CN205549617U - 一种用于分离甲苯氧化分解液的分离蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于分离甲苯氧化分解液的分离蒸发器。在腔体内通过竖向隔板将腔体分隔成左腔体、中腔体和右腔体，左腔体通过横向隔板分成左上腔体和左下腔体，左上腔体、左下腔体与右腔体之间分别通过换热管相连通。左上腔体设有进液口，左下腔体设有出液口，进液口与出液口之间通过外循环管路和循环泵连接，左下腔体的出液口与循环泵前的分解液进口通过管路相连接。中腔体的右上侧设有蒸汽进口，左下侧设有冷凝水出口，右腔体顶部设有甲苯蒸汽出口，底部设有液体出口。换热管外壁上设有环形沟槽，内壁上设有多孔材料层。用于分离甲苯氧化分解液中的甲苯，既节能，还可避免甲苯氧化分解液中易结垢物质在换热管内壁上粘附，防止内壁结垢。

Description

一种用于分离甲苯氧化分解液的分离蒸发器

技术领域

本实用新型涉及一种分离蒸发器，特别一种用于分离甲苯氧化分解液中甲苯的高效耐垢蒸发器，属于化工生产中的分离设备。

背景技术

蒸发器是化工生产领域常用的分离设备。由甲苯液相空气氧化反应得到氧化液——苯甲基过氧化氢（中间产物）的甲苯溶液，通过均相分解催化反应变为分解液——含甲苯/苯甲醇/苯甲醛/苯甲酸等的混合溶液，称为甲苯氧化分解液，为了得到最终产物，首先要对上述混合溶液进行脱甲苯处理，需要用到精馏塔和蒸发器，在现有的脱甲苯生产工艺中，采用的是列管式换热器作为蒸发器，在甲苯氧化分解液分离甲苯过程中，在蒸汽流经换热管外壁时，容易形成一层液膜，降低传热效率，增加能耗；在甲苯氧化分离液流经换热管内壁时，有机物会在换热管内壁上结垢，需要经常停产清洗，影响生产，为了增加换热效率和预防蒸发器换热管结垢等问题，有必要对现有的蒸发器进行改进。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于分离甲苯氧化分解液的分离蒸发器，其能耗低，解决了蒸发器结垢问题。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是这样的：一种用于分离甲苯氧化分解液的分离蒸发器，具有壳体，在腔体内通过左侧部的竖向左隔板、右侧部的竖向右隔板将腔体分隔成左腔体、中腔体和右腔体，左腔体通过横向隔板分成左上腔体和左下腔体，左上腔体、左下腔体与右腔体之间分别通过换热管相连通。左上腔体设有进液口，左下腔体设有出液口，进液口与出液口之间通过外循环管路和循环泵连接，左下腔体的出液口与循环泵前的分解液进口通过管路相连接。中腔体的右上侧设有蒸汽进口，中腔体的左下侧设有冷凝水出口，右腔体顶部设有甲苯蒸汽出口，右腔体底部设有液体出口。

左腔体与右腔体之间的换热管平行设置，中腔体内设有竖向挡板，换热管为三层结构，外壁上设有环形沟槽，内壁为多孔材料层。

换热管外壁上的环形沟槽宽2～4mm、深1～2mm、间距2-3mm；换热管内壁的多孔材料孔隙率为35%～50%，平均孔径为1～5μm，多孔材料层厚度为0.1～1mm。

本实用新型的工作原理如下：

甲苯氧化分解液从甲苯氧化分解液进口加入，经循环泵、管路进入左上腔体内，经中腔体内上半部的换热管换热后流入右腔体内，再经中腔体内下半部的换热管换热后流入左下腔体，经左下腔体的出液口进入外循环管路，实现循环。循环过程中，分离出的甲苯蒸汽经右腔体顶部的甲苯蒸汽出口溢出，经冷凝后得到甲苯回用到生产过程中。甲苯氧化分解液脱甲苯溶液经右腔体底部的液体出口流出送入后续精制分离工序。甲苯氧化分解液加入分离蒸发器的同时，蒸汽从中腔体蒸汽进口连续加入，在中腔体内流动，冷凝水从冷凝水出口流出，蒸汽的加入确保甲苯氧化分解液在换热管内始终处于鼓泡沸腾状态，在蒸汽流经换热管外壁时，换热管外壁上的环形沟槽使形成的液膜及时的滴落，防止液膜过厚，增加传热效率。在甲苯氧化分解液流经换热管内壁时，换热管内壁上的多孔材料层上形成大量的泡核，更易于甲苯氧化分解液的沸腾，也可增加传热效率，同时未等甲苯氧化分解液中的易结垢物质在换热管内壁粘附，多孔材料表面的气泡就带动甲苯氧化分解液远离换热管内壁，避免换热管内壁结垢。

本分离蒸发器广泛适用于壳程走蒸汽，管程走沸腾有机物料的换热蒸发体系。

本实用新型取得的有益效果是：

换热管内壁的多孔材料层、外壁的环形沟槽提高了传热效率，降低了能耗，与传统的列管换热器相比，可节能30%以上；同时换热管内壁上的多孔表面，还可避免甲苯氧化分解液中易结垢物质的粘附，降低了内壁结垢现象的发生。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图。

图2是换热管的剖视图。

图中标号含义如下：

1、左上腔体 2、进液口 3、换热管 4、壳体 5、挡板 6、蒸汽进口 7、甲苯蒸汽出口8、右腔体 9、液体出口 10、竖向右隔板 11、中腔体 12、冷凝水出口 13、分解液进口 14、出液口 15、左下腔体 16、横隔板 17、竖向左隔板 18、循环泵 19、外循环管路 20、换热管外壁 21、多孔材料层 22、换热管通道 23、环形沟槽。

具体实施方式

下面结合附图以及附图给出的具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种用于分离甲苯氧化分解液的分离蒸发器，壳体4横向放置，壳体内为分离蒸发器腔体，腔体内通过左侧部的竖向左隔板17、右侧部的竖向右隔板10将分离蒸发器腔体分隔成相对独立的左腔体、中腔体11和右腔体8，其中，中腔体11也称为蒸汽腔体。左腔体通过横向隔板16分成左上腔体1和左下腔体15，左上腔体1与右腔体8之间通过两根换热管连通，左下腔体15与右腔体8之间通过两根换热管连通。左上腔体1顶部设有进液口2，左下腔体15设有出液口14，进液口2与出液口14之间通过外循环管路19和循环泵18连接，甲苯氧化分解液进口13设在位于甲苯分离蒸发器外循环管路上，左下腔体15的出液口14以及循环泵18前面。中腔体11的右上侧设有蒸汽进口6，中腔体的左下侧设有冷凝水出口12，右腔体8顶部设有甲苯蒸汽出口7，右腔体底部设有液体出口9。中腔体11内设有竖向挡板5，换热管3为三层结构，管外壁上设有宽2～4mm、深1～2mm、间距2-3mm的环形沟槽23，内壁为多孔材料层21，其孔隙率为35%～50%，平均孔径为1～5μm，多孔材料层厚度为0.1～1mm。

其工作过程如下：

用于分离甲苯氧化分解液中的甲苯。甲苯氧化分解液从分解液进口13加入，经循环泵18、外循环管路19、进液口2进入左上腔体1内，经中腔体内上半部的换热管3换热后流入右腔体8内，再经中腔体内下半部的换热管换热后流入左下腔体15内，经左下腔体的出液口14、经循环泵进入外循环管路，实现循环。循环过程中，分离出的甲苯蒸汽经右腔体顶部的甲苯蒸汽出口7溢出，经冷凝后得到甲苯回用到生产过程中。甲苯氧化分解液脱甲苯溶液经右腔体底部的液体出口9流出送入后续精制分离工序。甲苯氧化分解液加入分离蒸发器的同时，蒸汽从中腔体11的蒸汽进口6连续加入，在蒸汽腔体内流动，从凝水出口12流出。

Claims (3)

1.一种用于分离甲苯氧化分解液的分离蒸发器，具有壳体（4），壳体内为分离蒸发器腔体，其特征在于腔体内通过左侧部的竖向左隔板（17）、右侧部的竖向右隔板（10）将分离蒸发器腔体分隔成相对独立的左腔体、中腔体（11）和右腔体（8），左腔体通过横向隔板（16）分成左上腔体（1）和左下腔体（15），左上腔体（1）、左下腔体（15）与右腔体8之间分别通过换热管（3）相连通，左上腔体（1）顶部设有进液口（2），左下腔体（15）设有出液口（14），进液口（2）与出液口（14）之间通过外循环管路（19）和循环泵（18）连接，出液口（14）与循环泵前的分解液进口（13）通过管路相连接，中腔体（11）的右上侧设有蒸汽进口（6），中腔体的左下侧设有冷凝水出口（12），右腔体（8）顶部设有甲苯蒸汽出口（7），右腔体底部设有液体出口（9），中腔体（11）内设有竖向挡板（5），换热管（3）为三层结构，外壁（20）上设有环形沟槽（23），内壁为多孔材料层（21）。

2.根据权利要求1所述的用于分离甲苯氧化分解液的分离蒸发器，其特征在于甲苯氧化分解液进口（13）位于甲苯分离蒸发器外循环管路上，左出液口（14）以及循环泵（18）前面。

3.根据权利要求1所述的用于分离甲苯氧化分解液的分离蒸发器，其特征在于换热管外壁上的环形沟槽宽2～4mm、深1～2mm、间距2-3mm；换热管内壁的多孔材料孔隙率为35%～50%，平均孔径为1～5μm，多孔材料层厚度为0.1～1mm。