CN201239625Y - 一种新型硝化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型硝化器，反应釜筒体(1)内安装釜顶板(12)和釜底板(13)，在反应釜筒体(1)的中心安装中央循环管(2)位于釜顶板(12)和釜底板(13)之间，反应釜内绕中央循环管(2)安装列管式换热器(4)，换热器列管(5)在釜底板(13)连通中央循环管(2)的下口，反应釜筒体(1)上安装物料进料口(7)位于中央循环管(2)上口边缘。本实用新型既能增大换热面积，又不使硝化器结构太复杂，提高物料循环量，降低被硝化物的残余量，同时又能有效抑制多硝化物的生成。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液相釜式硝化装置，具体涉及一种新型硝化器，尤其适用于多釜串联连续硝化过程。
背景技术
目前，公知的液相硝化装置主要有两种型式：带盘管的釜式硝化器和带外循环列管式换热器的硝化器。前者由于在盘管制作加工方面的局限，其换热面积不可能做得太大，而硝化反应又通常是强放热反应。换热面积太小，硝化反应热的移出难度大，这就使得一方面设备生产能力小，另一方面易发生剧烈反应，引起爆沸乃至会发生***。后者采用列管式换热器，能够保证足够的换热面积，但这类硝化器多采用U型管将两只串联列管式换热器通过一台轴流泵循环，或者是将一只列管式换热器直接与一台轴流泵串联，结构比较复杂、循环量较小、硝化物料混合效果并不理想。为了克服混合效果较差这一情况，余宗宁的专利《硝化器》(专利号：92228523.3)对物料的两根进料管位置进行了调整，将其对准轴流泵进口，并在轴流泵的进口处设置有锥形吸入罩，与其相配合，在该锥形吸入罩下设有集料环，从而使物料从进料口进入后能直接进入轴流泵进行混合化学反应过程，减少了混合物料从出料口逸出量。在该专利中还采用加高隔板的方法，企图减少逸出量。为了降低轴流泵出口的物料温度，在该专利中还采用在轴流泵的出口接管上设置冷却水套对混合物料进行冷却。
总体而言，目前的液相硝化器，盘管式硝化器换热面积小，设备利用率低，且存在安全隐患；而列管式结构相对复杂，被硝化物和硝化剂这两根进料管无论怎么调整位置也不能做到最大限度地减少已被硝化的物料进一步与硝化剂接触产生的多硝化，由于其特定的轴流泵应用，循环量受到一定限制，被硝化物残余量相对较大。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种新型硝化器，既能增大换热面积，又不使硝化器结构太复杂，提高物料循环量，降低被硝化物的残余量，同时又能有效抑制多硝化物的生成。
本实用新型的技术解决方案是：反应釜筒体内安装釜顶板和釜底板，在反应釜筒体的中心安装中央循环管位于釜顶板和釜底板之间，反应釜内围绕中央循环管安装列管式换热器，换热器列管在釜底板连通中央循环管的下口，反应釜筒体上安装物料进料口位于中央循环管上口边缘。
本实用新型的一种新型硝化器中，物料进料口为套管式进料口，由内管外安装套管整体组成。
本实用新型的一种新型硝化器中，中央循环管内安装搅拌器，搅拌器为推进式搅拌器或涡轮式搅拌器；推进式搅拌器安装在中央循环套管内，搅拌轴轴线重合中央循环管轴线；涡轮式搅拌器安装在中央循环管的下口，搅拌轴轴线重合中央循环管轴线。
工作时，硝化剂走套管式进料口的内管，被硝化物即待硝化物质走套管与内管的环隙，硝化剂与被硝化物共同进入中央循环管，在进入中央循环管的瞬间，硝化剂为被硝化物所包围进行反应，无法进一步与已经硝化的物质接触反应产生多硝化物；同时，中央循环管内推进式搅拌器使物料在得到充分搅拌混合的同时向下流动，最后物料经过换热器列管的管程向上流动实现换热，硝化反应热由换热器壳程的冷却水移出。
本实用新型具有以下优点：1、反应釜筒体中心安装中央循环管，中央循环管内安装搅拌器，这样不仅液体循环量大，混合效果好，同时保障了大的换热面积，强化了传热、传质效果。
2、物料进料口为套管式，套管环隙中走被硝化物即原料，内管走硝化剂即硝酸或混酸或其它用作硝化剂的物质，这样当物料进入反应器后，硝化剂首先与新鲜的被硝化物接触，有效避免硝化剂与已生成的硝化物接触，减少了多硝化物的产生。
3、进料口位置对准中央循环管上口边缘，此处液体流速大，在反应器中行程最长，有效减少新鲜被硝化物直接短路离开反应器的机会，提高原料的转化率。
4、采用内置式列管换热器，换热面积大、效率高、结构紧凑，不仅投入少，同时有利于提高搅拌效率，强化混合效果。
5、本实用新型与现有技术相比，通过测量，两釜串联被硝化物的转化率可达99％以上，多硝化物的生成量小于0.01％。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2为图1的物料进料口截面示意图。
图中：1 反应釜筒体，2 中央循环管，3 搅拌器，4 列管式换热器，5换热器列管，6 物料进料口，7 物料出料口，8 内管，9 套管，10 冷却水进口，11 冷却水出口，12 釜顶板，13 釜底板。
具体实施方式
如图1-2所示，反应釜筒体1内安装釜顶板12和釜底板13，在反应釜筒体1的中心安装中央循环管2位于釜顶板12和釜底板13之间，反应釜内围绕中央循环管2安装列管式换热器4，换热器列管5在釜底板13连通中央循环管2的下口，反应釜筒体1上安装物料进料口7位于中央循环管2上口边缘。
本实用新型的一种新型硝化器中，物料进料口6为套管式进料口，由内管8外安装套管9整体组成。
本实用新型的一种新型硝化器中，中央循环管2内安装搅拌器3，搅拌器3为推进式搅拌器或涡轮式搅拌器；推进式搅拌器安装在中央循环套管2内，搅拌轴轴线重合中央循环管轴线；涡轮式搅拌器安装在中央循环管2的下口，搅拌轴轴线重合中央循环管轴线。
工作时，硝化剂走套管式进料口的内管8，被硝化物即待硝化物质走套管9与内管8的环隙，硝化剂与被硝化物共同进入中央循环管2，在进入中央循环管的瞬间，硝化剂为被硝化物所包围进行反应，无法进一步与已经硝化的物质接触反应产生多硝化物；同时，中央循环管2内推进式搅拌器使物料在得到充分搅拌混合的同时向下流动，最后物料经过换热器列管5的管程向上流动实现换热，硝化反应热由换热器壳程的冷却水移出。
Claims (3)
1.一种新型硝化器，其特征在于：反应釜筒体(1)内安装釜顶板(12)和釜底板(13)，在反应釜筒体(1)的中心安装中央循环管(2)位于釜顶板(12)和釜底板(13)之间，反应釜内绕中央循环管(2)安装列管式换热器(4)，换热器列管(5)在釜底板(13)连通中央循环管(2)的下口，反应釜筒体(1)上安装物料进料口(7)位于中央循环管(2)上口边缘。
2.根据权利要求1所述的一种新型硝化器，其特征在于：物料进料口(6)为套管式进料口，由内管(8)外安装套管(9)整体组成。
3.根据权利要求1所述的一种新型硝化器，其特征在于：中央循环管(2)内安装搅拌器(3)，搅拌器(3)为推进式搅拌器或涡轮式搅拌器；推进式搅拌器安装在中央循环套管(2)内，搅拌轴轴线重合中央循环管轴线；涡轮式搅拌器安装在中央循环管(2)的下口，搅拌轴轴线重合中央循环管轴线。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102580654A (zh) * | 2012-01-12 | 2012-07-18 | 浙江大学 | 适用于混酸间歇硝化的反应釜 |
| CN102641713A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-22 | 南京斯迈柯特种金属装备股份有限公司 | 一种直管换热式高效聚合反应釜 |
| CN103418318A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-12-04 | 江苏淮河化工有限公司 | 芳烃类连续催化硝化的反应装置 |
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2008
- 2008-04-03 CN CNU2008201050031U patent/CN201239625Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN102641713B (zh) * | 2012-04-18 | 2014-03-19 | 南京斯迈柯特种金属装备股份有限公司 | 一种直管换热式高效聚合反应釜 |
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