一種自平衡熱管式等溫反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熱管式等溫反應(yīng)器，特別是涉及一種可以應(yīng)用于肟重排合成己內(nèi)酰胺的自平衡熱管式等溫反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過程中，涉及環(huán)己酮肟在發(fā)煙硫酸催化下通過貝克曼重排(Beckmann)合成己內(nèi)酰胺的過程，該反應(yīng)速度快、放熱量大及反應(yīng)溫度區(qū)間比較窄，屬于液液強(qiáng)放熱反應(yīng)。目前工業(yè)上的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)一般采用絕熱式，先反應(yīng)后移熱，且反應(yīng)中必須采用大循環(huán)比和較低的循環(huán)液溫度，以降低絕熱溫升，減少副反應(yīng)的產(chǎn)生。由于采用絕熱反應(yīng)器，因此反應(yīng)沒有在最適合的溫度下反應(yīng)，且反應(yīng)溫度不易控制，可能出現(xiàn)局部溫度過高造成產(chǎn)品變質(zhì)，另外，采用大循環(huán)比和較低的循環(huán)液溫度，不但增加了反應(yīng)器及附屬設(shè)備的規(guī)格尺寸，而且還增加了副產(chǎn)物的量，使粗己內(nèi)酰胺產(chǎn)品純度降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于氣氣相、氣液相、液液相反應(yīng)的，特別是可以應(yīng)用于肟重排合成己內(nèi)酰胺的自平衡熱管式等溫反應(yīng)器。
[0004]本實(shí)用新型技術(shù)方案概述如下:
[0005]一種自平衡熱管式等溫反應(yīng)器，包括筒體1、左封頭13和右封頭3，在近左封頭一端依次設(shè)置有第一左管板14和第二左管板16，在近右封頭一端設(shè)置有右管板5，在右管板與右封頭之間設(shè)置有右橫板4，在第一左管板和第二左管板之間設(shè)置有左橫板7，右橫板和左橫板處于同一水平位置；換熱管17的左端固定設(shè)置在左橫板以上的第二左管板上，換熱管的右端固定設(shè)置在右橫板以上的右管板上，外管9的左端固定設(shè)置在左橫板以下的第二左管板上，外管的右端固定設(shè)置在右橫板以下的右管板上，內(nèi)管10的中右部設(shè)置在外管以內(nèi)，內(nèi)管的右端為盲端，內(nèi)管的左端與第一左管板固定連接，內(nèi)管自第二左管板起以右的位置設(shè)置有孔，在左橫板以下的筒體壁上設(shè)置有第二進(jìn)料口 11，在第一左管板左邊的筒體壁上或左封頭上設(shè)置有第一進(jìn)料口 12，在右橫板以下的筒體壁上或右封頭設(shè)置有出料口 6，在右橫板以上的筒體壁上設(shè)置有管內(nèi)冷卻介質(zhì)進(jìn)料口 2。在左橫板以上的筒體壁上設(shè)置有管內(nèi)冷卻介質(zhì)出料口 15，在第二左管板與右管板之間的筒體的上部分壁上設(shè)置有殼內(nèi)冷卻介質(zhì)進(jìn)口 18，在第二左管板與右管板之間的筒體的下部分壁上設(shè)置有殼內(nèi)冷卻介質(zhì)出口8。
[0006]外管9優(yōu)選光滑管、翅片管或螺旋管。最好是翅片管。
[0007]外管9的內(nèi)徑為5-1000mm，內(nèi)管10的外徑為4_980mm ;第一左管板14和第二左管板16之間的距離為10-500_。
[0008]最好是:夕卜管9的內(nèi)徑為10_50mm，內(nèi)管10的外徑為5_48mm，第一左管板14和第二左管板16之間的距離為50-300mm。
[0009]外管9的長度為100-20000mm，內(nèi)管10的長度為60_20000mm。
[0010]最好是外管9的長度為500-10000mm，內(nèi)管10的長度為200-10000mm。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:與現(xiàn)有絕熱反應(yīng)器相比，本實(shí)用新型的自平衡熱管式等溫反應(yīng)器將反應(yīng)分散到多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行，并且反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行移熱，且采用工作介質(zhì)的蒸發(fā)加快移熱速率，能夠嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，具有操作控制容易，生產(chǎn)能力大等優(yōu)點(diǎn)，減少了設(shè)備投資及副產(chǎn)物的量，提高原料收率及產(chǎn)品的純度。本實(shí)用新型能適用于氣氣相、氣液相、液液相強(qiáng)放熱反應(yīng)，特別是肟重排合成己內(nèi)酰胺的反應(yīng)。
【附圖說明】
[0012]圖1為自平衡熱管式等溫反應(yīng)器的示意圖。
[0013]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0014]圖3為外管為翅片管和內(nèi)管形成套管的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型更簡(jiǎn)明易懂，下特舉【具體實(shí)施方式】，并配合附圖做詳細(xì)說明如下，但本實(shí)用新型并不只限于此。
[0016]實(shí)施例1
[0017]一種自平衡熱管式等溫反應(yīng)器，包括筒體1、左封頭13和右封頭3，在近左封頭一端依次設(shè)置有第一左管板14和第二左管板16，在近右封頭一端設(shè)置有右管板5，在右管板與右封頭之間設(shè)置有右橫板4，在第一左管板和第二左管板之間設(shè)置有左橫板7，右橫板和左橫板處于同一水平位置；換熱管17的左端固定設(shè)置在左橫板以上的第二左管板上，換熱管的右端固定設(shè)置在右橫板以上的右管板上，外管9的左端固定設(shè)置在左橫板以下的第二左管板上，外管的右端固定設(shè)置在右橫板以下的右管板上，內(nèi)管10的中右部設(shè)置在外管以內(nèi)，內(nèi)管的右端為盲端，內(nèi)管的左端與第一左管板固定連接，內(nèi)管自第二左管板起以右的位置設(shè)置有孔，在左橫板以下的筒體壁上設(shè)置有第二進(jìn)料口 11，在第一左管板左邊的筒體壁上或左封頭上設(shè)置有第一進(jìn)料口 12，在右橫板以下的筒體壁上或右封頭設(shè)置有出料口 6，在右橫板以上的筒體壁上設(shè)置有管內(nèi)冷卻介質(zhì)進(jìn)料口 2。在左橫板以上的筒體壁上設(shè)置有管內(nèi)冷卻介質(zhì)出料口 15，在第二左管板與右管板之間的筒體的上部分壁上設(shè)置有殼內(nèi)冷卻介質(zhì)進(jìn)口 18，在第二左管板與右管板之間的筒體的下部分壁上設(shè)置有殼內(nèi)冷卻介質(zhì)出口8。
[0018]將殼內(nèi)冷卻介質(zhì)通過殼內(nèi)冷卻介質(zhì)進(jìn)口 18輸入，殼內(nèi)冷卻介質(zhì)是一種在工作壓力下的沸點(diǎn)接近反應(yīng)溫度的純物質(zhì)或混合物，例如當(dāng)反應(yīng)溫度為100攝氏度，可以選擇水作為殼內(nèi)冷卻介質(zhì)。
[0019]內(nèi)管上的孔是沿內(nèi)管軸向均勻開孔，可以是在內(nèi)管上分段布置，也可以是連續(xù)布置。
[0020]將實(shí)施例1的一種自平衡熱管式等溫反應(yīng)器用于肟重排合成己內(nèi)酰胺:
[0021]反應(yīng)器主體(筒體左封頭和右封頭3)的直徑為100mm，長度為2200mm。
[0022]反應(yīng)器內(nèi)下部設(shè)置有六根套管(外管和內(nèi)管組成套管)；
[0023]外管9的內(nèi)徑為25mm，外管的長度為2000mm ;內(nèi)管10的外徑10mm，內(nèi)管的長度為1500mmo
[0024]內(nèi)管10位于外管的進(jìn)口位置、中間位置和近盲端位置沿圓周均勻設(shè)置2個(gè)直徑為
0.1mm的小孔，開孔的方向?yàn)檠亓鲃?dòng)方向與軸向夾角90° ；
[0025]有18根換熱管17，換熱管17的管徑為25mm，換熱管以正三角形排列。
[0026]反應(yīng)器殼內(nèi)冷卻介質(zhì)為乙醇，工作壓力為0.1M