(yōu)選為50-100 μ m。工作時(shí)，液氯從液氯進(jìn)料管3進(jìn)入，并通過(guò)霧化器4進(jìn)入第一換熱管5內(nèi)部，通有蒸汽的第一換熱套管6套設(shè)在第一換熱管5上，并通過(guò)蒸汽對(duì)進(jìn)入第一換熱管5內(nèi)部的液氯進(jìn)行加熱，使液氯氣化成為氯氣，氯氣夾帶著未被氣化的少量液氯經(jīng)第一換熱管5的出口從第二換熱管12的進(jìn)口進(jìn)入到第二換熱管12內(nèi)部，通有蒸汽的第二換熱套管11套設(shè)在第二換熱管12上，并對(duì)進(jìn)入第二換熱管12內(nèi)的液氯進(jìn)行氣化，同時(shí)還可以起到保溫的效果，最后完全氣化的氯氣從排氣端13排出，至后續(xù)氯氣緩沖系統(tǒng)。傳統(tǒng)的液氯氣化器，各換熱管段為等徑管段，不僅管段數(shù)量多，而且氣化效率低，無(wú)法充分發(fā)揮液氯氣化器的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，適當(dāng)調(diào)整第一換熱管5與第二換熱管12之間的管徑比，提高后續(xù)管段的利用率。使得液氯在由液氯進(jìn)料管進(jìn)入到第一換熱管5內(nèi)的瞬間，由于霧化器的作用及流通面積的急劇擴(kuò)大而被閃蒸，大部分液氯被氣化，提高了氣化器的換熱效率。同時(shí)，為了解決換熱管因體積大而占有大量空間使得換熱管的使用空間大，而增加的運(yùn)輸成本和使用成本，本發(fā)明將換熱管分成兩部分，并將第一換熱管5和第二換熱管12并排布置，將第一換熱管5的出口與第二換熱管12的進(jìn)口相連。本發(fā)明提供的液氯氣化器還包括液氯進(jìn)料管3、液氯輸送管2和穩(wěn)壓泵I。將液氯進(jìn)料管3的一端伸入第一換熱管5的進(jìn)料端，并與第一換熱管5焊接為一體，另一端與液氯輸送管2相連，優(yōu)選的，通過(guò)法蘭將液氯輸送管2和液氯進(jìn)料管3連接；穩(wěn)壓泵I與第一換熱管5的進(jìn)料端相連，優(yōu)選的，將穩(wěn)壓泵I安裝在液氯輸送管2上。工作時(shí)，液氯由儲(chǔ)槽或鋼瓶流入管道后，進(jìn)入穩(wěn)壓泵I，并進(jìn)行穩(wěn)壓處理，然后進(jìn)入計(jì)量系統(tǒng)，最后通過(guò)液氯輸送管2和液氯進(jìn)料管3進(jìn)入到第一換熱管5內(nèi)部。為了提高通用性，本發(fā)明提供的穩(wěn)壓泵I可以為化工泵，如離心泵，軸流泵等，為了能夠同時(shí)起到防泄漏的效果，優(yōu)選的，穩(wěn)壓泵I為防泄漏的屏蔽泵。為了降低生產(chǎn)成本，本發(fā)明提供的第一換熱管5的直徑設(shè)置的大于第二換熱管12的直徑，優(yōu)選的，第一換熱管5的 直徑是第二換熱管12的直徑的1.5-3.5倍。為了減少蒸汽進(jìn)出口的數(shù)量方便對(duì)蒸汽的控制，第一換熱套管6上設(shè)有換熱出口7，第二換熱套管11設(shè)有換熱進(jìn)口 10，第一換熱套管6與第二換熱套管11通過(guò)連接管14相連。在本實(shí)施例中，換熱進(jìn)口 10為蒸汽進(jìn)入第二換熱套管11的入口，換熱出口 7為蒸汽由第一換熱套管6內(nèi)排出的出口，連接管14為蒸汽由第二換熱套管11進(jìn)入第一換熱套管6的流通管道。蒸汽可通過(guò)連接管14在第一換熱套管6和第二換熱套管11內(nèi)循環(huán)。本發(fā)明提供的液氯氣化器中的第一換熱管5和第二換熱管12是相通的，為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少連接點(diǎn)，將第二換熱管12的進(jìn)口端折彎出彎頭9，且通過(guò)彎頭9與第一換熱管5的出口相連，優(yōu)選的，連接方式為焊接，這樣減少一處接合處，可以降低因連接處連接不緊密而導(dǎo)致的泄露。為了便于清洗液氯氣化器的第一換熱管5，在第一換熱管5的排污口處設(shè)置盲板8，清洗時(shí)，將盲板8拆卸下來(lái)對(duì)第一換熱管5進(jìn)行清洗，優(yōu)選地，連接方式采用法蘭連接，易于拆卸。由于液氯中不可避免的夾帶有一定濃度的三氯化氮，而三氯化氮的沸點(diǎn)(< 71°C )遠(yuǎn)高于液氯(-34.6°C )，因此，在氣化器內(nèi)有可能會(huì)造成三氯化氮的累積。當(dāng)三氯化氮的濃度達(dá)到5 6%時(shí)，就可能發(fā)生爆炸，十分危險(xiǎn)。因此，在設(shè)計(jì)氣化器時(shí)加熱管段的長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)，所以本發(fā)明中將第一換熱套管6的長(zhǎng)度設(shè)置為小于第一換熱管5的長(zhǎng)度，將第二換熱套管11的長(zhǎng)度設(shè)置為小于第二換熱管12的長(zhǎng)度。本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種液氯氣化器，其特征在于，包括: 第一換熱管(5)； 與所述第一換熱管(5)并排布置的第二換熱管(12)，具有排氣端(13)的所述第二換熱管(12)的直徑小于所述第一換熱管(5)的直徑，且所述第一換熱管(5)的出口與所述第二換熱管(12)的進(jìn)口相連；第一換熱套管￠)，所述第一換熱套管(6)套設(shè)在所述第一換熱管(5)上； 第二換熱套管(11)，所述第二換熱套管(11)套設(shè)在所述第二換熱管(12)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氯氣化器，其特征在于，還包括: 液氯進(jìn)料管(3)，所述液氯進(jìn)料管(3)的一端伸入所述第一換熱管(5)的進(jìn)料端； 穩(wěn)壓泵(I)，所述穩(wěn)壓泵(I)與所述第一換熱管(5)的進(jìn)料端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氯氣化器，其特征在于，所述穩(wěn)壓泵(I)為離心泵、軸流泵或屏蔽泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氯氣化器，其特征在于，所述液氯進(jìn)料管(3)的伸入所述第一換熱管(5)的一端設(shè)有帶有開孔的霧化器(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液氯氣化器，其特征在于，所述霧化器(4)為扇形結(jié)構(gòu)，扇面夾角為5-175°，開孔的直徑為1-1000 μ m，且扇面直徑大于液氯進(jìn)料管的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氯氣化器，其特征在于，所述第一換熱管(5)的直徑為第二換熱管(12)的直徑的 1.5-3.5倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氯氣化器，其特征在于，所述第一換熱套管(6)與所述第二換熱套管(11)通過(guò)連接管(14)相連，所述第一換熱套管(6)上設(shè)有換熱出口(7)，所述第二換熱套管(11)設(shè)有換熱進(jìn)口(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氯氣化器，其特征在于，所述第二換熱管(12)的連接端折彎有彎頭(9)，且通過(guò)彎頭(9)與所述第一換熱管(5)的出口相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液氯氣化器，其特征在于，所述第一換熱管(5)的排污口設(shè)有盲板⑶。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氯氣化器，其特征在于，所述第一換熱套管￠)的長(zhǎng)度小于所述第一換熱管(5)的長(zhǎng)度；所述第二換熱套管(11)的長(zhǎng)度小于所述第二換熱管(12)的長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液氯氣化器，包括第一換熱管；與第一換熱管并排布置的第二換熱管，其直徑小于第一換熱管的直徑，且其進(jìn)口與第一換熱管的出口相連；第一換熱套管套設(shè)在第一換熱管上；第二換熱套管套設(shè)在第二換熱管上。工作時(shí)，液氯進(jìn)入第一換熱管，靠第一換熱套管加熱氣化成氯氣，未被氣化的液氯隨氯氣進(jìn)入第二換熱管，由第二換熱套管加熱氣化，最后從排氣端排出。由于第二換熱管的直徑小于第一換熱管的直徑，降低了換熱管的熱能損失，提高了后續(xù)管段的利用率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。另外，將兩個(gè)換熱管并排布置節(jié)省了空間，進(jìn)而節(jié)省了使用成本。
文檔編號(hào)C01B7/01GK103159176SQ201110426088
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者王偉, 任不凡, 周曙光, 姜?jiǎng)賹? 屠民海, 沈光明, 李培國(guó), 陳永強(qiáng), 佘慧玲, 鄭曉紅, 吳建年 申請(qǐng)人:浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司