一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置的制作方法

本实用新型涉及间氨基苯酚生产领域，具体是一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置。

背景技术：

在现在的化工领域中，间氨基苯酚的适用范围非常广泛，间氨基苯酚的合成方式有很多种，这其中，加氢法制取间氨基苯酚是一种简单常用的方式。为了达到更高的生产效率和合成转化率，采用加氢法制取间氨基苯酚需要保持反应温度维持在90-95℃之间。现有的加氢生产间氨基苯酚用加热装置大多采用对反应釜进行直接电加热的方式，这样使得反应釜内的温度不易控制，而且可能造成局部加热温度过高而造成产品的焦化，影响产品质量。现有的加氢生产间氨基苯酚用加热装置一般未添加对氢气的预热装置，使得冷氢气混合进溶液后，会对极大的影响溶液的温度，使得溶液中的温度下降。现有的加氢生产间氨基苯酚用加热装置一般未添加搅拌装置，使得氢气与溶液的接触面积不足，导致反应的速率慢，合成转化率低，有些加热装置中添加了搅拌装置，但是需要额外架设电机来驱动搅拌装置，增大了整体结构的复杂性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置，包括水箱、反应釜、蒸汽进管、控制箱、通气管、电磁铁、蛇形管、螺旋管、冷凝水管、换热器、氢气进管和转筒，所述水箱的顶端设有端盖，水箱内部设有反应釜；所述蒸汽进管的上方设有控制箱，蒸汽进管穿插进控制箱内，蒸汽进管的顶端与通气管右端连接，通气管的左端设有侧盖，通气管的右端与第一蒸汽出管相连通，通气管的上方连接有第二蒸汽出管；所述控制箱内部的左侧壁上设有电磁铁，电磁铁的左侧设有控制器；所述第一蒸汽出管由控制箱的右侧壁向外伸出并穿插进水箱的内部，第一蒸汽出管在水箱的管道在水箱内向下弯折至水箱的底部，第一蒸汽出管在水箱的底部连接有蛇形管，蛇形管为曲折的管道，蛇形管的右端连接有第三蒸汽出管，第三蒸汽出管的向上弯折并由水箱向外伸出；所述第二蒸汽出管由控制箱的顶壁向外伸出，并穿插过水箱的左侧壁和反应釜的左侧壁进入反应釜内，第二蒸汽出管的右端在反应釜内连接有螺旋管，螺旋管的右端连接有第四蒸汽出管，第四蒸汽出管与第三蒸汽出管的右侧连接有第五蒸汽出管，第四蒸汽出管、第三蒸汽出管和第五蒸汽出管三管连通，第四蒸汽出管的管道上设有单向阀；所述第五蒸汽出管的底端设有冷凝水管，冷凝水管下方设有冷凝水箱，第五蒸汽出管的顶端设有换热器，第五蒸汽出管与换热器相连通，并在换热器的顶部设有排气管，排气管、第五蒸汽出管和换热器相互连通；所述反应釜内设有温度测量器；所述换热器的中心穿插设有氢气进管，氢气进管穿插过端盖并伸入反应釜的底端，氢气进管的底端连接有转筒。

本实用新型的进一步方案：所述反应釜为圆筒形容器，且反应釜的底端设置成半球形。

本实用新型的进一步方案：所述通气管内设有推杆、活塞、密封圈、弹簧和衔铁，推杆的右半段设置在通气管内，推杆的右端设有活塞，活塞设置为圆台形，推杆的中段穿插设有两个密封圈，两个密封圈平行安装；所述密封圈的左侧设有弹簧，弹簧的左端固定在通气管的左侧盖上，弹簧的右端与密封圈的左侧相接触；所述推杆的左半段穿过通气管的左侧盖设置在通气管外，推杆的左端设有衔铁。

作为本实用新型的进一步方案：所述换热器包括换热器外壳和螺旋板，换热器外壳为上下两端设有半球形空腔的圆筒，换热器外壳内设有螺旋板，螺旋板围绕在氢气进管的周围，第五蒸汽出管与螺旋板分隔形成的螺旋形管道底端相连通，排气管与螺旋板分隔形成的螺旋形管道顶端相连通。

作为本实用新型的再进一步方案：所述转筒包括氢气出管、转筒外壳、轴承和气嘴， 氢气出管的左右两端均固定在反应釜的内壁上，氢气出管的右侧管道与氢气进管相连通，氢气出管位于转筒内部的管道上设有多个均布的通孔；所述转筒外壳的两端设有轴承，转筒外壳上均布设有多个气嘴，气嘴环绕在转筒外壳的圆柱面上，且气嘴均朝向顺时针方向倾斜设置，气嘴与转筒的内部连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用蒸汽加热的方式，利用螺旋管通入蒸汽对反应釜进行直接加热，利用蛇形管通入蒸汽对反应釜进行水浴加热保温，并且添加了温度测量器和控制器，通过切断或开放螺旋管中的蒸汽供给来对溶液的温度进行控制，在氢气进入反应釜之前，利用蒸汽的余热对氢气进行加热，降低了冷氢气通入反应釜中时对溶液温度的影响，同时利用氢气气流驱动转筒在溶液中持续的转动，溶液被搅拌使得氢气与溶液的接触面积增大，使得反应的效率和转化率增高。

附图说明

图1为一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置的整体结构剖视图。

图2为一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置中控制箱的内部结构剖视图。

图3为一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置中换热器的局部剖视图。

图4为一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置中转筒的局部剖视图。

图5为一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置中转筒的三维示意图。

图中：1、水箱；2、端盖；3、反应釜；4、蒸汽进管；5、控制箱；6、第一蒸汽出管；7、第二蒸汽出管；8、通气管；81、推杆；82、活塞；83、密封圈；84、弹簧；85、衔铁；9、电磁铁；10、控制器；11、蛇形管；12、螺旋管；13、温度测量器；14、第三蒸汽出管；15、第四蒸汽出管；16、单向阀；17、冷凝水管；18、冷凝水箱；19、第五蒸汽出管；191、排气管；20、换热器；201、换热器外壳；202、螺旋板；21、氢气进管；22、转筒；221、氢气出管；222、转筒外壳；223、轴承；224、气嘴。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1，一种连续加氢生产间氨基苯酚用加热装置，包括水箱1、反应釜3、蒸汽进管4、控制箱5、通气管8、电磁铁9、蛇形管11、螺旋管12、冷凝水管17、换热器20、氢气进管21和转筒22，所述水箱1为设有上开口的长方体箱体，水箱1的顶端设有端盖2，端盖2能够将水箱1完全密封，水箱1内部设有反应釜3，反应釜3为圆筒形容器，且反应釜3的底端设置成半球形，设置为半球形是为了使反应釜3受热均匀且受热面积大，在水箱1与反应釜3的之间空隙处注满水，通过水浴法对反应釜3进行保温；所述蒸汽进管4的上方设有控制箱5，蒸汽进管4穿插进控制箱5内，蒸汽进管4的底端能够外接蒸汽管道或蒸汽发生器，蒸汽进管4的顶端与通气管8右端连接，通气管8的左端设有侧盖，侧盖通过螺钉固定在通气管8的左端，通气管8的右端设置为漏斗形，通气管8的右端与第一蒸汽出管6相连通，通气管8的上方连接有第二蒸汽出管7，通气管8将蒸汽进管4、第一蒸汽出管6和第二蒸汽出管7连通；所述控制箱5内部的左侧壁上设有电磁铁9，电磁铁9的左侧设有控制器10，控制器10能够控制电磁铁9电路的通断。

所述第一蒸汽出管6由控制箱5的右侧壁向外伸出并穿插进水箱1的内部，第一蒸汽出管6在水箱1的管道在水箱1内向下弯折至水箱1的底部，第一蒸汽出管6在水箱1的底部连接有蛇形管11，蛇形管11为曲折的管道，曲折的管道增加了蒸汽在蛇形管11中的热行程以达到更好的加热效果，蛇形管11的右端连接有第三蒸汽出管14，第三蒸汽出管14的向上弯折并由水箱1向外伸出；所述第二蒸汽出管7由控制箱5的顶壁向外伸出，并穿插过水箱1的左侧壁和反应釜3的左侧壁进入反应釜3内，第二蒸汽出管7的右端在反应釜3内连接有螺旋管12，螺旋管12增加了蒸汽在其中的热行程以达到更好的加热效果，螺旋管12的右端连接有第四蒸汽出管15，第四蒸汽出管15与第三蒸汽出管14的右侧连接有第五蒸汽出管19，第四蒸汽出管15、第三蒸汽出管14和第五蒸汽出管19三管连通，第四蒸汽出管15的管道上设有单向阀16，单向阀16防止第三蒸汽出管14和第五蒸汽出管19内的蒸汽倒流回第四蒸汽出管15中；所述第五蒸汽出管19的底端设有冷凝水管17，冷凝水管17下方设有冷凝水箱18，第四蒸汽出管15、第三蒸汽出管14和第五蒸汽出管19内产生的冷凝水通过冷凝水管17流入冷凝水箱18中，第五蒸汽出管19的顶端设有换热器20，第五蒸汽出管19与换热器20相连通，并在换热器20的顶部设有排气管191，排气管191、第五蒸汽出管19和换热器20相互连通，排气管191能够外接其它管道，用来将使用后的蒸汽排出。

所述反应釜3内设有温度测量器13，温度测量器13用来测量反应釜3中的温度，温度测量器13配合控制器10，温度测量器13能够测量反应釜3内的温度，当温度达到95℃时温度测量器13会产生电信号并传递给控制器10，控制器10接收到电信号后使得电磁铁9通电；所述换热器20的中心穿插设有氢气进管21，氢气进管21穿插过端盖2并伸入反应釜3的底端，氢气进管21的底端连接有转筒22。

如图1、2所示，所述通气管8内设有推杆81、活塞82、密封圈83、弹簧84和衔铁85，推杆81的右半段设置在通气管8内，推杆81的右端设有活塞82，活塞82设置为圆台形，圆台形的活塞82与通气管8右端的漏斗形管道相配合，推杆81的中段穿插设有两个密封圈83，两个密封圈83平行安装，设置两个密封圈83是为了将通气管8完全密封以防止蒸汽由通气管8的左侧泄漏；所述密封圈83的左侧设有弹簧84，弹簧84的左端固定在通气管8的左侧盖上，弹簧84的右端与密封圈83的左侧相接触，由于弹簧84的弹力，活塞82不与通气管8的漏斗形管道接触，蒸汽能够通过通气管8进入第二蒸汽出管7中；所述推杆81的左半段穿过通气管8的左侧盖设置在通气管8外，推杆81的左端设有衔铁85，衔铁85固定在推杆81的左端，当电磁铁9通电工作时，衔铁85会由于磁力向左运动，从而带动推杆81向左移动，进而使得活塞82堵住通气管8，使得蒸汽不能通过第二蒸汽出管7，切断螺旋管12对反应釜内溶液的供热。

如图1、3所示，所述换热器20包括换热器外壳201和螺旋板202，换热器外壳201为上下两端设有半球形空腔的圆筒，换热器外壳201内设有螺旋板202，螺旋板202围绕在氢气进管21的周围，螺旋板202将换热器20的内腔分隔成螺旋形的管道，第五蒸汽出管19与螺旋板202分隔形成的螺旋形管道底端相连通，排气管191与螺旋板202分隔形成的螺旋形管道顶端相连通，蒸汽通过换热器20中的螺旋形管道，将热量传递给氢气进管21中的氢气。

如图4、5所示，所述转筒22包括氢气出管221、转筒外壳222、轴承223和气嘴224， 氢气出管221的左右两端均固定在反应釜3的内壁上，氢气出管221的右侧管道与氢气进管21相连通，氢气出管221位于转筒22内部的管道上设有多个均布的通孔，通孔用来将氢气出管221内的氢气向外排出；所述转筒外壳222的两端设有轴承223，轴承223使得转筒22能够绕着氢气出管221转动，氢气出管221兼做导气和支撑转筒22来使用，转筒外壳222上均布设有多个气嘴224，气嘴224环绕在转筒外壳222的圆柱面上，且气嘴224均朝向顺时针方向倾斜设置，气嘴224与转筒22的内部连通，氢气由氢气出管221进入转筒22内腔，进而通过气嘴224喷出，氢气喷出的反作用力使得转筒22能够绕氢气出管221转动，转筒22转动会扰动反应釜3内的溶液，使溶液与氢气的接触面积增大，加快反应效率，增大反应的转化率。

本实用新型的工作原理是：蒸汽进管4内的高温蒸汽由通气管8进入第一蒸汽出管6和第二蒸汽出管7中，蒸汽通过第一蒸汽出管6进入蛇形管11对水箱1内的水进行，蒸汽通过第二蒸汽出管7进入螺旋管12对反应釜3内的溶液进行加热，当反应釜3中溶液被加热到95℃时，反应釜3中插入的温度测量器13会发出电信号，控制器10接收电信号并控制电磁铁9通电，电磁铁9通电产生磁力吸附衔铁85，从而使得活塞82堵住通气管8，进而切断第二蒸汽出管7的蒸汽供给，使得螺旋管12停止加热反应釜3内的溶液，同时，蛇形管11内的蒸汽继续加热水箱1内的水，水箱1中的水对反应釜3内的溶液进行保温，当反应釜3中的溶液温度下降至90℃时，温度测量器13会发出电信号使得控制器10控制电磁铁9断电，从而使得第二蒸汽出管7再次通入蒸汽以对反应釜3进行加热；氢气进管21内的氢气在通过换热器20时，蒸汽残留的热量会传递给氢气，对氢气进行加热，降低了冷氢气通入反应釜3中的溶液时对溶液温度的影响，氢气通入转筒22时，氢气会由转筒22上的气嘴224喷出，氢气喷出产生的反作用力会使得转筒22旋转，转筒22旋转会扰动反应釜3中溶液，使得氢气与溶液的接触面积增大，使得反应的效率和转化率增高。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、 “下”、“前”、“后”、 “内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。