一种氧氯化外循环外挂冷凝设备及其实施方法

技术领域

本发明涉及磺胺制备技术领域，具体为一种氧氯化外循环外挂冷凝设备及其实施方法。

背景技术

氧氯化反应釜内物料在通氯反应过程中采用外夹套和内盘管进行循环降温，使釜内物料温度达到通氯要求，但在实际反应过程中，反应所放出热量，仅通过釜夹套和内盘管冷却降温不能满足工艺要求；

主要原因：釜夹套和内盘管冷却面积有限，使其热量不能迅速被带走，从而影响氯化反应速率，而且也增加磺酰氯水解风险，造成磺胺生产收率偏低，操作人员还需要一楼二楼反复的开关通氯阀门，劳动量增大，而且在操作氯气钢瓶时也存在一定的安全风险，因此，不满足现有的需求，对此提出了一种氧氯化外循环外挂冷凝设备及其实施方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧氯化外循环外挂冷凝设备及其实施方法，将釜内物料通过提料泵体打至外部的管式热交换器进行循环降温，以便加快通氯速度，该管式热交换器接车间深冷盐水，经冷却后物料可以通过回流泵体重新输入到反应釜内部参与反应，可以协调反应釜内的物料温度，这样在通氯时不需要再反复停通，也不会出现超温现象，可使釜内降温效果更好，更加利于反应的正向进行，同时也降低了操作人员的劳动强度，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氧氯化外循环外挂冷凝设备，包括金属反应釜，所述金属反应釜的外表面设置有釜体冷却夹套，釜体冷却夹套与金属反应釜之间设置有间隙，所述釜体冷却夹套的外侧设置有钢架平台，所述钢架平台的一端设置有管式热交换器，管式热交换器有三个，所述管式热交换器底部的一侧设置有提料泵体，管式热交换器顶部的一侧设置有回流泵体，所述金属反应釜的顶部设置有真空釜盖，真空釜盖的顶部设置有减速电机组件，所述减速电机组件延伸至真空釜盖的内侧，真空釜盖通过密封锁扣与金属反应釜连接，所述减速电机组件的四周均设置有釜体注口，釜体注口与真空釜盖设置为一体式结构。

优选的，所述釜体冷却夹套一侧的上方设置有夹套循环入口，釜体冷却夹套一侧的下方设置有夹套循环出口，所述金属反应釜的内部设置有内冷却盘管，内冷却盘管与金属反应釜通过支架连接。

优选的，所述内冷却盘管的一端设置有盘管循环入口，内冷却盘管的另一端设置有盘管循环出口，所述盘管循环入口和盘管循环出口均延伸至金属反应釜的外侧。

优选的，所述夹套循环入口的上方设置有回料阀口，金属反应釜的底部设置有出料阀口，所述回料阀口与回流泵体通过管道连接，出料阀口与提料泵体通过管道连接。

优选的，所述减速电机组件的底部设置有传动连杆，传动连杆的外表面设置有搅拌旋叶，所述搅拌旋叶通过传动连杆与减速电机组件转动连接，搅拌旋叶设置在内冷却盘管的内侧，所述搅拌旋叶的内部设置有螺旋流槽，螺旋流槽贯穿延伸至搅拌旋叶的两端表面。

优选的，所述管式热交换器的一端设置有冷盐水注口，管式热交换器的另一端设置有冷盐水排口，所述冷盐水注口相邻的一侧设置有交换循环出口，冷盐水排口相邻的一侧设置有交换循环入口。

优选的，所述冷盐水注口和冷盐水排口的外侧均设置有三通汇流管件，三通汇流管件与管式热交换器通过法兰连接，所述交换循环入口与提料泵体通过管道连接，交换循环出口与回流泵体通过管道连接。

优选的，所述管式热交换器之间通过交换循环出口和交换循环入口交叉连接，所述管式热交换器的内部设置有冷凝腔，交换循环出口和交换循环入口均与冷凝腔贯通连接。

优选的，所述冷凝腔的内部设置有介质螺旋管，介质螺旋管的两端均设置有密封阀板，所述冷盐水注口和冷盐水均通过排口密封阀板与管式热交换器连接。

一种氧氯化外循环外挂冷凝设备的实施方法，包括如下步骤：

步骤一：将原料以及氯气通过釜体注口注入反应釜的内部，在反应生成的过程中，将冷却水分别从盘管循环入口以及夹套循环入口注入对应的冷却结构中；

步骤二：待反应开始后，再将釜内物料通过提料泵体打至外部的管式热交换器进行循环降温，以便加快通氯速度，该管式热交换器接车间深冷盐水，可以将物料保持在-5℃～-8℃；

步骤三：经冷却后物料可以通过回流泵体重新输入到反应釜内部参与反应，可以协调反应釜内的物料温度，反应结束后，生成的磺胺通过底部的出料阀口配合双通阀排出收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明，在反应生成的过程中，将釜内物料通过提料泵体打至外部的管式热交换器进行循环降温，以便加快通氯速度，该管式热交换器接车间深冷盐水，经冷却后物料可以通过回流泵体重新输入到反应釜内部参与反应，可以协调反应釜内的物料温度，这样在通氯时不需要再反复停通，也不会出现超温现象，可使釜内降温效果更好，更加利于反应的正向进行，同时也降低了操作人员的劳动强度；

2、本发明，在反应过程中，反应釜顶部的减速电机组件可以控制传动连杆及其表面的搅拌旋叶进行旋转，利用搅拌旋叶带动釜体内部的原料进行旋转，这样可以扩大原料与氯气之间的接触面积，促进反应的生成，而在搅拌旋叶的内部还设计有三个螺旋流槽，在搅拌旋叶旋转的过程中，一部分原料会进入到螺旋流槽的内部，而进入到流槽内部的原料体积减小，这样该部分的原料热量的导出会快于釜体内部的原料，实现高效化的散热操作；

3、本发明，三个管式热交换器之间通过交换循环出口和交换循环入口配合管道来实现连接操作，被抽出的物料会通过初始端的管式热交换器表面的交换循环入口进入到内部的冷凝腔中，随后再通过交换循环出口对接相邻的管式热交换器表面的交换循环入口，从而实现循环操作，而末端的管式热交换器表面的交换循环出口则通过泵体重新与反应釜进行连接，这样经冷却后物料可以通过回流泵体重新输入到反应釜内部参与反应，进而协调反应釜内的物料温度，同样可以达到一个冷却恒温的作用，降低磺酰氯水解风险，提升磺胺生产收率。

附图说明

图1为本发明的整体主视图；

图2为本发明的金属反应釜结构示意图；

图3为本发明的金属反应釜剖面结构示意图；

图4为本发明的内冷却盘管结构示意图；

图5为本发明的搅拌旋叶结构示意图；

图6为本发明的管式热交换器结构示意图；

图7为本发明的管式热交换器剖面结构示意图。

图中：1、金属反应釜；2、管式热交换器；3、真空釜盖；4、回流泵体；5、提料泵体；6、钢架平台；101、釜体冷却夹套；102、内冷却盘管；103、出料阀口；104、回料阀口；1011、夹套循环入口；1012、夹套循环出口；1021、盘管循环入口；1022、盘管循环出口；201、冷盐水注口；202、冷盐水排口；203、交换循环出口；204、交换循环入口；205、介质螺旋管；206、冷凝腔；207、三通汇流管件；2051、密封阀板；301、釜体注口；302、减速电机组件；303、密封锁扣；3021、传动连杆；3022、搅拌旋叶；3023、螺旋流槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：一种氧氯化外循环外挂冷凝设备，包括金属反应釜1，金属反应釜1的外表面设置有釜体冷却夹套101，釜体冷却夹套101与金属反应釜1之间设置有间隙，釜体冷却夹套101的外侧设置有钢架平台6，钢架平台6的一端设置有管式热交换器2，管式热交换器2有三个，管式热交换器2底部的一侧设置有提料泵体5，管式热交换器2顶部的一侧设置有回流泵体4，金属反应釜1的顶部设置有真空釜盖3，真空釜盖3的顶部设置有减速电机组件302，减速电机组件302延伸至真空釜盖3的内侧，真空釜盖3通过密封锁扣303与金属反应釜1连接，减速电机组件302的四周均设置有釜体注口301，釜体注口301与真空釜盖3设置为一体式结构；

将原料以及氯气通过釜体注口301注入反应釜的内部，在反应生成的过程中，再将釜内物料通过提料泵体5打至外部的管式热交换器2进行循环降温，以便加快通氯速度，该管式热交换器2接车间深冷盐水，经冷却后物料可以通过回流泵体4重新输入到反应釜内部参与反应，可以协调反应釜内的物料温度，这样在通氯时不需要再反复停通，也不会出现超温现象，可使釜内降温效果更好，更加利于反应的正向进行，同时也降低了操作人员的劳动强度。

请参阅图2-5，釜体冷却夹套101一侧的上方设置有夹套循环入口1011，釜体冷却夹套101一侧的下方设置有夹套循环出口1012，金属反应釜1的内部设置有内冷却盘管102，内冷却盘管102与金属反应釜1通过支架连接，内冷却盘管102的一端设置有盘管循环入口1021，内冷却盘管102的另一端设置有盘管循环出口1022，盘管循环入口1021和盘管循环出口1022均延伸至金属反应釜1的外侧，夹套循环入口1011的上方设置有回料阀口104，金属反应釜1的底部设置有出料阀口103，回料阀口104与回流泵体4通过管道连接，出料阀口103与提料泵体5通过管道连接；

反应过程中，冷却水分别从盘管循环入口1021以及夹套循环入口1011注入内冷却盘管102以及釜体冷却夹套101中，冷却水在经过内冷却盘管102和釜体冷却夹套101的过程中会与反应釜内部因反应产生的热量进行交换，从而起到降温的作用，而完成换热后的冷却水则会通过夹套循环出口1012以及盘管循环出口1022排出。

减速电机组件302的底部设置有传动连杆3021，传动连杆3021的外表面设置有搅拌旋叶3022，搅拌旋叶3022通过传动连杆3021与减速电机组件302转动连接，搅拌旋叶3022设置在内冷却盘管102的内侧，搅拌旋叶3022的内部设置有螺旋流槽3023，螺旋流槽3023贯穿延伸至搅拌旋叶3022的两端表面；

在反应过程中，反应釜顶部的减速电机组件302可以控制传动连杆3021及其表面的搅拌旋叶3022进行旋转，利用搅拌旋叶3022带动釜体内部的原料进行旋转，这样可以扩大原料与氯气之间的接触面积，促进反应的生成，而在搅拌旋叶3022的内部还设计有三个螺旋流槽3023，在搅拌旋叶3022旋转的过程中，一部分原料会进入到螺旋流槽3023的内部，而进入到流槽内部的原料体积减小，这样该部分的原料热量的导出会快于釜体内部的原料，实现高效化的散热操作。

请参阅图6-7，管式热交换器2的一端设置有冷盐水注口201，管式热交换器2的另一端设置有冷盐水排口202，冷盐水注口201相邻的一侧设置有交换循环出口203，冷盐水排口202相邻的一侧设置有交换循环入口204，冷盐水注口201和冷盐水排口202的外侧均设置有三通汇流管件207，三通汇流管件207与管式热交换器2通过法兰连接，交换循环入口204与提料泵体5通过管道连接，交换循环出口203与回流泵体4通过管道连接，管式热交换器2之间通过交换循环出口203和交换循环入口204交叉连接，管式热交换器2的内部设置有冷凝腔206，交换循环出口203和交换循环入口204均与冷凝腔206贯通连接，冷凝腔206的内部设置有介质螺旋管205，介质螺旋管205的两端均设置有密封阀板2051，冷盐水注口201和冷盐水均通过排口密封阀板2051与管式热交换器2连接；

三个管式热交换器2之间通过交换循环出口203和交换循环入口204配合管道来实现连接操作，被抽出的物料会通过初始端的管式热交换器2表面的交换循环入口204进入到内部的冷凝腔206中，随后再通过交换循环出口203对接相邻的管式热交换器2表面的交换循环入口204，从而实现循环操作，而末端的管式热交换器2表面的交换循环出口203则通过泵体重新与反应釜进行连接，这样经冷却后物料可以通过回流泵体4重新输入到反应釜内部参与反应，进而协调反应釜内的物料温度，同样可以达到一个冷却恒温的作用，降低磺酰氯水解风险，提升磺胺生产收率。

为了更好地展示氧氯化外循环外挂冷凝设备的实施流程，本实施例提出一种氧氯化外循环外挂冷凝设备的实施方法，包括如下步骤：

步骤一：将原料以及氯气通过釜体注口301注入反应釜的内部，在反应生成的过程中，将冷却水分别从盘管循环入口1021以及夹套循环入口1011注入对应的冷却结构中；

步骤二：待反应开始后，再将釜内物料通过提料泵体5打至外部的管式热交换器2进行循环降温，以便加快通氯速度，该管式热交换器2接车间深冷盐水，可以将物料保持在-5℃～-8℃；

步骤三：经冷却后物料可以通过回流泵体4重新输入到反应釜内部参与反应，可以协调反应釜内的物料温度，反应结束后，生成的磺胺通过底部的出料阀口103配合双通阀排出收集。

工作原理，将原料以及氯气通过釜体注口301注入反应釜的内部，在反应生成的过程中，在反应过程中，反应釜顶部的减速电机组件302可以控制传动连杆3021及其表面的搅拌旋叶3022进行旋转，利用搅拌旋叶3022带动釜体内部的原料进行旋转，这样可以扩大原料与氯气之间的接触面积，促进反应的生成，而在搅拌旋叶3022的内部还设计有三个螺旋流槽3023，在搅拌旋叶3022旋转的过程中，一部分原料会进入到螺旋流槽3023的内部，而进入到流槽内部的原料体积减小，这样该部分的原料热量的导出会快于釜体内部的原料，实现高效化的散热操作，同时待反应开始后，再将釜内物料通过提料泵体5打至外部的管式热交换器2进行循环降温，以便加快通氯速度，该管式热交换器2接车间深冷盐水，这样经冷却后物料可以通过回流泵体4重新输入到反应釜内部参与反应，进而协调反应釜内的物料温度，同样可以达到一个冷却恒温的作用，降低磺酰氯水解风险，提升磺胺生产收率。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。