水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，包括波形反應(yīng)管，波形反應(yīng)管包括一體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)進(jìn)口管、反應(yīng)管道和出口管，兩個(gè)進(jìn)口管分別通過進(jìn)氣管和進(jìn)液管連接至氯化氫氣體儲(chǔ)罐和蒸餾水儲(chǔ)罐，出口管連通至旋風(fēng)分離罐的頂部，旋風(fēng)分離罐的頂部還通過氯化氫氣體回收管與進(jìn)氣管連接，且旋風(fēng)分離罐底部的出液管連接至成品鹽酸儲(chǔ)罐；波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道為波浪形管體，波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道外側(cè)套設(shè)有冷卻管，冷卻管的底部設(shè)有冷卻水進(jìn)水口，冷卻管的頂部設(shè)有熱水出水口。本實(shí)用新型的蒸餾水和氯化氫在變徑波形管中被多次強(qiáng)制相互交換位置，從而擴(kuò)大了接觸面，混合反應(yīng)均勻，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)高，且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用均低。
【專利說明】
水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于化工生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的 高效生產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前的化學(xué)反應(yīng)設(shè)備大體可以分為三類:①反應(yīng)釜(罐、槽）；②反應(yīng)(吸收)塔;③ 反應(yīng)管。①、②不但造價(jià)高，而且還存在加熱不均勻或放熱不易排出的問題，這也是化工生 產(chǎn)常常存在放大效應(yīng)的主要根源之一;此外，化學(xué)反應(yīng)往往需要攪拌，這就面臨軸密封問 題，特別是對(duì)于高壓、高溫反應(yīng)及需要高速攪拌的反應(yīng)，要解決軸密封問題就更為困難，甚 至不能解決。③雖然可以克服①、②的上述缺點(diǎn)，但其自身沒有很好的混合反應(yīng)物的能力， 因而需要另配反應(yīng)物攪拌混合裝置。當(dāng)然，也有在反應(yīng)管內(nèi)設(shè)置不同分布方向的固定葉片 實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物既混合又反應(yīng)的管式反應(yīng)裝置，但這樣的裝置又因?yàn)樽枇^大、常常堵塞，因而 應(yīng)用范圍受限。
[0003] 氯堿工業(yè)電解食鹽水可以生產(chǎn)氫氧化鈉、氫氣、氯氣，氯氣和氫氣又可以進(jìn)一步反 應(yīng)生成干燥的氯化氫，用蒸餾水吸收氯化氫便可以生產(chǎn)氯化氫質(zhì)量含量為36%的工業(yè)鹽酸。 由于蒸餾水吸收氯化氫是放熱反應(yīng)，要達(dá)到氯化氫質(zhì)量含量為36%的工業(yè)鹽酸，現(xiàn)有方法必 須至少采用兩級(jí)降膜吸收塔，以便擴(kuò)大氣液接觸面、同時(shí)降低吸收液的溫度，從而提高氯化 氫的飽和濃度。但是這樣操作的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，運(yùn)行成本費(fèi)用也較高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生 產(chǎn)裝置，該裝置蒸餾水和氯化氫在變徑波形管中被多次強(qiáng)制相互交換位置，從而擴(kuò)大了它 們的接觸面，混合反應(yīng)均勻，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)高，且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)及運(yùn)行費(fèi) 用均低。
[0005] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置， 包括波形反應(yīng)管，波形反應(yīng)管包括一體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)進(jìn)口管、反應(yīng)管道和出口管，兩個(gè)進(jìn)口 管、反應(yīng)管道和出口管自上而下依次設(shè)置，兩個(gè)進(jìn)口管分別通過進(jìn)氣管和進(jìn)液管連接至氯 化氫氣體儲(chǔ)罐和蒸餾水儲(chǔ)罐，出口管連通至旋風(fēng)分離罐的頂部，旋風(fēng)分離罐的頂部還通過 氯化氫氣體回收管與進(jìn)氣管連接，且旋風(fēng)分離罐底部的出液管連接至成品鹽酸儲(chǔ)罐;所述 波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道為波浪形管體，波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道外側(cè)套設(shè)有冷卻管，冷卻管 的底部設(shè)有冷卻水進(jìn)水口，冷卻管的頂部設(shè)有熱水出水口。
[0006] 作為本實(shí)用新型水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 的波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道的內(nèi)徑沿物料輸送方向逐漸變小。
[0007] 作為本實(shí)用新型水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道為多個(gè)弧形管依次連接構(gòu)成的波浪形管道，且波浪形管道的波幅沿 物料輸送方向逐漸減小。
[0008] 作為本實(shí)用新型水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道為多個(gè)弧形管依次連接構(gòu)成的波浪形管道，且波浪形管道的波長(zhǎng)沿 物料輸送方向逐漸減小。
[0009] 作為本實(shí)用新型水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 進(jìn)氣管上還設(shè)有風(fēng)機(jī)、流量計(jì)和流量控制閥。
[0010] 作為本實(shí)用新型水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 的旋風(fēng)分離罐上設(shè)有溫控探頭。
[0011] 作為本實(shí)用新型水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 的旋風(fēng)分離罐上設(shè)有壓力傳感器，旋風(fēng)分離罐的頂部與進(jìn)氣管之間的氯化氫氣體回收管上 還設(shè)有節(jié)流閥。
[0012] 作為本實(shí)用新型水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 出口管處設(shè)有放空閥。
[0013] 作為本實(shí)用新型水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 連接至蒸餾水儲(chǔ)罐的進(jìn)口管上設(shè)有蠕動(dòng)栗。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少具有下述優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0015] 本實(shí)用新型提供的水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置包括波形反應(yīng)管， 波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道外側(cè)套設(shè)有冷卻管，蒸餾水和氯化氫在變徑波形管中被多次強(qiáng)制相 互交換位置，從而擴(kuò)大了它們的接觸面，同時(shí)吸收過程產(chǎn)生的熱量及時(shí)通過波形管壁傳給 冷卻管內(nèi)的冷卻水被帶走。本實(shí)用新型混合反應(yīng)均勻，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)高，且裝 置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用均低，有效克服了現(xiàn)有化學(xué)反應(yīng)設(shè)備的缺點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017] 附圖標(biāo)記：1、進(jìn)口管，2、反應(yīng)管道，3、出口管，4、進(jìn)氣管，5、進(jìn)液管，6、旋風(fēng)分離罐， 7、成品鹽酸儲(chǔ)罐，8、冷卻管，9、冷卻水進(jìn)水口，10、熱水出水口，11、風(fēng)機(jī)，12、流量計(jì)，13、流 量控制閥，14、溫控探頭，15、壓力傳感器，16、節(jié)流閥，17、放空閥。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本實(shí)用新型的內(nèi)容更明顯易懂，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳 細(xì)描述。
[0019] 如圖所示，水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，包括波形反應(yīng)管，波形反 應(yīng)管包括一體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)進(jìn)口管1、反應(yīng)管道2和出口管3，兩個(gè)進(jìn)口管1、反應(yīng)管道2和出口 管3自上而下依次設(shè)置，兩個(gè)進(jìn)口管1分別通過進(jìn)氣管4和進(jìn)液管5連接至氯化氫氣體儲(chǔ)罐和 蒸餾水儲(chǔ)罐，出口管3連通至旋風(fēng)分離罐6的頂部，旋風(fēng)分離罐6的頂部還通過氯化氫氣體回 收管與進(jìn)氣管4連接，且旋風(fēng)分離罐6底部的出液管連接至成品鹽酸儲(chǔ)罐7;所述波形反應(yīng)管 的反應(yīng)管道2為波浪形管體，波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道2外側(cè)套設(shè)有冷卻管8,冷卻管8的底部 設(shè)有冷卻水進(jìn)水口 9，冷卻管8的頂部設(shè)有熱水出水口 10。
[0020] 為了使本實(shí)用新型具有更好的實(shí)施效果，所述的波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道2的內(nèi)徑 沿物料輸送方向逐漸變小。所述波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道8為多個(gè)弧形管依次連接構(gòu)成的波 浪形管道，且波浪形管道的波幅沿物料輸送方向逐漸減小，波浪形管道的波長(zhǎng)沿物料輸送 方向逐漸減小。所述的波幅是指波形反應(yīng)管中每個(gè)弧形管振蕩的高度，波長(zhǎng)即為每個(gè)弧形 管的寬度。其中弧形管與弧形管均以吻接方式頭尾連接，且相接兩弧分別位于它們的公切 線的兩旁（以下所述"弧與弧的吻接"均指此種方式），兩端直形管道與弧形管也以吻接方式 連接。
[0021] 作為本實(shí)用新型較優(yōu)的實(shí)施方式，所述進(jìn)氣管4上還設(shè)有風(fēng)機(jī)11、流量計(jì)12和流量 控制閥13。所述出口管3處設(shè)有放空閥17。所述連接至蒸餾水儲(chǔ)罐的進(jìn)口管1上設(shè)有蠕動(dòng)栗。
[0022] 所述的旋風(fēng)分離罐6上設(shè)有溫控探頭14。旋風(fēng)分離罐6上設(shè)有壓力傳感器15,旋風(fēng) 分離罐6的頂部與進(jìn)氣管4之間的氯化氫氣體回收管上還設(shè)有節(jié)流閥16。
[0023] 本實(shí)用新型的裝置如圖所示，其中波形反應(yīng)管為玻璃材質(zhì)，冷卻管8的材質(zhì)為不銹 鋼，風(fēng)機(jī)11為氟塑料離心栗，旋風(fēng)分離罐6為工程塑料、其它管及管件均為塑料材質(zhì)。
[0024]本實(shí)用新型的操作方法如下：
[0025] 1、開啟溫度探頭14的溫控儀和壓力傳感器的電源，關(guān)閉放空閥17、旋風(fēng)分離罐6底 部的產(chǎn)品放料閥、節(jié)流閥16、流量控制閥13,打開開關(guān)閥，開啟冷卻水。
[0026] 2、啟動(dòng)風(fēng)機(jī)11，引入燃燒爐并經(jīng)冷卻的氯化氫氣體，調(diào)節(jié)節(jié)流閥16、流量控制閥 13,使旋風(fēng)分離罐6的壓力維持在0.3MPa以上，開啟蒸餾水懦動(dòng)栗流量為64kg/min，調(diào)節(jié)流 量控制閥13，使流量計(jì)12的流量為18~21m 3/min，具體數(shù)據(jù)視氯化氫溫度而定，若此時(shí)溫控 儀讀數(shù)為20 °C時(shí)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥16，維持壓力讀數(shù)為0 · 141MPa若溫度偏高，則壓力應(yīng)調(diào)大，反 之則調(diào)低。
[0027] 3、根據(jù)旋風(fēng)分離罐6上液位計(jì)的讀數(shù)，及時(shí)打開產(chǎn)品放料閥出料，分析、稱量、包裝 入庫(kù)。
[0028] 4、停止生產(chǎn)時(shí)，先停風(fēng)機(jī)11，以蒸餾水沖洗設(shè)備回收洗液而后關(guān)閉蒸餾水蠕動(dòng)栗， 打開放空閥17、開關(guān)閥和廣品放料閥，把設(shè)備中的液體放完后關(guān)閉之。
[0029]采用本實(shí)用新型的裝置，每年按200天、連續(xù)24小生產(chǎn)計(jì)算，可產(chǎn)含氯化氫36%質(zhì)量 以上的優(yōu)級(jí)純鹽酸2.88萬(wàn)噸。經(jīng)檢驗(yàn)本實(shí)用新型所得產(chǎn)品各項(xiàng)理化指標(biāo)如下表：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，其特征在于:包括波形反應(yīng)管，波形反 應(yīng)管包括一體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)進(jìn)口管（1 )、反應(yīng)管道(2 )和出口管(3 )，兩個(gè)進(jìn)口管（1 )、反應(yīng)管道 (2)和出口管(3)自上而下依次設(shè)置，兩個(gè)進(jìn)口管（1)分別通過進(jìn)氣管(4)和進(jìn)液管(5)連接 至氯化氫氣體儲(chǔ)罐和蒸餾水儲(chǔ)罐，出口管(3)連通至旋風(fēng)分離罐(6)的頂部，旋風(fēng)分離罐(6) 的頂部還通過氯化氫氣體回收管與進(jìn)氣管(4)連接，且旋風(fēng)分離罐(6)底部的出液管連接至 成品鹽酸儲(chǔ)罐(7);所述波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道(2)為波浪形管體，波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道 (2)外側(cè)套設(shè)有冷卻管(8)，冷卻管(8)的底部設(shè)有冷卻水進(jìn)水口（9)，冷卻管(8)的頂部設(shè)有 熱水出水口（10)。2. 如權(quán)利要求1所述的水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述 的波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道(2)的內(nèi)徑沿物料輸送方向逐漸變小。3. 如權(quán)利要求1所述的水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述 波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道(2)為多個(gè)弧形管依次連接構(gòu)成的波浪形管道，且波浪形管道的波 幅沿物料輸送方向逐漸減小。4. 如權(quán)利要求1所述的水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述 波形反應(yīng)管的反應(yīng)管道(2)為多個(gè)弧形管依次連接構(gòu)成的波浪形管道，且波浪形管道的波 長(zhǎng)沿物料輸送方向逐漸減小。5. 如權(quán)利要求1所述的水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述 進(jìn)氣管(4 )上還設(shè)有風(fēng)機(jī)(11)、流量計(jì)（12 )和流量控制閥（13 )。6. 如權(quán)利要求1所述的水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述 的旋風(fēng)分離罐(6)上設(shè)有溫控探頭（14)。7. 如權(quán)利要求1所述的水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述 的旋風(fēng)分離罐(6)上設(shè)有壓力傳感器（15)，旋風(fēng)分離罐(6)的頂部與進(jìn)氣管(4)之間的氯化 氫氣體回收管上還設(shè)有節(jié)流閥（16)。8. 如權(quán)利要求1所述的水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述 出口管(3 )處設(shè)有放空閥（17 )。9. 如權(quán)利要求1所述的水吸收干燥氯化氫制備鹽酸的高效生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述 連接至蒸餾水儲(chǔ)罐的進(jìn)口管（1)上設(shè)有蠕動(dòng)栗。
【文檔編號(hào)】C01B7/01GK205575629SQ201620374306
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】李波, 王利亞, 孫藝玲, 太軍慧, 李森蘭
【申請(qǐng)人】南陽(yáng)師范學(xué)院