一种氯甲酸甲酯生产用尾气捕集装置的制作方法

1.本实用新型涉及化工生产技术领域，具体为一种氯甲酸甲酯生产用尾气捕集装置。


背景技术：

2.氯甲酸甲酯为一种无色透明且有刺激性臭味的有机化合物，有毒、易燃、有腐蚀性，主要用作化学溶剂、氨基保护剂、医药和除草剂生产的有机合成原料。
3.目前广泛采用的氯甲酸甲酯合成是在反应塔中加入乙醇，控制反应温度为20
‑
30℃，然后从塔底同向通入乙醇和过量5％
‑
20％的光气，反应得到氯甲酸甲酯，在收集罐内进行收集成品，收集成品后产生的尾气需要进行氯甲酸甲酯的捕集操作，现有的氯甲酸甲酯捕集装置是在捕集罐中加装水冷式冷凝管道，通过冷凝管道内输送的冷却水使气态的氯甲酸甲酯液化捕集，但是冷却水携带的冷量低，冷凝效果差，并且还需配备冷却塔，前期投资费用高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种氯甲酸甲酯生产用尾气捕集装置，用于解决捕集过程中冷凝效果差，捕集不彻底的问题。
5.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种氯甲酸甲酯生产用尾气捕集装置，包括捕集罐、集成冷凝管、氦气循环冷却组件、氦气储存罐；
6.所述捕集罐的侧壁上设置有尾气进口、氦气进口、氦气出口，且捕集罐的顶部设置有尾气出口，所述捕集罐的底部固定连接有排液管，且排液管的内部设置有阀门；
7.所述集成冷凝管并联设置在捕集罐的内部，所述集成冷凝管的顶端设有进气口，且集成冷凝管的底部设有出气口，所述进气口通过连接管二与氦气进口相连通，所述出气口通过连接管三与氦气出口相连通；
8.所述氦气循环冷却组件包括真空杜瓦瓶、gm制冷机、氦气循环进气管、氦气循环出气管，所述真空杜瓦瓶的顶部设有gm制冷机，所述gm制冷机包括gm制冷机压缩机以及向下延伸进真空杜瓦瓶内部的gm制冷机冷头，所述gm制冷机冷头的底部设置有加热器，且加热器的底部设置有氦气换热器，所述氦气换热器的进气端通过氦气循环进气管与氦气出口相连通，且氦气循环进气管上设有氦气泵一，所述氦气换热器的出气端通过氦气循环出气管与氦气进口相连通，且氦气循环出气管上设有氦气泵二；
9.所述氦气储存罐的出气端设置有连接管一，且连接管一向下延伸进真空杜瓦瓶内部与氦气循环进气管相连通。
10.进一步地，所述集成冷凝管位于捕集罐的内部并且等距分布3
‑
5个。
11.进一步地，所述氦气储存罐与真空杜瓦瓶之间的连接管一上设有差压表、压力表和安全阀。
12.进一步地，所述氦气循环进气管、氦气循环出气管和连接管一的外表面设置有多
层绝热材料层。
13.进一步地，所述捕集罐的外表面包裹有聚氨酯保温层。
14.有益效果
15.本实用新型提供了一种氯甲酸甲酯生产用尾气捕集装置。与现有技术相比具备以下有益效果：本实用新型通过在捕集罐中设置集成冷凝组件，通过把冷凝管设置成多个并联的冷凝管，增加了冷凝管和氯甲酸甲酯的接触面积，保证了高效的冷凝效果，通过冷凝管的可拆卸功能，使保养和维修极为方便，既减少成品的浪费，又避免了有害气体的排放，同时创新地采用比热容更大的氦气作为冷却介质，通过氦气换热器将gm制冷机产生的冷量传递给循环氦气，使得捕集过程更加高效节能。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
17.图1为本实用新型一种氯甲酸甲酯生产用尾气捕集装置的示意图。
18.图中：1、捕集罐；11、尾气进口；12、氦气进口；13、氦气出口；14、尾气出口；15、排液管；16、阀门；17、聚氨酯保温层；2、集成冷凝管；21、进气口；22、出气口；23、连接管二；24、连接管三；3、氦气循环冷却组件；31、真空杜瓦瓶；32、gm制冷机；321、gm制冷机压缩机；322、gm制冷机冷头；323、加热器；324、氦气换热器；33、氦气循环进气管；34、氦气泵一；35、氦气循环出气管；36、氦气泵二；4、氦气储存罐；41、连接管一；42、差压表；43、压力表；44、安全阀。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种氯甲酸甲酯生产用尾气捕集装置，包括捕集罐1、集成冷凝管2、氦气循环冷却组件3、氦气储存罐4；
21.所述捕集罐1的侧壁上设置有尾气进口11、氦气进口12、氦气出口13，且捕集罐1的顶部设置有尾气出口14，所述捕集罐1的底部固定连接有排液管15，且排液管15的内部设置有阀门16，所述捕集罐1的外表面包裹有聚氨酯保温层17；
22.所述集成冷凝管2并联设置在捕集罐1的内部并且等距分布4个，所述集成冷凝管2的顶端设有进气口21，且集成冷凝管2的底部设有出气口22，所述进气口21通过连接管二23与氦气进口12相连通，所述出气口22通过连接管三24与氦气出口13相连通；
23.所述氦气循环冷却组件3包括真空杜瓦瓶31、gm制冷机32、氦气循环进气管33、氦气循环出气管35，其中所述gm制冷机32采用商用制冷机，所述真空杜瓦瓶31的顶部设有gm制冷机32，所述gm制冷机32包括gm制冷机压缩机321以及向下延伸进真空杜瓦瓶31内部的gm制冷机冷头322，所述gm制冷机冷头322的底部设置有加热器323，且加热器323的底部设置有氦气换热器324，所述氦气换热器324的进气端通过氦气循环进气管33与氦气出口13相连通，且氦气循环进气管33上设有氦气泵一34，所述氦气换热器324的出气端通过氦气循环出气管35与氦气进口12相连通，且氦气循环出气管35上设有氦气泵二36，所述氦气循环进
气管33、氦气循环出气管35和连接管一41的外表面设置有多层绝热材料层；
24.所述氦气储存罐4的出气端设置有连接管一41，且连接管一41向下延伸进真空杜瓦瓶31内部与氦气循环进气管33相连通，所述氦气储存罐4与真空杜瓦瓶31之间的连接管一41上设有差压表42、压力表43和安全阀44。
25.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
26.本实用新型的工作原理及方式：使用时，观察差压表42、压力表43和安全阀44，在没有异常情况下打开氦气储存罐4的出气阀、氦气泵一34、gm制冷机32，300k的氦气经连接管一41进入氦气循环进气管33，通过氦气泵一34将氦气输送到氦气换热器324，氦气通过换热小孔的充分换热，温度降至45k，压力达到10psi，氦气再经氦气换热器324的出气端进入氦气循环出气管35，通过氦气泵二36输送到捕集罐1，携带冷量的氦气进入集成冷凝管2，此时经尾气进口11进入的氯甲酸甲酯尾气与集成冷凝管2充分接触，遇冷后液化成氯甲酸甲酯液体，氯甲酸甲酯液体流入排液管15，打开阀门16使冷凝的氯甲酸甲酯液体排出，而携带热量的氦气经氦气循环进气管33回到氦气换热器324进行换热降温，如此反复循环为集成冷凝管2提供冷量，未液化的尾气通过尾气出口14排到下一反应釜中。
27.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。