本實用新型涉及電石法生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種換熱轉(zhuǎn)化器。

背景技術(shù)：

目前在電石法PVC生產(chǎn)工藝中，乙炔和氯化氫在轉(zhuǎn)化器內(nèi)合成氯乙烯的反應(yīng)是整個工藝的核心部分，也是電石法與乙烯法工藝的重要區(qū)別。轉(zhuǎn)化器是乙炔和氯化氫合成為氯乙烯單體的專用設(shè)備。

轉(zhuǎn)化器是圓形的列管式固定床反應(yīng)器，列管內(nèi)裝填觸媒、列管間走移去反應(yīng)熱的熱水。轉(zhuǎn)化器的移熱方式屬“熱傳導(dǎo)+汽化”的復(fù)合傳熱模式，反應(yīng)帶處是汽化傳熱、非反應(yīng)帶處是熱傳導(dǎo)傳熱。中心部分的列管是反應(yīng)最激烈、溫度最高的區(qū)域，也是傳熱較差的部分。轉(zhuǎn)化器內(nèi)乙炔和氯化氫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量必須及時有效的從催化劑上移走，以免發(fā)生因溫度失控引起的催化劑燒結(jié)、副反應(yīng)增多等不利影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本實用新型要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有的列管式換熱轉(zhuǎn)化器無法根據(jù)列管上溫度梯度分布對反應(yīng)列管進行合理有效的熱傳導(dǎo)的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種換熱轉(zhuǎn)化器，包括殼體、隔板和反應(yīng)列管，所述隔板設(shè)置于所述殼體的內(nèi)部，以將所述殼體的內(nèi)部分隔為多個換熱空間，每個所述換熱空間對應(yīng)的所述殼體上均設(shè)有換熱介質(zhì)進口與換熱介質(zhì)出口，所述反應(yīng)列管垂直穿過所述隔板設(shè)置于所述殼體的內(nèi)部。

其中，所述隔板為多個，且沿所述反應(yīng)列管的軸線方向均勻設(shè)置。

其中，所述換熱介質(zhì)出口與所述換熱介質(zhì)進口沿所述反應(yīng)列管內(nèi)反應(yīng)氣體流向依次設(shè)置。

其中，所述換熱空間內(nèi)設(shè)有與所述隔板平行設(shè)置的折流板，且位于所述換熱介質(zhì)出口與所述換熱介質(zhì)進口之間，所述折流板與所述殼體的內(nèi)壁連接，所述折流板的面積小于所述隔板的面積。

其中，所述折流板為多個，且相鄰的兩個所述折流板交錯設(shè)置。

其中，所述反應(yīng)列管的端口下方設(shè)置觸媒支撐件，所述觸媒支撐件上鋪設(shè)有孔徑小于觸媒粒經(jīng)大小的絲網(wǎng)。

其中，所述反應(yīng)列管的兩端均通過管板與所述殼體固定連接。

其中，所述殼體的兩端均連接錐形的管箱封頭。

(三)有益效果

本實用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：本實用新型換熱轉(zhuǎn)化器是一種溫度可控的分段式換熱轉(zhuǎn)化器，殼體內(nèi)反應(yīng)列管穿過隔板設(shè)置，反應(yīng)列管內(nèi)氣體在催化劑作用發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)列管軸向方向溫度梯度的變化設(shè)置隔板，將殼體內(nèi)部分為多個獨立的換熱空間，每部分中反應(yīng)列管的反應(yīng)熱均獨立移除，換熱介質(zhì)溫度通過介質(zhì)流量控制，由此每個換熱空間分別有換熱介質(zhì)進口和換熱介質(zhì)出口，根據(jù)每個換熱空間的換熱程度設(shè)置不同的介質(zhì)流量，使之保持合理的熱傳導(dǎo)強度來降低反應(yīng)列管的溫度，提高轉(zhuǎn)化器的傳熱效率。本發(fā)明在現(xiàn)有轉(zhuǎn)化器尺寸和換熱管數(shù)量都不變的情況下，更加合理的降低反應(yīng)列管的溫度，解決現(xiàn)有技術(shù)中列管式轉(zhuǎn)化器中軸向、徑向溫度梯度大的問題，提高傳熱效率，提高轉(zhuǎn)化器產(chǎn)能，同時避免局部過熱導(dǎo)致的觸媒失活，節(jié)省了轉(zhuǎn)化器中的觸媒，延長催化劑的壽命。

除了上面所描述的本實用新型解決的技術(shù)問題、構(gòu)成的技術(shù)方案的技術(shù)特征以及有這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點之外，本實用新型的其他技術(shù)特征及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點，將結(jié)合附圖作出進一步說明。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例換熱轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1：殼體；2：隔板；3：反應(yīng)列管；4：換熱介質(zhì)進口；5：換熱介質(zhì)出口；6：折流板；7：觸媒支撐件；8：管板；9：管箱封頭。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上，“若干個”、“若干根”、“若干組”的含義是一個或一個以上。

如圖1所示，本實用新型實施例提供的換熱轉(zhuǎn)化器，包括殼體1、隔板2和反應(yīng)列管3，隔板2設(shè)置于殼體1的內(nèi)部，以將殼體1的內(nèi)部分隔為多個換熱空間，每個換熱空間對應(yīng)的殼體1上均設(shè)有換熱介質(zhì)進口4與換熱介質(zhì)出口5，反應(yīng)列管3垂直穿過隔板2設(shè)置于殼體1的內(nèi)部。

本實用新型換熱轉(zhuǎn)化器是一種溫度可控的分段式換熱轉(zhuǎn)化器，殼體內(nèi)反應(yīng)列管穿過隔板設(shè)置，反應(yīng)列管內(nèi)氣體在催化劑作用發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)列管軸向方向溫度梯度的變化設(shè)置隔板，將殼體內(nèi)部分為多個獨立的換熱空間，每部分中反應(yīng)列管的反應(yīng)熱均獨立移除，換熱介質(zhì)溫度通過介質(zhì)流量控制，由此每個換熱空間分別有換熱介質(zhì)進口和換熱介質(zhì)出口，根據(jù)每個換熱空間的換熱程度設(shè)置不同的介質(zhì)流量，使之保持合理的熱傳導(dǎo)強度來降低反應(yīng)列管的溫度，提高轉(zhuǎn)化器的傳熱效率。本發(fā)明在現(xiàn)有轉(zhuǎn)化器尺寸和換熱管數(shù)量都不變的情況下，更加合理的降低反應(yīng)列管的溫度，解決現(xiàn)有技術(shù)中列管式轉(zhuǎn)化器中軸向、徑向溫度梯度大的問題，提高傳熱效率，提高轉(zhuǎn)化器產(chǎn)能，同時避免局部過熱導(dǎo)致的觸媒失活，節(jié)省了轉(zhuǎn)化器中的觸媒，延長催化劑的壽命。

其中，隔板2為多個，且隔板2沿反應(yīng)列管3的軸線方向均勻設(shè)置。隔板可設(shè)置多個，沿反應(yīng)列管軸線方向均勻設(shè)置，本實施例的殼體中設(shè)置兩個隔板，分別為上隔板和下隔板，下隔板和上隔板將殼體空間分為三部分，因一般情況下反應(yīng)列管兩端與中部的放熱程度不同，此種設(shè)置上下兩換熱空間中介質(zhì)流量較小，中間換熱空間中介質(zhì)流量較大，有效降低換熱管中心部位的溫度，降低轉(zhuǎn)化器列管中間部分的熱點溫度，避免局部過熱導(dǎo)致的觸媒失活，提高轉(zhuǎn)化器的傳熱效率。

具體的，換熱介質(zhì)出口5與換熱介質(zhì)進口4沿反應(yīng)列管3內(nèi)反應(yīng)氣體流向依次設(shè)置。本實施例的殼體豎向設(shè)置，氣體由上至下在反應(yīng)列管內(nèi)流動，每個換熱空間中的換熱介質(zhì)進口在換熱介質(zhì)出口在的下方，換熱介質(zhì)進入換熱空間后堆積流動，有利于每個換熱空間中反應(yīng)列管的充分換熱。

其中，換熱空間內(nèi)設(shè)有與隔板2平行設(shè)置的折流板6，且折流板6位于換熱介質(zhì)出口5與換熱介質(zhì)進口4之間，折流板6與殼體1的內(nèi)壁連接，折流板6的面積小于隔板2的面積。其中，折流板6為多個，且相鄰的兩個折流板6交錯設(shè)置。每個換熱空間中設(shè)有多個與反應(yīng)列管軸線方向垂直的折流板，折流板面積小于隔板面積，介質(zhì)在交錯的折流板間流動，流速減緩有利于反應(yīng)列管的充分換熱，提高轉(zhuǎn)換器換熱效率。

另外，反應(yīng)列管3的端口下方設(shè)置觸媒支撐件7，觸媒支撐件7上鋪設(shè)有孔徑小于觸媒粒經(jīng)大小的絲網(wǎng)。本實施例中反應(yīng)列管下端口下方設(shè)置有柵格狀的觸媒支撐結(jié)構(gòu)，觸媒支撐結(jié)構(gòu)上鋪設(shè)有孔徑小于觸媒粒經(jīng)大小的絲網(wǎng)。

其中，反應(yīng)列管3的兩端均通過管板8與殼體1固定連接。反應(yīng)列管并分別由上管板和下管板固定，且均勻排列在轉(zhuǎn)化器的殼體內(nèi)。

其中，殼體1的兩端均連接錐形的管箱封頭9。殼體兩端分別連接錐形的上管箱封頭和下管箱封頭，分別作為反應(yīng)氣體的進出口。

綜上所述，本實用新型換熱轉(zhuǎn)化器是一種溫度可控的分段式換熱轉(zhuǎn)化器，殼體內(nèi)反應(yīng)列管穿過隔板設(shè)置，反應(yīng)列管內(nèi)氣體在催化劑作用發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)列管軸向方向溫度梯度的變化設(shè)置隔板，將殼體內(nèi)部分為多個獨立的換熱空間，每部分中反應(yīng)列管的反應(yīng)熱均獨立移除，換熱介質(zhì)溫度通過介質(zhì)流量控制，由此每個換熱空間分別有換熱介質(zhì)進口和換熱介質(zhì)出口，根據(jù)每個換熱空間的換熱程度設(shè)置不同的介質(zhì)流量，使之保持合理的熱傳導(dǎo)強度來降低反應(yīng)列管的溫度，提高轉(zhuǎn)化器的傳熱效率。本發(fā)明在現(xiàn)有轉(zhuǎn)化器尺寸和換熱管數(shù)量都不變的情況下，更加合理的降低反應(yīng)列管的溫度，解決現(xiàn)有技術(shù)中列管式轉(zhuǎn)化器中軸向、徑向溫度梯度大的問題，提高傳熱效率，提高轉(zhuǎn)化器產(chǎn)能，同時避免局部過熱導(dǎo)致的觸媒失活，節(jié)省了轉(zhuǎn)化器中的觸媒，延長催化劑的壽命。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。