一种用于氯乙烯合成的新型转化器的制作方法

1.本实用新型属于氯乙烯制备技术领域，特别涉及一种用于氯乙烯合成的新型转化器。


背景技术：

2.转化器是氯乙烯制备工段的关键设备。转化器能否正常高效使用及使用寿命的长短，直接关系到聚氯乙烯的转化率及整个聚氯乙烯合成的产量。
3.乙炔与氯化氢混合气体在转化器中经过触媒进行转化，该反应会产生大量的反应热。而过高的温度会影响触媒失效，从而缩短了触媒的使用时间，影响产品产量。


技术实现要素：

4.基于现有的转化器存在状化效率低和使用寿命短的问题，本实用新型的目的之一提供一种用于合成氯乙烯的新型转化器，该转化器可及时移出反应热，转化效率高和使用寿命长。
5.为实现上述目的，本实用新型采用下列技术方案：
6.一种用于氯乙烯合成的新型转化器，包括罐体，底部和顶部分别设有和所述罐体连通的进气管和出气管；上管板，和所述罐体的内壁连接固定，位于所述罐体的内部的上部；下管板，和所述罐体的内壁连接固定，位于所述罐体的内部的下部；所述下管板和所述上管板、罐体的内壁构成一换热空间；气体分布器，设置在所述罐体内，位于所述下管板和所述进气管之间；集气器，设置在所述上管板的上方，和所述出气管连通转化管，竖直设置在所述换热空间内，一端和所述下管板的通孔密封连接并连通，另一端穿过所述上管板的通孔和所述集气器密封连接并连通；膨胀节，套接在所述转化管的端部，一端和所述集气器密封连接，另一端和所述上管板密封连接。
7.其中，所述换热空气对应的所述罐体的侧壁上设置有进水管和出水管；所述进水管位于所述出水管的下方。
8.在本实用新型公开的其中一个技术方案中，还包括折流板，若干，设置在所述换热空间内，将所述换热空间分割成若干相互连通的换热部分；所述折流板的面积小于所述罐体的内部的横截面积。
9.在本实用新型公开的其中一个技术方案中，每个所述换热部分对应的所述罐体的侧壁上均设置有进水管和出水管。
10.在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述进水管和所述出水管沿所述罐体的径向对立设置。
11.在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述折流板沿所述转化管轴向均匀设置。
12.在本实用新型公开的其中一个技术方案中，相邻的两个所述折流板交错设置。
13.在本实用新型公开的其中一个技术方案中，还包括温度测点，设置在所述罐体的
顶部。
14.在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述气体分布器呈锥形孔板型，且所述气体分布器的锥形开口朝上；所述锥形开口的外周壁和所述罐体的内壁连接固定。
15.在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述罐体的顶部还设有温度测点。
16.通过以上说明可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1.气相流向和换热水相流向均采用“下进上出”的方式，有利于提高传热温差，及时移出反应热，从而可防止触媒过热失活，提高触媒的使用寿命；进一步地，设置有若干折流板，有利于减缓换热水相的流速，使转化管和换热水相之间充分换热；同时，若干折流板将换热空间分割成相互连通的若干换热部分，每个换热部分对应的罐体的侧壁均设置有进水管和出水管，使换热水相在换热空间内堆积流动，有利于提高换热效率。
18.2.进一步地，设置有气体分布器，可防止原料气相中部集中的情况，从而使原料气相均匀进入各转化管，有利于提升转化效率。
19.3.最后，转化管不与上管板连接固定，转化管上部设置有膨胀节，膨胀节和上管板密封连接固定，以密封上管板的通孔，可防止振动或温度变化时引发膨胀管膨胀导致和上管板脱落的情况，保证转化器的使用寿命。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的正视图。
22.图2为本实用新型的纵剖面结构示意图。
23.附图标记：1-罐体；11-出气管；12-进气管；13-换热空间；14-进水管；15-出书管；16-温度测点；2-上管板；3-下管板；4-气体分布器；5-集气器；6-转化管；7-膨胀节；8-折流板。
具体实施方式
24.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
30.现有的转化器在合成氯乙烯时，通常采用的是气相上进下出，换热水相由下进上出的方式将反应过程中产生的反应热带走，达到换热的目的，该方式存在当水相流动到转化器上部时，水温已上升，换热效果差，导致触媒的使用寿命短，影响产品产量；同时，存在转化效率低的问题；本实用新型实施例公开了一种氯乙烯合成用转化器，其结构如附图1-2所示，包括罐体1，上管板2，下管板3，气体分布器4，集气器5，转化管6和膨胀节7。该转化器有利于提升换热能力，从而可防止触媒过热失活；同时，该转化器有利于提高氯乙烯的转化效率。
31.具体地，罐体1内部中空，顶部设有出气管11，底部设有进气管12。
32.上管板2，设置在罐体1的内部的上部，和罐体1的内壁连接固定。
33.下管板3，设置在罐体1的内部的下部，和罐体1的内壁连接固定。其中，下管板3和上管板2、罐体1的内壁构成一个换热空间13。换热空间13对应的罐体1的侧壁上设置有进水管14和出水管15。其中，进水管14位于所述出水管15的下方。
34.采用上述结构，原料气相流向和水相流向均采用“下进上出”的方式，使原料气相流向和换热水相的流向保持一致，提高了传热温差，及时带走反应热，从而提高了触媒的活性，延长了触媒使用寿命。
35.集气器5设置在罐体1的内部，位于上管板2的上方，并和出气管11连通。
36.转化管6内部设有触媒，竖直设置在换热空间13内。转化管6的下端和下管板3的通孔密封连接并连通；转化管6的上端穿过上管板2的通孔和集气器5密封连接并连通。
37.膨胀节7套设在转化管6的上端，上端和集气器5密封连接，下端和上管板2密封连接，以密封上管板2的通孔。
38.传统的转化器将转化管6的上端和上管板2密封连接并连通，下端和下管板3密封连接并连通，在反应热的加热作用下，转化管6会产生膨胀，导致转化管6和上管板2或下管板3拉裂脱开，进而导致转化器停工，影响产品产量。采用上述结构，由于转化管6并不和上管板2密封连接固定，而是由膨胀节7的下端将上管板2的通孔密封，当转化管6受热产生膨胀后，产生的膨胀量只体现在转化管6的长度方向的增长；该膨胀量可由膨胀节7抵消；从而
避免了转化管6受热膨胀导致和上管板2或下管板拉裂脱开的问题，有利于保证转化器的正常使用。
39.气体分布器4为锥形孔板，设置在下管板3和进气管12之间；气体分布器4的锥形开口朝上，且气体分布器4的锥形开口的外周壁和罐体1的内壁连接固定。采用上述结构，可防止原料气相中部集中的情况，有利于原料气相均匀分布进入转化管6，从而有利于提高转化效率。
40.采用上述结构，原料气相从进气管12进入罐体1，经锥形孔板型的气体分布器4均匀分布后，进入转化管6，和转化管6中的触媒发生反应后，产品气相从出气管；同时，换热水相从进水管14进入换热空间13，从出水管15流出；自下而上流动的换热水相和自下而上流动的原料气相进行热交换，可及时带走反应热，有利于提高触媒的使用寿命。
41.作为本实施例的优化方案，还包括若干折流板8，设置在换热空间13内，沿转化管6轴向均匀分布，将换热空间13分割成若干相互连通的换热部分。折流板8的面积小于罐体1内部的横截面积。折流板8可减缓换热水相的流速，有利于和转化管6之间充分换热，从而避免触媒过热失活。
42.进一步地，相邻的两个折流板8交错设置。换热水相在交错的折流板8之间流动，有利于减缓换热水相的流速。
43.作为本实施例的优化方案，每个换热部分均设置有进水管14和出水管15。且每个换热部分的进水管14均位于出水管15的下方，且沿罐体1内部的径向对立设置。换热水相从进水管14进入换热空间13后堆积流动，有利于各个换热部分中的转化管6和换热水相之间充分换热，有利于防止触媒过热失活。
44.作为本实施例的具体实施方式，罐体1的顶部还设置有温度测点16。可检测产品气相的温度，从而调整换热水相的温度。
45.本实用新型实施例的工作原理是：
46.原料气相从进气管12进入罐体1，经锥形孔板型的气体分布器4均匀分布后，进入转化管6，和转化管6中的触媒发生反应后，产品气相从出气管11流出；同时，换热水相从进水管14进入换热空间13后堆积流动，换热水相在交错设置的折流板8之间流动，最后从出水管15流出；自下而上流动的换热水相和自下而上流动的气相进行热交换，可及时带走反应热，有利于提高触媒的使用寿命。
47.通过以上说明可知，与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果是：
48.气相流向和换热水相流向均采用“下进上出”的方式，有利于提高传热温差，及时移出反应热，从而可防止触媒过热失活，提高触媒的使用寿命；进一步地，设置有若干折流板，有利于减缓换热水相的流速，使转化管和换热水相之间充分换热；同时，若干折流板将换热空间分割成相互连通的若干换热部分，每个换热部分对应的罐体的侧壁均设置有进水管和出水管，使换热水相在换热空间内堆积流动，有利于提高换热效率；进一步地，设置有气体分布器，可防止原料气相中部集中的情况，从而使原料气相均匀进入各转化管，有利于提升转化效率；最后，转化管不与上管板连接固定，转化管上部设置有膨胀节，膨胀节和上管板密封连接固定，以密封上管板的通孔，可防止振动或温度变化时引发膨胀管膨胀导致和上管板脱落的情况，保证转化器的使用寿命。
49.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进
一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。