一种正硅酸乙酯中乙醇回收用冷凝器的制作方法

1.本实用新型属于乙醇回收设备技术领域，具体涉及了一种正硅酸乙酯中乙醇回收用冷凝器。


背景技术：

2.冷凝器，是一种能把高温气体或蒸气转变成液体的常见工业设备；在有机硅单体合成系统中会产生一种副产物，该副产物包括三甲基氯硅烷和四氯化硅，其中三甲基氯硅烷的沸点为57.3℃，而四氯硅烷的沸点是57.6℃，因此该副产物被称为共沸物。
3.共沸物中四氯化硅可经醇解酯化生成正硅酸乙酯粗产物，再经过精馏后得产品正硅酸乙酯；目前，在共沸物醇解酯化后形成的粗产物中还含有大量乙醇，需要对乙醇再次进行分离，另外共沸物酯化反应中还需要消耗大量的乙醇。基于此，我司研发了一套酯化反应中多余乙醇的回收利用系统，通过将醇解酯化后得到的正硅酸乙酯粗产物泵出酯化釜，粗产物经过气化和冷凝后，将得到的乙醇再次通入到酯化釜中，以实现多余乙醇的回收再利用。
4.上述系统中需要用到冷凝器，目前使用的冷凝器，包括罐体，罐体内设有若干冷却管，冷却水在冷却管中不断流进流出，带走罐体内高温乙醇蒸汽的热量，使得乙醇冷凝。这样的冷凝器存在的问题是，罐体表面温度过高，对工作人员的安全造成威胁，而如果采用隔热棉包裹，又使得乙醇蒸汽冷凝速度下降，基于此本技术提供了一种安全生产的乙醇回收用冷凝器。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种正硅酸乙酯中乙醇回收用冷凝器，以解决现有技术中冷凝器的外壁温度过高，不能保证安全生产的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
7.一种正硅酸乙酯中乙醇回收用冷凝器，包括支撑架和罐体，所述罐体固定在支撑架上，罐体为横向倾斜设置，罐体的两侧分别设有进水管和出水管，进水管靠近罐体的低端设置，出水管靠近罐体的高端设置，罐体内同轴固定有冷凝管，冷凝管靠近出水管一侧为蒸汽的进入口，冷凝管靠近进水管一侧为液体的排出口。
8.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
9.本方案中，冷却水通过进水管泵入到罐体内，并在充满罐体后从出水管排出，从外部蒸馏釜排出的高温乙醇蒸汽通过管道从进入口送入冷凝管内，乙醇蒸汽接触到冷凝管内壁时，与外部冷却水进行热交换，冷凝后形成乙醇液体，在自身重力作用下，乙醇液体沿着冷凝管的内壁从排出口流入存储的罐子中，从而完成高温乙醇蒸汽的冷凝。
10.本方案中，由于供高温蒸汽通过的冷凝管位于罐体内部，使得冷却水包裹在冷凝管外部，一方面保证乙醇蒸汽的冷凝，另一方面又使得罐体外壁的温度较低，保证外部生产环境的安全性；另外本方案结构简单，冷凝后的乙醇液体能够在自身重力下沿着倾斜的冷
凝管排出，无需增加其他动力设备。
11.进一步，所述罐体的中轴线与水平线之间的夹角为5
°
～15
°
。罐体倾斜角度过大，会导致高温蒸汽出现返流的问题，而罐体倾斜角度过小，冷凝的乙醇液体可能出现无法及时排出的问题。
12.进一步，所述罐体的两端同轴设有安装孔，安装孔与冷凝管之间设有密封结构。这样便于冷凝管的维修拆装。
13.进一步，所述罐体内固定有靠近排出口一端的防护板，防护板与罐体靠近排出口一侧形成封闭的防护腔，防护板上设有通过孔，通过孔与冷凝管之间也设有密封结构。由于罐体为倾斜设置，且进水管靠近罐体的低端设置，因此靠近排出口一侧的安装孔承受较大水压和重力，易出现泄露的问题，而防护腔的设置能够起到缓冲的作用，防止冷却水直接泄露到外部生产环境中。
14.进一步，所述罐体的底部设有连通防护腔的排水阀。设置排水阀是为了清理可能渗漏至防护腔内的冷却水。
15.进一步，所述冷凝管内固定有若干垂直于冷凝管的翅片，若干翅片沿着冷凝管的轴向间距分布。若干翅片的设置，能够降低冷凝管内部的温度，同时提高乙醇蒸汽的热交换面积。
16.进一步，所述翅片呈环状，翅片上设有靠近冷凝管底部的缺口。将翅片设置为环状，能够提高乙醇蒸汽与翅片之间的接触面积，而缺口的设置也是便于冷凝后的乙醇液体向排出口流动。
17.进一步，所述罐体内壁上还固定有螺旋导流片，螺旋导流片沿着罐体的轴向设置。由于本方案中冷却水是从罐体的底部泵入，因此螺旋导流片的设置能够帮助冷却水绕冷凝管螺旋向上的流动，使得热交换后的冷却水能够快速排出罐体。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1的剖视图。
19.图2为本实用新型实施例1中罐体的横向截面图。
20.说明书附图中的附图标记包括：支撑架10、罐体11、进水管12、出水管13、冷凝管14、进入口15、排出口16、翅片17、缺口18、防护板19、排水阀20。
具体实施方式
21.以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。
22.实施例1：
23.基本如图1和图2所示，一种正硅酸乙酯中乙醇回收用冷凝器，包括支撑架10和罐体11，其中罐体11横向固定在支撑架10上，罐体11的中轴线与水平线形成5
°
～15
°
的夹角，罐体11靠近两端的侧壁上分别设有进水管12和出水管13，其中进水管12靠近罐体11的低端设置，而出水管13靠近罐体11的高端设置，在罐体11的两端同轴设有安装孔，安装孔内固定有冷凝管14，安装孔与冷凝管14之间设有密封结构，冷凝管14靠近出水管13一侧为蒸汽进入口15，而冷凝管14靠近进水管12一侧为液体排出口16。
24.在冷凝管14内还固定有若干垂直于冷凝管14的翅片17，若干翅片17沿着冷凝管14
的轴向间距分布，翅片17呈环状，在翅片17上设有缺口18，且缺口18靠近冷凝管14内壁的底部设置，这样冷凝后的乙醇液体能够沿着缺口18向排出口16流动。
25.在罐体11内还固定有靠近排出口16一端的防护板19，防护板19上开设有通过孔，通过孔与冷凝管14之间也设有密封结构，防护板19与罐体11右侧形成封闭的防护腔，由于罐体11为倾斜设置，且进水管12靠近罐体11的低端设置，因此靠近排出口16一侧的安装孔承受较大水压和重力，易出现泄露的问题，而防护腔的设置能够起到缓冲的作用，另外在罐体11的底部还设有连通防护腔的排水阀20。
26.冷却水通过进水管12泵入到罐体11内，并在充满罐体11后从出水管13排出，从蒸馏釜排出的高温乙醇蒸汽通过管道从进入口15送入冷凝管14内，乙醇蒸汽接触到冷凝管14内壁以及翅片17时，与外部冷却水进行热交换，冷凝后形成乙醇液体，在自身重力作用下，乙醇液体沿着各翅片17上的缺口18从排出口16流入存储的罐子中。
27.实施例2：
28.与实施例1的区别在于，在罐体11内壁上还固定有螺旋导流片，螺旋导流片沿着罐体11的轴向设置，由于冷却水从罐体11的底部泵入，因此螺旋导流片的设置能够帮助冷却水绕冷凝管14螺旋向上的流动，使得热交换后的冷却水能够快速排出罐体11。
29.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。
30.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。