專利名稱：一種三聚磷酸鋁的縮合反應裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化工反應裝置，特別是利用煙道氣作為熱源的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置。
背景技術：
三聚磷酸鋁生產(chǎn)的關鍵技術是磷酸鋁的縮合反應，物料在縮合反應爐中，需要在 一定的溫度和特殊的氣氛條件下起縮合反應，由于副反應較多，溫度及氣氛條件的微小變 化均會對其合成率及產(chǎn)品的質(zhì)量造成很大的影響，對縮合反應爐的設計要求很高。原有生 產(chǎn)工藝的縮合反應都是采用電熱馬弗爐，這種工藝耗電量大，能耗高，縮合反應過程每噸產(chǎn) 品需要耗電785kwh，在產(chǎn)品成本中占的比例相當大，能源耗費巨大，單臺電爐每次只能生產(chǎn) 300-400公斤產(chǎn)品(每年產(chǎn)量最大只有250噸)，合成率在80%左右，較低的合成率無法滿 足出口產(chǎn)品的質(zhì)量要求，而過高的能耗和電容量也限制了縮合爐的放大，嚴重影響了該產(chǎn) 品的擴大生產(chǎn)。因此，開發(fā)適應于工業(yè)化大生產(chǎn)的縮合反應爐，提高產(chǎn)品的合成率，降低能 耗，是目前節(jié)能減排的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用煙道氣作為熱源，間接加熱，熱利用率高，節(jié)能降耗 的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置。本發(fā)明的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置，是利用煙道氣作為熱源的設備，它包括反 應器、換熱管、風機和煙氣出口管，反應器有外殼和內(nèi)殼和爐門，內(nèi)部安裝換熱管；外殼的 內(nèi)側(cè)設置有分布器；內(nèi)殼用碳鋼材料制作，設置有循環(huán)風口、膨脹節(jié)；風機置于反應器的頂 部，與循環(huán)管相連接；循環(huán)管置于裝置的頂部，與風機和爐體內(nèi)殼相連接；煙道氣進口管與 熱風爐出煙口管相連接，煙道氣出口管與余熱回收系統(tǒng)進氣口管相連接。以上所述的換熱管可以是帶翅片的換熱管，用碳鋼材料制作，有膨脹節(jié)，分布在內(nèi) 壁的左右兩側(cè)以及底部。以上所述的分布器用碳鋼材料制作，設置在裝置的前部和后部，與換熱管相連接。以上所述的煙道氣進口帶有調(diào)節(jié)閥門；煙道氣出口也帶有調(diào)節(jié)閥門。以上所述的爐門外殼為碳鋼，內(nèi)包保溫材料，可上下移動，與門邊框成85°角。以上所述的膨脹節(jié)用碳鋼材料制作，與換熱管、內(nèi)殼連接。以上所述的反應器的外表面設有保溫層，保溫層外壁為紅磚，內(nèi)填充珍珠巖粉或 者煤渣。本裝置的優(yōu)點是利用煙道氣作為熱源，間接加熱，熱風合理分布，即使熱源溫度發(fā) 生變化，爐內(nèi)的反應溫度仍然可以保持一致，縮合爐內(nèi)溫度差小于10°c。整個設備持熱量 大，在生產(chǎn)過程中能消除熱源溫度不穩(wěn)定帶來的影響、能保持在450°c的反應溫度及適合的 氣氛條件，使三聚磷酸鋁的縮合反應能在最佳工藝條件下進行，合成率達到90%以上。熱利 用率高，節(jié)省能耗。


圖1是本發(fā)明的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置主視圖；圖2是圖1的側(cè)視圖。
具體實施方式
如圖所示，本發(fā)明的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置是利用煙道氣作為熱源的設備， 它包括反應器、換熱管、風機和煙氣出口管，反應器有外殼5、內(nèi)殼11和爐門3，內(nèi)部安裝耐 高溫碳鋼構成的換熱管6，外殼的內(nèi)側(cè)設置有分布管；內(nèi)殼設置有循環(huán)風口、膨脹節(jié)7 ；換熱 管可以是帶翅片的換熱管6，有膨脹節(jié)7，分布在內(nèi)壁的左右兩側(cè)以及底部；分布器4設置在 裝置的前部和后部，與換熱管6相連接；風機9置于裝置的頂部，與循環(huán)管8相連接；循環(huán) 管8置于反應器的頂部，與風機9和爐體內(nèi)殼相連接；煙道氣進口管2與熱風爐出煙口管相 連接，帶有調(diào)節(jié)閥12;煙道氣出口管10與余熱回收系統(tǒng)進氣口管相連接，帶有調(diào)節(jié)閥門12; 爐門3外殼為碳鋼，內(nèi)包保溫材料，可上下移動，與門邊框成85°角；調(diào)節(jié)閥12用碳鋼材料 制作，置于煙道內(nèi)；膨脹節(jié)7用碳鋼材料制作，與換熱管、內(nèi)殼連接；保溫層1外壁為紅磚， 內(nèi)填充珍珠巖粉或者煤渣。操作過程將反應物料置于反應爐內(nèi)，關閉爐門，將燃煤熱風爐的高溫煙道氣與 本裝置的煙道氣進口連接，通過檢測爐內(nèi)溫度，按需要調(diào)節(jié)煙道氣的溫度和風量，同時根據(jù) 爐內(nèi)溫度分布情況采用風機調(diào)節(jié)循環(huán)風量，達到反應需要的條件，煙氣進口溫度為300 700°C，出口溫度為200 300°C，聚合反應時間2 10小時(根據(jù)投料不同控制時間)，完 成后，關閉煙道氣進口調(diào)節(jié)閥，將物料移出反應爐。
權利要求
一種三聚磷酸鋁的縮合反應裝置，其特征在于利用煙道氣作為熱源，它包括反應器、換熱管、風機和煙氣出口管，反應器有外殼(5)和內(nèi)殼(11)和爐門(3)，內(nèi)部安裝換熱管(6)，外殼(5)的內(nèi)側(cè)設置有分布管；內(nèi)殼(11)設置有循環(huán)風口、膨脹節(jié)(7)；風機(9)置于反應器的頂部，與循環(huán)管相連接；循環(huán)管(8)置于反應器的頂部，與風機(9)和爐體內(nèi)殼(11)相連接；煙道氣進口管(2)與熱風爐出煙口相連接，煙道氣出口管(10)與余熱回收系統(tǒng)進氣口管相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置，其特征在于所述的換熱管(6) 為帶翅片的換熱管，用碳鋼材料制作，有膨脹節(jié)，分布在內(nèi)壁的左右兩側(cè)以及底部；
3.根據(jù)權利要求1所述的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置，其特征在于所述的分布器(4) 用碳鋼材料制作，設置在裝置的前部和后部，與換熱管相連接；
4.根據(jù)權利要求1所述的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置，其特征在于所述的煙道氣進 口 (2)和煙道氣出口 (10)帶有調(diào)節(jié)閥門(12)；
5.根據(jù)權利要求1所述的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置，其特征在于所述的爐門(3) 外殼為碳鋼，內(nèi)包保溫材料，可上下移動，與門邊框成85°角；
6.根據(jù)權利要求1所述的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置，其特征在于所述的膨脹節(jié)(7) 用碳鋼材料制作，與換熱管、內(nèi)殼連接；
7.根據(jù)權利要求1所述的三聚磷酸鋁的縮合反應裝置，其特征在于反應器外表面設 有保溫層(1)，保溫層外壁為紅磚，內(nèi)填充珍珠巖粉或者煤渣。
全文摘要
一種三聚磷酸鋁的縮合反應裝置，包括反應器、換熱管、風機和煙氣出口管，反應器有外殼和內(nèi)殼和爐門，內(nèi)部安裝換熱管，外殼的內(nèi)側(cè)設置有分布管，內(nèi)殼設置有循環(huán)風口、膨脹節(jié)，風機置于反應器的頂部，與循環(huán)管相連接；循環(huán)管置于反應器的頂部，與風機和爐體內(nèi)殼相連接；煙道氣進口管與熱風爐出煙口相連接，煙道氣出口管與余熱回收系統(tǒng)進氣口管相連接。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的電加熱式三聚磷酸鋁縮合反應裝置存在能耗高、合成率低、難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化擴大生產(chǎn)的問題。熱風合理分布，爐內(nèi)的反應溫度可以保持一致，縮合爐內(nèi)溫度差小于10℃，能保持在450℃的反應溫度及適合的氣氛條件，使三聚磷酸鋁的縮合反應能在最佳工藝條件下進行，合成率達到90％以上。
文檔編號C01B25/36GK101837965SQ20101015939
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權日2010年4月29日
發(fā)明者盧軍, 孫果宋, 李開成, 王桂英, 羅素娟, 莫炳榮, 郭仁庭, 韋毅, 高向明, 黃科林 申請人:廣西壯族自治區(qū)化工研究院;廣西三晶化工科技有限公司