本實(shí)用新型涉及石灰氮合成單氰胺工藝設(shè)備領(lǐng)域,特別涉及一種循環(huán)冷卻水的冷卻裝置。
背景技術(shù):
:
二聚氰胺(縮寫(xiě)DICY或DCD)分子式為(NH2CN)2,又名雙氰胺、二氰二氨,是一種白色棱形結(jié)晶性粉末。雙氰胺是一種重要的精細(xì)化工原料,可用于醫(yī)藥、染料、涂料、農(nóng)藥、電子、玻璃纖維、潤(rùn)滑劑及阻燃劑等。工業(yè)生產(chǎn)雙氰胺是通過(guò)石灰氮(分子式為CaCN2)水解、脫鈣反應(yīng)和過(guò)濾獲得單氰胺(分子式為NH2CN)液體,然后進(jìn)行單氰胺聚合、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥得到雙氰胺產(chǎn)品。其反應(yīng)方程式如下:
2CaCN2+2H2O→Ca(HCN2)2+Ca(OH)2
Ca(HCN2)2+CO2+H2O→2NH2CN+CaCO3
2NH2CN→(NH2CN)2
石灰氮水解脫鈣反應(yīng)會(huì)放出大量的熱,由于單氰胺不穩(wěn)定,其含有氰基和氨基,都是活性基團(tuán),易發(fā)生加成、取代、縮合等反應(yīng),故石灰氮水解脫鈣反應(yīng)實(shí)際上生成的是單氰胺與雙氰胺的混合液。隨著溫度增加,混合液中雙氰胺的生成率越來(lái)越高,但由于此時(shí)混合液中含有廢渣,故這一步生產(chǎn)的雙氰胺是難以提純的,只能隨廢渣排除。因此為了提高單氰胺的含量,降低成本,就必須控制石灰氮水解脫鈣反應(yīng)盡可能減少這一步中雙氰胺的生成率。
單氰胺聚合生成雙氰胺需要堿性環(huán)境及較高的溫度,故需要同時(shí)控制反應(yīng)體系的PH和溫度,而現(xiàn)有的工藝反應(yīng)溫度均在60℃以上,控制溫度比較難,主要由于成本過(guò)高,如使用冷水降溫會(huì)造成能耗和水資源的極大浪費(fèi),尤其對(duì)于水資源貧乏的西北地區(qū)而言。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
:
鑒于此,有必要設(shè)計(jì)一種節(jié)約水資源且節(jié)能的循環(huán)冷卻水的冷卻裝置。
一種循環(huán)冷卻水的冷卻裝置,其特征在于,包括:降溫室、下階梯、上階梯、出水管、風(fēng)機(jī);其中,下階梯和上階梯均為多級(jí)階梯,下階梯和上階梯的兩側(cè)壁與降溫室內(nèi)部?jī)蓚?cè)壁緊密接觸,下階梯較高一端的端面與降溫室進(jìn)水端內(nèi)壁緊密接觸,上階梯較高一端的端面與降溫室出水端內(nèi)壁緊密接觸,在下階梯與上階梯之間形成通道用于流水和通氣,降溫室進(jìn)水端的端壁上連有進(jìn)水管且進(jìn)水管的管口位于下階梯頂部臺(tái)階之上,降溫室底部且正對(duì)上階梯底部臺(tái)階處連有出水管,下階梯頂部臺(tái)階上方的降溫室頂部開(kāi)有天窗,降溫室出水端的側(cè)壁上連有風(fēng)機(jī)。
優(yōu)選的,下階梯、上階梯的寬度為3~6m,風(fēng)機(jī)數(shù)量為3~12臺(tái)。
優(yōu)選的,下階梯和上階梯的垂直距離為20~30cm。
本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)制對(duì)流的階梯狀的流/風(fēng)道,并增加了水的表面積和水、風(fēng)對(duì)流接觸面積,從而高效的使水蒸發(fā),降低水溫。
附圖說(shuō)明:
附圖1是一幅較佳實(shí)施方式的循環(huán)冷卻水的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:降溫室1、下階梯2、上階梯3、出水管4、風(fēng)機(jī)5、進(jìn)水端11、出水端12、進(jìn)水管6、天窗13。
具體實(shí)施方式:
在本專利中,“下/上階梯較高一端的端面”中的“較高一端”指下/上階梯的底面到其上臺(tái)階的頂面的距離最大的一級(jí)臺(tái)階。
如圖1所示,一種循環(huán)冷卻水的冷卻裝置,其特征在于,包括:降溫室1、下階梯2、上階梯3、出水管4、風(fēng)機(jī)5;其中,下階梯2和上階梯3均為多級(jí)階梯,下階梯2和上階梯3的兩側(cè)壁與降溫室1內(nèi)部?jī)蓚?cè)壁緊密接觸,下階梯2較高一端的端面與降溫室1進(jìn)水端11內(nèi)壁緊密接觸,上階梯2較高一端的端面與降溫室1出水端12內(nèi)壁緊密接觸,在下階梯2與上階梯3之間形成通道用于流水和通氣,降溫室1進(jìn)水端11的端壁上連有進(jìn)水管6且進(jìn)水管6的管口位于下階梯2頂部臺(tái)階之上,降溫室1底部且正對(duì)上階梯3底部臺(tái)階處連有出水管4,下階梯2頂部臺(tái)階上方的降溫室1頂部開(kāi)有天窗13,降溫室1出水端12的側(cè)壁上連有風(fēng)機(jī)5。
在本實(shí)施方式中,下階梯2、上階梯3的寬度為3~6m,風(fēng)機(jī)5數(shù)量為3~12臺(tái),即相鄰風(fēng)5機(jī)間隔1m。下階梯2和上階梯3的垂直距離為20~30cm。
需要被冷卻的水從上方的進(jìn)水管6沿下階梯2向下漫流,風(fēng)機(jī)5不停地從下方送風(fēng),由于上階梯3的存在,迫使風(fēng)沿著通道并貼著水面向上流動(dòng)并最終從天窗13流出;由于采用大面積漫流,水層薄,并且風(fēng)能一直與水面接觸,加速水的蒸發(fā),從而帶走水體熱量,降低水體溫度。