一种新型急冷塔的制作方法

1.本发明涉及分离设备，具体涉及一种新型急冷塔。


背景技术：

2.在化学工程中，最常用的生产丙烯腈的方法是氨氧化法。这种方法就是将丙烯在流化床反应器中进行氨氧化，得到粗丙烯腈气体。粗丙烯腈气体中除含有大量丙烯腈之外，还含一些副产品，包括乙腈、氢氰酸、丙烯酸、丙烯醛等，还含有一些杂质，如催化剂粉尘、高聚物渣滓、氨等等。这种粗丙腈气体从反应器取出后被输入急冷塔进行处理。急冷塔的任务第一降温，第二是去除催化剂粉尘、高聚物渣滓、氨等杂质，然后送入后续工序将副产品分离出来。传统急冷塔通常都是单一采用水洗方来去除气体中的杂质，但是其效果并不很好，特别产品质很高时，采用这种方法很难达到。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提出了一种新型急冷塔。
4.本发明的技术方案：一种新型急冷塔，所述急冷塔包括外壳；所述外壳顶部设置有气体出口、下部设置有粗丙腈气体入口，所述外壳上部为除氨区、下部为除杂区；所述急冷塔还包括若干塔板，若干塔板由上至下分布安装在除氨区，在除氨区内形成一流道，所述流道上端连接设置在外壳上的硫酸入口、下端连接设置在外壳上的硫酸出口，所述流道内的硫酸从各塔板表面流过，所述塔板上密布小孔；所述急冷塔还包括水气混合器、过滤膜，水气混合器、过滤膜安装在除杂区，所述水气混合居下，其连接粗丙腈气体入口，所述水气混合器还与设置在外壳上的洗涤水进口连接，所述外壳底部设置有洗涤水出口，所述过滤膜居上，全覆盖除杂区。
5.优选，所述所述水气混合器包括总气管、水管、若干分支气管，所述总气管一端开口为进气口、另一端封口，所述水管均一端开口为进水口、另一端封口；所述总气管居下、水管居上，若干分支气管分布安装在总气管上，所述分支气管下端插入总气管、上端穿过水管伸出一段，所述分支气管上端为出气口，所述分支气管与水管下侧壁密封连接、与水管上侧壁之间留有间隙，形成出水口，所述水气混合器还包括若干喷嘴，所述喷嘴分布安装在水管上，所述喷嘴具有两个进口、一出口，出气口连接喷嘴的进口一，出水口连接喷嘴的进口二，喷嘴的进口进水一、进口二进气，水、气在喷嘴中混合，并由喷嘴的出口喷出；所述喷嘴包括喷嘴支座、喷嘴外壳、喷嘴内芯，所述喷嘴支座安装在水管上，所述喷嘴外壳固定连接在喷嘴支座上，其下端开口，为喷嘴的进口二，所述喷嘴内芯为一直管，所述喷嘴内芯竖直安装在喷嘴外壳内，其上端伸入或穿过设置在喷嘴外壳上端的开口构成喷嘴的出口、下端为喷嘴的进口一，所述喷嘴内芯上端与喷嘴外壳上端密封连接，喷嘴内芯一周圈分布设置有若干虹吸孔。
6.所述喷嘴内芯为文丘里管，所述虹吸孔位于喷嘴内芯的喉部；所述总气管、水管均
为平面螺旋状盘管；所述分支气管沿总气管排布；采用水气混合喷射雾化，以达到增加水气接触界面面积，从而达到增强洗效果的目的。进一步地是巧妙运用文丘里管的原理，使得水气自动混合；本水气混合器安装在急冷塔内，喷嘴向上喷射，而不是向下喷射，这样增强了洗涤效果；如果向下喷射，那么重力作用加上很高的喷射初速度，就会在很短的时间内进入急冷塔底部釜液中，使得气液没有充分接触的时间；而向上喷射大大延长了在空中的时间，使小水滴有足够的时间碰撞、接触、吸收粉尘；本水气混合器结构单、零件少，制造和安装都十分方便，且可靠性很高。
7.所述急冷塔还包括漏液收集器，所述漏液收集器安装在除氨区，位于塔板下方。
8.所述急冷塔还包括冲洗器，所述冲洗器安装在除杂区，位于过滤膜与水气混合器之间，所述冲洗器与设置在外壳上的冲洗水入口连接，所述冲洗器向过滤膜喷冲洗水。
9.优选，所述冲洗器包括总管、若干支管以及若干冲洗头；所述总管、若干支管均为直管，所述总管水平、一端为开口与冲洗水入口连接、另一端封口，若干支管安装在总管上，水平、分置总管两侧依次排列，所述支管一端连接总管、另一端封口，若干冲洗头分布安装在各支管上；所述冲洗头为旋转冲洗头，包括冲洗头座、轴承外壳、空心转轴、滚珠、水室，所述冲洗头座竖直插入支管并与之固定连接，所述轴承外壳用螺栓固定连接在冲洗头座上，所述空心转轴通过滚珠旋转在轴承外壳内，其内孔与冲洗头座内孔相连通，所述空心转轴插入水室并与之固定连接，所述水室上开有两喷水口，两喷水口对角分布、中心对称；所述水室为一空心球或空心椭球；支管由中间向两侧渐变短，所有支管的封口端在同一圆周面上；支管之间等间距；所述喷水口为扇形；其使用时，冲洗水从冲洗水进口加入，先进入总管，然后流入各个支管，再流经冲洗头座内孔以及空心转轴内孔，进入水室，最后从两个喷水口喷出，喷水时就形成一个作用于水室的力矩，从而推动水室连同空心轴一起转动；这样，形成一个圆形的冲洗区域，若干个圆形有规律地排列，互相有部分重叠，使得整过滤膜无冲洗死区；且冲洗头全部采用抗腐蚀材料制造，具有良好水润滑性能。
10.所述外壳由上封头、上筒体、过度锥壳、下筒体、下封头组合连接而成，所述过度锥壳上口小、下口大；所述上封头与上筒体围成区域，即所述除氨区，所述下筒体与下封头围成区域，即所述除杂区。
11.所述脱氢氢酸塔还包括裙座，所述群座固定连接在外壳底部，支撑整个脱氢氢酸塔。
12.所述外壳上分别设置有上人孔、中人孔、下人孔。
13.所述急冷塔上安装有吊臂。
14.所述裙座上设置有检测孔。
15.所述塔板包括横板、竖板，所述横板与外壳固定连接，其一端与外壳内壁留有间隙，形成一开口，所述竖板连接在横板上，于开口处，向上伸出横板一段形成溢流板、向下伸出一段形成导流板；小孔分布在横板与竖板上；相邻塔板之间，开口相对，且上一塔板的竖板位于下一塔板的横板上方、相互之间留有间隙。
16.本发明设计合理，构思巧妙，其在使用时，粗丙腈气体由粗丙腈气体入口、气体出口出，依次经过除杂区、除氨区，于除杂区，水气混合器对气体进行初步水洗，将催化剂粉尘、高聚物渣滓溶入水滴中带走，也将部分氨和醛类溶入水滴中带走，初步水洗后的气体经
过过滤膜，滤出残留粉尘，使得粉尘的残留大幅下降，由≤80ppm下降为≤10ppm，从而使产品质大幅提高；于除氨区，采用工业硫酸吸收气体中的氨；考虑到，过滤膜拦截的粉尘积累多了时候就会堵塞过滤膜的通气微孔，增设冲洗器，对过滤膜间歇性冲洗；考虑到，工业硫酸会滴落到过滤膜上，损坏过滤膜，增设漏液收集器收集滴落的工业硫酸。
附图说明
17.图1是急冷塔结构示意图。
18.图2是急冷塔结构局部示意图（塔板部分）。
19.图3是图1中a向示意图1（水气混合器）。
20.图4是图1中a向示意图2（水气混合器）。
21.图5是图3中b-b剖视图。
22.图6是图5中a-a剖视图。
23.图7冲洗器安装示意图。
24.图8是冲洗器俯视图。
25.图9是冲洗头安装示意图（剖面）。
26.图10是图9中b向喷水示意图。
27.图11是水室俯视图。
28.图12是图11中c-c方向剖视图。
29.图13是图11中d-d方向剖视图。
30.图中急冷塔：裙座1、洗涤水出口2、下封头3、下筒体4、粗丙腈气体入口5、水气混合器6、冲洗器7、过滤膜8、过渡锥壳9、漏液收集器10、硫酸出口11、塔板12、上筒体13、吊臂14、上封头15、气体出口16、上人孔17、硫酸入口18、中人孔19、漏液出口20、冲洗水入口21、洗涤水入口22、下人孔23、检查孔24；塔板12：横板12-1、竖板12-2、溢流板12-3、导流板12-4；水气混合器6：总气管6-1，水管6-2，分支气管6-3，喷嘴6-4、喷嘴支座6-4-1、喷嘴外壳6-4-2、喷嘴内芯6-4-3、虹吸孔6-4-4；所述冲洗器7：总管7-1，支管7-2，冲洗头7-3、冲洗头座7-3-1、轴承外壳7-3-2、空心转轴7-3-3、滚珠7-3-4、水室7-3-5、喷水口7-3-6。
具体实施方式
31.如图1-2所示，一种新型急冷塔，所述急冷塔包括外壳；所述外壳顶部设置有气体出口16、下部设置有粗丙腈气体入口5，所述外壳上部为除氨区、下部为除杂区；所述急冷塔还包括若干塔板12，若干塔板12由上至下分布安装在除氨区，在除氨区内形成一流道，所述流道上端连接设置在外壳上的硫酸入口18、下端连接设置在外壳上的硫酸出口11，所述流道内的硫酸从各塔板12表面流过，所述塔板12上密布小孔；所述急冷塔还包括水气混合器6、过滤膜8，水气混合器6、过滤膜8安装在除杂区，所述水气混合6居下，其连接粗丙腈气体
入口5，所述水气混合器6还与设置在外壳上的洗涤水进口22连接，所述外壳底部设置有洗涤水出口2，所述过滤膜8居上，全覆盖除杂区；所述急冷塔还包括漏液收集器10，所述漏液收集器10安装在除氨区，位于塔板12下方，与设置在外壳上的漏液出口20连接；所述急冷塔还包括冲洗器7，所述冲洗器7安装在除杂区，位于过滤膜8与水气混合器6之间，所述冲洗器7与设置在外壳上的冲洗水入口21连接，所述冲洗器7向过滤膜8喷冲洗水；所述外壳由上封头15、上筒体13、过度锥壳9、下筒体4、下封头3组合连接而成，所述过度锥壳9上口小、下口大；所述上封头15与上筒体13围成区域，即所述除氨区，所述下筒体4与下封头3围成区域，即所述除杂区；所述脱氢氢酸塔还包括裙座1，所述群座1固定连接在外壳底部，支撑整个脱氢氢酸塔；所述外壳上分别设置有上人孔17、中人孔19、下人孔23；所述急冷塔上安装有吊臂14；所述裙座上设置有检测孔24；所述塔板12包括横板12-1、竖板12-2，所述横板12-1与外壳固定连接，其一端与外壳内壁留有间隙，形成一开口，所述竖板12-2连接在横板12-1上，于开口处，向上伸出横板12-1一段形成溢流板12-3、向下伸出一段形成导流板12-4；小孔分布在横板12-1与竖板12-2上；相邻塔板12之间，开口相对，且上一塔板的竖板12-2位于下一塔板的横板12-1上方、相互之间留有间隙；如图3-6所示，所述水气混合器6包括总气管6-1、水管6-2、若干分支气管6-3，所述总气管6-1一端开口为进气口、另一端封口，所述水管6-2均一端开口为进水口、另一端封口；所述总气管6-1居下、水管6-2居上，若干分支气管6-3分布安装在总气管6-1上，所述分支气管6-3下端插入总气管1（焊接）、上端穿过水管6-2伸出一段，所述分支气管6-2上端为出气口，所述分支气管6-2与水管6-2下侧壁密封连接（焊接）、与水管6-2上侧壁之间留有间隙，形成出水口，所述水气混合器还包括若干喷嘴6-4，所述喷嘴6-4分布安装在水管6-2上，所述喷嘴6-4具有两个进口、一出口，出气口连接喷嘴6-4的进口一，出水口连接喷嘴6-4的进口二（焊接），喷嘴6-4的进口进水一、进口二进气，水、气在喷嘴6-4中混合，并由喷嘴6-4的出口喷出；所述喷嘴4包括喷嘴支座6-4-1、喷嘴外壳6-4-2、喷嘴内芯6-4-3，所述喷嘴支座6-4-1安装在水管6-2上，所述喷嘴外壳6-4-2固定连接（焊接）在喷嘴支座6-4-1上，其下端开口，为喷嘴6-4的进口二，所述喷嘴内芯6-4-3为一直管，所述喷嘴内芯6-4-3竖直安装在喷嘴外壳6-4-2内，其上端伸入设置在喷嘴外壳6-4-2上端的开口构成喷嘴6-4的出口、下端为喷嘴6-4的进口一，所述喷嘴内芯6-4-3上端与喷嘴外壳6-4-2上端密封连接（过盈配合），喷嘴内芯6-4-3一周圈分布设置有若干虹吸孔6-4-4；所述喷嘴内芯6-4-3为文丘里管，所述虹吸孔6-4-4位于喷嘴内芯6-4-3的喉部；所述总气管6-1、水管6-2均为平面螺旋状盘管；所述分支气管6-3沿总气管6-1排布；如图7-13所示，所述冲洗器7包括总管7-1、若干支管7-2以及若干冲洗头7-3；所述总管7-1、若干支管7-2均为直管，所述总管7-1水平、一端为开口、另一端封口，若干支管7-2安装在总管1上，水平、分置总管1两侧依次排列，所述支管7-2一端连接总管1、另一端封口，若干冲洗头7-3分布安装在各支管7-2上；支管2由中间向两侧渐变短，所有支管7-2的封口端在同一圆周面上；支管7-2之间等间距；所述冲洗头7-3为旋转冲洗头，包括冲洗头座7-3-1、轴承外壳7-3-2、空心转轴7-3-3、滚珠7-3-4、水室7-3-5，所述冲洗头座7-3-1竖直插入支管7-2并与之固定连接（焊接），所述轴承外壳7-3-2用螺栓固定连接在冲洗头座7-3-1上，所述空心转轴7-3-3通过滚珠7-3-4旋转在轴承外壳7-3-2内，其内孔与冲洗头座7-3-1内孔相连通，所述空心转轴7-3-3插入水室7-3-5并与之固定连接（焊接），所述水室7-3-5上开有两
喷水口7-3-6，两喷水口7-3-6对角分布、中心对称；所述水室7-3-5为一空心球或空心椭球；所述喷水口7-3-6为扇形。
32.在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性。

技术特征：
1.一种新型急冷塔，所述急冷塔包括外壳；其特征在于，所述外壳顶部设置有气体出口、下部设置有粗丙腈气体入口，所述外壳上部为除氨区、下部为除杂区；所述急冷塔还包括若干塔板，若干塔板由上至下分布安装在除氨区，在除氨区内形成一流道，所述流道上端连接设置在外壳上的硫酸入口、下端连接设置在外壳上的硫酸出口，所述流道内的硫酸从各塔板表面流过，所述塔板上密布小孔；所述急冷塔还包括水气混合器、过滤膜，水气混合器、过滤膜安装在除杂区，所述水气混合居下，其连接粗丙腈气体入口，所述水气混合器还与设置在外壳上的洗涤水进口连接，所述外壳底部设置有洗涤水出口，所述过滤膜居上，全覆盖除杂区。2.根据权利要求1所述的一种新型急冷塔，其特征在于，所述急冷塔还包括漏液收集器，所述漏液收集器安装在除氨区，位于塔板下方。3.根据权利要求1所述的一种新型急冷塔，其特征在于，所述急冷塔还包括冲洗器，所述冲洗器安装在除杂区，位于过滤膜与水气混合器之间，所述冲洗器与设置在外壳上的冲洗水入口连接，所述冲洗器向过滤膜喷冲洗水。4.根据权利要求1所述的一种新型急冷塔，其特征在于，所述外壳由上封头、上筒体、过度锥壳、下筒体、下封头组合连接而成，所述过度锥壳上口小、下口大；所述上封头与上筒体围成区域，即所述除氨区，所述下筒体与下封头围成区域，即所述除杂区。5.根据权利要求1所述的一种新型急冷塔，其特征在于，所述脱氢氢酸塔还包括裙座，所述群座固定连接在外壳底部，支撑整个脱氢氢酸塔。6.根据权利要求1所述的一种新型急冷塔，其特征在于，所述外壳上分别设置有上人孔、中人孔、下人孔。7.根据权利要求1所述的一种新型急冷塔，其特征在于，所述急冷塔上安装有吊臂。8.根据权利要求5所述的一种新型急冷塔，其特征在于，所述裙座上设置有检测孔。9.根据权利要求1所述的一种新型急冷塔，其特征在于，所述塔板包括横板、竖板，所述横板与外壳固定连接，其一端与外壳内壁留有间隙，形成一开口，所述竖板连接在横板上，于开口处，向上伸出横板一段形成溢流板、向下伸出一段形成导流板；小孔分布在横板与竖板上；相邻塔板之间，开口相对，且上一塔板的竖板位于下一塔板的横板上方、相互之间留有间隙。

技术总结
本发明涉及一种新型急冷塔，所述急冷塔包括外壳；所述外壳顶部设置有气体出口、下部设置有粗丙腈气体入口，所述外壳上部为除氨区、下部为除杂区；所述急冷塔还包括若干塔板，若干塔板由上至下分布安装在除氨区，在除氨区内形成一流道，所述流道上端连接设置在外壳上的硫酸入口、下端连接设置在外壳上的硫酸出口，所述流道内的硫酸从各塔板表面流过，所述塔板上密布小孔；所述急冷塔还包括水气混合器、过滤膜，水气混合器、过滤膜安装在除杂区，所述水气混合居下，其连接粗丙腈气体入口，所述水气混合器还与设置在外壳上的洗涤水进口连接，所述外壳底部设置有洗涤水出口，所述过滤膜居上，全覆盖除杂区。全覆盖除杂区。全覆盖除杂区。


技术研发人员：马晓平
受保护的技术使用者：江苏永大化工机械股份有限公司
技术研发日：2022.09.06
技术公布日：2023/8/24