专利名称：反应放热回收热能利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热工装置，特别涉及化工生产中的放热回收利用的装置。
背景技术：
现有化工生产过程中，常遇到一些放热反应，有些放热反应在反应的初期需要进 行加热，以保证反应的顺利进行，随着反应的持续，发热逐渐变多，需要对其进行降温处理， 以保证反应处于安全可控状态。通常这类装置包括有反应器，反应器外设有夹套，夹套上设 有传热介质进口和传热介质出口，通过传热介质进口和传热介质出口，可通入传热介质进 行循环以给反应器加温。其不足之处在于现有技术中一般没有将反应放出的热量回收再 利用的做法，同时也没有将加热装置和冷却装置设置在一套系统中的做法。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种反应放热回收热能利用装置，使其能够克服现有技 术的缺陷，将加热装置和冷却装置设置在一套系统中，同时，能对反应的放热进行回收再利用。为解决以上技术问题，本实用新型提供的反应放热回收热能利用装置，包括反应 器，反应器外设有夹套，所述夹套上设有传热介质进口和传热介质出口，所述传热介质进口 和传热介质出口之间并联连接有加热循环系统和冷却循环系统，所述冷却循环系统包括循 环泵，循环泵的出口连接至传热介质进口，传热介质出口连接至换热器的进口，换热器的出 口连接至循环泵进口，所述换热器上设有冷却水进口和冷却水出口，冷却水进口和冷却水 出口连接至向外供蒸汽的汽水分离包。该装置投入工作的初期，由于反应器中的反应尚未正常进行，需要通过加热循环 系统给反应器加温，以获得正常反应的初始条件，待反应正常进行时，反应的放热足以维持 其继续反应，此时，可关闭加热循环系统，转而采用冷却循环系统给反应器降温，以保证反 应的安全和维持正常反应的最佳温度；循环泵工作，使传热介质如水、导热油等物质在夹 套、换热器之间不断循环，从汽水分离包来并流经换热器的水不断带走换热器内传热介质 的热量，吸热后的水再回到汽水分离包内，进行汽水分离，产生的蒸汽可向外界供汽。该装 置的有益效果在于其将加热装置和冷却装置设置在一套系统中，只需要通过相应阀的转 换即可在加热和冷却之间进行转换，以维持反应处于高效、安全可控的状态，同时，其对反 应的放热进行回收再利用，具有良好的节能效果。该装置可用于偏三甲苯与空气连续氧化 反应制备偏苯三甲酸的工业生产中。为保证装置的使用可靠性，所述循环泵并联设置有两台。两台循环泵可互为备用， 亦可同时工作。为方便向汽水分离包内补水，所述汽水分离包上设有补水管，补水管上设有经压 差继电器控制的补水电磁阀。通过电磁阀可自动补水，实现自动运行。为保证供应蒸汽的质量，所述汽水分离包上部设有蒸汽出口管，蒸汽出口管管路上设有经压力继电器控制的供汽电磁阀。通过压力继电器可控制汽水分离包内的气压达到 一定压力后向外供汽。为适应反应器多级反应的需要，所述反应器外设置的夹套可设有多组，多组夹套 之间可并联，也可串联。为方便制造，所述换热器为管壳式换热器。管壳式换热器结构简单，制造方便，且 传热效率高。
图1为本实用新型工作原理图。其中，1反应器，2夹套，3加热循环系统，4传热介质出口，5传热介质进口，6循环 泵，7换热器，8汽水分离包，9补水电磁阀，10压差继电器，11压力继电器，12供汽电磁阀。
具体实施方式
如图1所示，为偏三甲苯与空气氧化反应的回收热能利用装置，其反应器1外设有 上下两组夹套2，夹套2上设有传热介质进口 5和传热介质出口 4，传热介质进口 5和传热 介质出口 4之间并联连接有加热循环系统3和冷却循环系统，所述冷却循环系统包括两台 并联设置的循环泵6，循环泵6的出口连接至传热介质进口 5，传热介质出口 4连接至管壳 式换热器7的进口，换热器7的出口连接至循环泵6进口，换热器7上设有冷却水进口和冷 却水出口，冷却水进口和冷却水出口连接至向外供蒸汽的汽水分离包8 ；汽水分离包8上设 有补水管，补水管上设有经压差继电器10控制的补水电磁阀9 ；汽水分离包8上部设有蒸 汽出口管，蒸汽出口管管路上设有经压力继电器11控制的供汽电磁阀12。偏三甲苯与空气氧化反应为放热反应，但是其反应的初期需要给反应物料加热， 即通过加热循环系统3给夹套2内通入高温传热介质，传热介质可使用导热油，待物料正常 反应时，为达到最佳反应效果，控制釜内反应温度，可关闭加热循环系统3，转而使用冷却循 环系统，给夹套2内通入低温导热油，控制其反应温度。其低温导热油在夹套2内通过热交 换后温度可达180°C左右，导热油再通过热交换器，通过热能转换在汽水分离包8中产生蒸 汽，而后通过供汽电磁阀12供汽给用户使用。该装置的回收热量相当于产0. 5MPa蒸汽2t/ h。本实用新型并不局限于上述实施例，作为本领域内的技术人员，可以在上述技术 方案的基础上作出一些变形和替代，这些变形和替代的技术方案也均落入本实用新型的保 护范围内，例如在汽水分离包的出水管路上设置热水循环泵、各部件的进出口均增设电控 的阀门等。
权利要求1.一种反应放热回收热能利用装置，包括反应器，反应器外设有夹套，所述夹套上设有 传热介质进口和传热介质出口，其特征在于所述传热介质进口和传热介质出口之间并联 连接有加热循环系统和冷却循环系统，所述冷却循环系统包括循环泵，循环泵的出口连接 至传热介质进口，传热介质出口连接至换热器的进口，换热器的出口连接至循环泵进口，所 述换热器上设有冷却水进口和冷却水出口，冷却水进口和冷却水出口连接至向外供蒸汽的 汽水分离包。
2.根据权利要求1所述的反应放热回收热能利用装置，其特征在于所述循环泵并联 设置有两台。
3.根据权利要求1或2所述的反应放热回收热能利用装置，其特征在于所述汽水分 离包上设有补水管，补水管上设有经压差继电器控制的补水电磁阀。
4.根据权利要求1或2所述的反应放热回收热能利用装置，其特征在于所述汽水分 离包上部设有蒸汽出口管，蒸汽出口管管路上设有经压力继电器控制的供汽电磁阀。
5.根据权利要求1或2所述的反应放热回收热能利用装置，其特征在于所述反应器 外设置的夹套有上下两组。
6.根据权利要求1或2所述的反应放热回收热能利用装置，其特征在于所述换热器 为管壳式换热器。
专利摘要本实用新型公开了热工装置领域内的反应放热回收热能利用装置，包括反应器，反应器外设有夹套，夹套上设有传热介质进口和传热介质出口，传热介质进口和传热介质出口之间并联连接有加热循环系统和冷却循环系统，冷却循环系统包括循环泵，循环泵的出口连接至传热介质进口，传热介质出口连接至换热器的进口，换热器的出口连接至循环泵进口，所述换热器上设有冷却水进口和冷却水出口，冷却水进口和冷却水出口连接至向外供蒸汽的汽水分离包。该装置可给反应器加温，以获得正常反应的初始条件，反应正常进行时，采用冷却循环系统给反应器降温，对反应放热进行回收再利用。该装置可用于偏三甲苯与空气连续氧化反应制备偏苯三甲酸的工业生产中。
文档编号F22B1/00GK201779870SQ20102051617
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月3日 优先权日2010年9月3日
发明者宋金留, 曹正国 申请人:镇江正丹化学工业有限公司(外商独资)