一種環(huán)路噴射冷卻器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于有機(jī)化工領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)路噴射冷卻器，實(shí)現(xiàn)對(duì)異氰酸酯氣體快速降溫。該冷卻器由反應(yīng)管和霧化器及霧化器套管組成，霧化器與霧化器套管同軸連接，多個(gè)霧化器套管在反應(yīng)管外表面圓周分層呈軸向相對(duì)分布焊接在反應(yīng)管上；霧化器由霧化器內(nèi)管、霧化器噴嘴及霧化器帽構(gòu)成，霧化器內(nèi)管分別與霧化器噴嘴及霧化器帽同軸連接；異氰酸酯氣體通過異氰酸酯氣體入口N1口進(jìn)入反應(yīng)管內(nèi)，淬滅劑通過淬滅劑入口N2口進(jìn)入霧化器內(nèi)管后，通過霧化器噴嘴噴射孔及霧化器帽噴射槽噴入反應(yīng)管內(nèi)，與異氰酸酯氣體混合物接觸，對(duì)異氰酸酯氣體進(jìn)行淬滅。
【專利說明】
-種環(huán)路噴射冷卻器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于有機(jī)化工領(lǐng)域，具體設(shè)及一種環(huán)路噴射冷卻器，實(shí)現(xiàn)對(duì)異氯酸醋 氣體快速降溫。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣相光氣化過程是光氣和胺在300~500°C的高溫下進(jìn)行，首先生成中間產(chǎn)物氨基 甲酯氯，而后進(jìn)一步分解生成光氣化產(chǎn)物異氯酸醋。光氣化產(chǎn)物為氣體，而該產(chǎn)物在反應(yīng)器 出口溫度下是熱不穩(wěn)定的，因此需要將氣體快速冷卻至一定溫度，使用液體澤滅劑使反應(yīng) 停止，W避免在驟冷區(qū)發(fā)生副反應(yīng)。冷卻溫度需要滿足兩個(gè)條件：（1)高于氨基甲酯氯的分 解溫度，W使部分未反應(yīng)完全的氨基甲酯氯分解生成產(chǎn)物異氯酸醋；（2)由于異氯酸醋是熱 敏性物料，溫度不能太高，W避免產(chǎn)物異氯酸醋發(fā)生熱敏反應(yīng)，一般控制在80~19(TC之間。 因此，避免副反應(yīng)的發(fā)生，提高異氯酸醋的收率等運(yùn)些問題一直是困擾氣相光氣化法生產(chǎn) 異氯酸醋的核屯、問題，光氣化反應(yīng)物料的快速降溫技術(shù)一直是工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)研究開發(fā)的重 點(diǎn)。
[0003] 專利CN201251375報(bào)道了一種兩相流霧化噴射冷卻裝置，該噴射冷卻裝置設(shè)置外 層冷卻水夾套、內(nèi)外層環(huán)形氣體通道，在夾套口和氣體通道口分別設(shè)置噴嘴，使液體和氣體 通過噴嘴噴射，在混合室內(nèi)混合，實(shí)現(xiàn)高溫氣體的快速冷卻。該裝置優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng) 濟(jì)耐用、霧化冷卻效率高。而缺點(diǎn)在于當(dāng)高溫反應(yīng)氣體通過噴嘴時(shí)，氣體含有的固體雜質(zhì)容 易堵塞噴嘴，造成快速冷卻的終止，不能使該裝置連續(xù)運(yùn)行。
[0004] 專利US 2004/0068137A1報(bào)道了帶有噴嘴的驟冷設(shè)備，提出了在氣體混合物從圓 筒形反應(yīng)區(qū)連續(xù)流出并進(jìn)入下游圓筒形澤滅區(qū)時(shí)注入澤滅液體，其中澤滅液體至少兩個(gè)噴 嘴注入，噴嘴沿澤滅區(qū)周邊等距離排列于澤滅區(qū)的入口處，將反應(yīng)氣體快速冷卻到150°C， 冷卻過程的接觸時(shí)間為0.2~3s，澤滅劑為惰性有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑的混合物。該專利實(shí)現(xiàn) 了反應(yīng)物在足夠短的時(shí)間內(nèi)終止反應(yīng)，但是該裝置澤滅區(qū)為固定區(qū)域，不能有效地調(diào)整高 溫反應(yīng)氣體在反應(yīng)管內(nèi)的停留時(shí)間，導(dǎo)致反應(yīng)不完全或過完全，最終引起反應(yīng)產(chǎn)物收率的 降低。
[0005] 專利CN 101372463 B報(bào)道了一種噴射吸收裝置，設(shè)置液氣噴射吸收器、循環(huán)累、吸 收槽對(duì)高溫氣體進(jìn)行快速冷卻，其中噴射吸收器設(shè)置在反應(yīng)器尾部，均勻設(shè)置一定數(shù)量的 噴射孔，澤滅劑從噴射孔噴出，且形成一定的真空。該裝置通過噴射吸收，使從反應(yīng)器排出 的高溫氣體快速冷卻至產(chǎn)品穩(wěn)定的溫度，且同時(shí)為體系反應(yīng)過程提供負(fù)壓，省去了龐大的 真空系統(tǒng)，但是當(dāng)高溫反應(yīng)氣體中含有固體雜質(zhì)時(shí)，同樣會(huì)引起噴射吸收器的堵塞，造成快 速冷卻的終止，不能使該裝置連續(xù)運(yùn)行。
[0006] 從上述例子可W看出，可W使用澤滅劑和相對(duì)應(yīng)的設(shè)備使高溫氣體實(shí)現(xiàn)快速降 溫，但是都存在不能有效地減少副反應(yīng)的發(fā)生或者使快速降溫工藝連續(xù)運(yùn)行。因此，需要尋 找一種能使異氯酸醋氣體快速降溫工藝連續(xù)運(yùn)行，并且能夠減少副反應(yīng)發(fā)生的設(shè)備。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型的目的在于，提供一種環(huán)路噴射冷卻器，將帶有一定壓力的澤滅劑通 過噴射孔噴出，促進(jìn)澤滅劑與異氯酸醋氣體的高效混合，并且能夠防止冷卻器被反應(yīng)固體 堵塞，實(shí)現(xiàn)對(duì)異氯酸醋氣體的連續(xù)快速降溫。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：一種環(huán)路噴射冷卻器，該冷卻 器由反應(yīng)管和霧化器及霧化器套管組成，霧化器與霧化器套管同軸連接，3-20個(gè)霧化器套 管在反應(yīng)管外表面圓周分層呈軸向相對(duì)分布焊接在反應(yīng)管上;霧化器由霧化器內(nèi)管、霧化 器噴嘴及霧化器帽構(gòu)成，霧化器內(nèi)管分別與霧化器噴嘴及霧化器帽同軸連接;異氯酸醋氣 體通過異氯酸醋氣體入口 Nl 口進(jìn)入反應(yīng)管內(nèi)，澤滅劑通過澤滅劑入口 N2 口進(jìn)入霧化器內(nèi)管 后，通過霧化器噴嘴噴射孔及霧化器帽噴射槽)噴入反應(yīng)管內(nèi)，與高溫反應(yīng)氣體混合物接 觸，對(duì)異氯酸醋氣體進(jìn)行澤滅。
[0009] 其中，所述環(huán)路噴射器中反應(yīng)管外表面圓周分層呈軸向相對(duì)分布連接有3-20個(gè)霧 化器;霧化器層面間距為5-20cm;每個(gè)霧化器前端連接控制閥口，控制澤滅劑進(jìn)入反應(yīng)管， W此來調(diào)整反應(yīng)管驟冷區(qū)。
[0010] 所述反應(yīng)管直徑為霧化器內(nèi)管直徑的6-15倍，霧化器噴嘴噴射孔個(gè)數(shù)為2-6個(gè);其 孔徑0.3-0.8mm;噴射孔長度為噴嘴直徑的0.1-0.5倍;其噴射孔與噴嘴平面形成傾斜角a， 傾斜角為30°-75°，霧化器帽噴射槽徑為對(duì)應(yīng)的霧化器噴嘴噴射孔徑的1-3倍。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是:通過環(huán)路噴射冷卻器，異氯酸醋氣體W-定流量從異氯酸 醋氣體入口Nl 口進(jìn)入，澤滅劑通過澤滅劑入口N2由分層軸向相對(duì)分布連接的霧化器噴入反 應(yīng)管內(nèi)實(shí)現(xiàn)澤滅劑與異氯酸醋氣體的高效混合，達(dá)到異氯酸醋氣體的快速降溫。該冷卻器 可W使相應(yīng)的胺和光氣在高溫反應(yīng)后通過澤滅劑對(duì)異氯酸醋氣體進(jìn)行快速冷卻。
【附圖說明】
[0012] 本實(shí)用新型共有5幅附圖
[0013] 圖1為環(huán)路噴射冷卻器主視裝配圖
[0014] 圖2為霧化器主視組裝圖
[0015] 圖3為霧化器噴嘴底視圖
[0016] 圖4為霧化器噴嘴C-功定轉(zhuǎn)圖
[0017] 圖5為霧化器帽底視圖
[0018] 圖中1-反應(yīng)管2-霧化器3-霧化器套管4-霧化器內(nèi)管5-霧化器噴嘴6-霧化器 帽7-噴嘴噴射孔8-霧化器帽噴射槽Nl-異氯酸醋氣體入口 N2-澤滅劑入口
【具體實(shí)施方式】
[0019] W下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā) 明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0020] 本實(shí)用新型提供的是一種環(huán)路噴射冷卻器，該冷卻器由反應(yīng)管1和霧化器2及霧化 器套管3組成，霧化器2與霧化器套管3同軸連接，3-20個(gè)霧化器套管3在反應(yīng)管外表面圓周 分層呈軸向相對(duì)分布焊接在反應(yīng)管1上;霧化器由霧化器內(nèi)管4、霧化器噴嘴5及霧化器帽6 構(gòu)成，霧化器內(nèi)管4分別與霧化器噴嘴5及霧化器帽6同軸連接;異氯酸醋氣體通過異氯酸醋 氣體Nl入口進(jìn)入反應(yīng)管內(nèi)，澤滅劑通過澤滅劑入口N2 口進(jìn)入霧化器內(nèi)管4后，通過霧化器噴 嘴噴射孔7及霧化器帽噴射槽8噴入反應(yīng)管1內(nèi)，與異氯酸醋氣體混合物接觸，對(duì)異氯酸醋氣 體進(jìn)行澤滅。
[0021] 其中，所述環(huán)路噴射器中反應(yīng)管外表面圓周分層呈軸向相對(duì)分布連接有3-20個(gè)霧 化器;霧化器層面間距為5-20cm;每個(gè)霧化器前端連接控制閥口，控制澤滅劑進(jìn)入反應(yīng)管， W此來調(diào)整反應(yīng)管驟冷區(qū)。
[0022] 所述反應(yīng)管直徑為霧化器內(nèi)管直徑的6-15倍，霧化器噴嘴噴射孔個(gè)數(shù)為2-6個(gè);其 孔徑0.3-0.8mm;噴射孔長度為噴嘴直徑的0.1-0.5倍;其噴射孔與噴嘴平面形成傾斜角a， 傾斜角為30°-75°，霧化器帽噴射槽徑為對(duì)應(yīng)的霧化器噴嘴噴射孔徑的1-3倍。
[0023]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)路噴射冷卻器，其特征在于：該冷卻器由反應(yīng)管（1)和霧化器（2)及霧化器套 管(3)組成，霧化器(2)與霧化器套管(3)同軸連接，3-20個(gè)霧化器套管(3)在反應(yīng)管外表面 圓周分層呈軸向相對(duì)分布，焊接在反應(yīng)管（1)上;霧化器由霧化器內(nèi)管(4)、霧化器噴嘴(5) 及霧化器帽（6)構(gòu)成，霧化器內(nèi)管(4)分別與霧化器噴嘴(5)及霧化器帽（6)同軸連接;異氰 酸酯氣體通過異氰酸酯氣體入口 Nl 口進(jìn)入反應(yīng)管（1)內(nèi)，淬滅劑通過淬滅劑入口 N2 口進(jìn)入 霧化器內(nèi)管(4)后，通過霧化器噴嘴噴射孔(7)及霧化器帽噴射槽(8)噴入反應(yīng)管（1)內(nèi)，與 異氰酸酯氣體混合物接觸，對(duì)異氰酸酯氣體進(jìn)行淬滅。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)路噴射冷卻器，其特征在于，環(huán)路噴射器中在反應(yīng)管外 表面圓周分層呈軸向相對(duì)分布連接有3-20個(gè)霧化器;霧化器層面間距為5-20cm，；每個(gè)霧化 器前端連接控制閥門，控制淬滅劑進(jìn)入反應(yīng)管，以此來調(diào)整反應(yīng)管驟冷區(qū)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)路噴射冷卻器，其特征在于，反應(yīng)管直徑為霧化器內(nèi)管 直徑的6-15倍。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)路噴射冷卻器，其特征在于，霧化器噴嘴噴射孔個(gè)數(shù)為 2-6個(gè)，其孔徑為0.3-0.8mm，噴射孔長度為噴嘴直徑的0.1-0.5倍;其噴射孔與噴嘴平面形 成傾斜角α，傾斜角為30°-75°。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)路噴射冷卻器，其特征在于，霧化器帽噴射槽徑為對(duì)應(yīng) 的霧化器噴嘴噴射孔徑的1-3倍。
【文檔編號(hào)】C07C263/10GK205537194SQ201620012582
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日
【發(fā)明人】滕志君, 陶春霞, 邊祥成, 王萍, 付振波, 毛志紅, 張建強(qiáng), 周學(xué)祥, 馬瑞進(jìn), 盛東霞
【申請(qǐng)人】甘肅銀光聚銀化工有限公司