丙烯气体冷冻干燥设备的制作方法

本发明涉及氯丙烯生产设备技术领域，具体而言，涉及一种丙烯气体冷冻干燥设备。

背景技术：

氯丙烯，是一种有机合成原料，可作为生产环氧氯丙烷、丙烯醇、甘油等的中间体，也用作特殊反应的溶剂，应用领域广泛，在以丙烯作为原料生产氯丙烯的过程中，原料丙烯为液态，相关工艺中，一般都是对丙烯液脱水干燥，然而，随着氯丙烯生产工艺的发展优化，在氯化反应后会对丙烯气体进行回收利用，丙烯气体经碱洗和水洗，含水量较大，仅靠压缩机压缩脱水率较低，难以满足生产的需求，因此如何实现丙烯气体的冷冻干燥成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种丙烯气体冷冻干燥设备，通过丙烯蒸发器、汽水分离器、制冷剂压缩机和水冷凝器之间相互配合，采用水冷的冷却方式对丙烯气体冷冻干燥，冷却稳定性好，而且在常压下即可实现丙烯气体的冷冻干燥，而且脱水效果较好，经汽水分离器的丙烯出气口出来的丙烯气体含水量不高于5.868g/nm³。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种丙烯气体冷冻干燥设备，包括：支撑底架和架设于所述支撑底架上的门型支撑顶架；丙烯蒸发器，固定连接于所述门型支撑顶架上，所述丙烯蒸发器一端的顶面上开设丙烯进气口，所述丙烯蒸发器一端的端侧面上开设液体制冷剂入口和气体制冷剂出口；汽水分离器，固定连接于所述支撑底架上，所述汽水分离器处于所述支撑底架的一端，所述汽水分离器的顶面上开设丙烯出气口，所述汽水分离器的侧面上开设进口且与所述丙烯蒸发器的侧面上开设的出口通过管路相连，所述汽水分离器的底部设第一排水管路，所述第一排水管路与所述所述汽水分离器内设置的阻气排水器的排水口相连；制冷剂压缩机，固定连接于所述支撑底架上，所述制冷压缩机处于所述支撑底架的中间区域，所述制冷剂压缩机的吸气口与所述丙烯蒸发器的气体制冷剂出口管路相连；水冷凝器，固定连接于所述支撑底架上，所述水冷凝器上开设液体制冷剂出口和气体制冷剂入口，所述气体制冷剂入口与所述制冷剂压缩机的出气口管路相连，所述液体制冷剂出口与所述丙烯蒸发器的液体制冷剂入口管路相连，所述水冷凝器的一端的端侧面上开设冷却水进口和冷却水出口。

优选地，所述汽水分离器与所述丙烯蒸发器的连接管路内设置阻气排水器，且阻气排水器的排水口与第二排水管路相连。

优选地，所述汽水分离器侧面上开设的进口处于所述汽水分离器的1/3高度位置处。

优选地，所述丙烯进气口和所述丙烯出气口的公称直径为350mm，连接方式为突面连接。

优选地，所述冷却水进口和所述冷却水出口的公称直径为80mm，连接方式为突面连接。

优选地，所述汽水分离器的底部中间位置设排污口，所述排污口的的公称直径为25mm，连接方式为内螺纹连接。

优选地，所述第一排水管路和所述第二排水管路的公称直径为25mm，连接方式为内螺纹连接。

优选地，丙烯气体冷冻干燥设备还包括：电控盘，固定连接于所述支撑底架的一端，分别与所述丙烯蒸发器、所述汽水分离器、所述制冷剂压缩机、所述水冷凝器上的电控元件相连。

本发明提出的丙烯气体冷冻干燥设备具有以下有益技术效果：

(1)通过丙烯蒸发器、汽水分离器、制冷剂压缩机和水冷凝器之间相互配合，实现了丙烯气体在常压下冷冻干燥，脱水效果较好，经汽水分离器出气口出来的丙烯气体含水量不高于5.868g/nm³。

(2)采用水冷的冷却方式，更加清洁，冷却水的进出口公称直径均为优化设计，能够保持稳定的冷却作用。

(3)设置阻气排水器能够有效避免在冷凝水排出时将丙烯气体带出的现象的发生。

(4)通过电控盘可以显示冷凝温度、进气温度、出气温度等，还可以进行异常报警，方便控制。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的丙烯气体冷冻干燥设备的主视结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的丙烯气体冷冻干燥设备的俯视结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的丙烯气体冷冻干燥设备的侧视结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的丙烯气体冷冻干燥设备中的阻气排水器的结构示意图，

其中，图1至图4中附图标记与部件之间的对应关系为：

102支撑底架，104门型支撑顶架，106丙烯蒸发器，108丙烯进气口，110液体制冷剂入口，112气体制冷剂出口，114汽水分离器，116丙烯出气口，118气液混合物出口，120气液混合物入口，122第一排水管路，124阻气排水器，1242排水口，126制冷剂压缩机，128水冷凝器，132冷却水进口，134冷却水出口，136第二排水管路，138电控盘，140排污口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图4对根据本发明的实施例的丙烯气体冷冻干燥设备进行具体说明。

如图1至图4所示，根据本发明的实施例的丙烯气体冷冻干燥设备包括：支撑底架102、门型支撑顶架104、丙烯蒸发器106、汽水分离器114、制冷剂压缩机126和水冷凝器128，其中，门型支撑顶架104架设于支撑底架102上，丙烯蒸发器106，固定连接于门型支撑顶架104上，汽水分离器114，固定连接于支撑底架102上，汽水分离器114处于支撑底架102的一端，制冷剂压缩机126，固定连接于支撑底架102上，制冷压缩机处于支撑底架102的中间区域，水冷凝器128，固定连接于支撑底架102上。丙烯蒸发器106一端的顶面上开设丙烯进气口108，丙烯蒸发器106一端的端侧面上开设液体制冷剂入口110和气体制冷剂出口112，丙烯蒸发器106上的液体制冷剂入口110与水冷凝器128上的液体制冷剂出口通过管路相连，丙烯蒸发器106上的气体制冷剂出口112与制冷剂压缩机126的吸气口管路相连。汽水分离器114的顶面上开设丙烯出气口116，汽水分离器114的侧面上开设气液混合物进口且与丙烯蒸发器106的侧面上开设的气液混合物出口118通过管路相连，汽水分离器114的底部设第一排水管路122，第一排水管路122与汽水分离器114内设置的阻气排水器124的排水口1242相连。水冷凝器128上的气体制冷剂入口与制冷剂压缩机126的出气口管路相连，水冷凝器128的一端的端侧面上开设冷却水进口132和冷却水出口134。汽水分离器114与丙烯蒸发器106的连接管路内设置阻气排水器124，且阻气排水器124的排水口1242与第二排水管路136相连。电控盘138，固定连接于支撑底架102的一端，分别与丙烯蒸发器106、汽水分离器114、制冷剂压缩机126、水冷凝器128上的电控元件相连。本发明提出的丙烯气体冷冻干燥设备结构设计紧凑性较好，占地面积小，丙烯气体处理量和处理效果均较好，实现了丙烯气体在常压下冷冻干燥，脱水效果较好，经汽水分离器114出气口出来的丙烯气体含水量不高于5.868g/nm³。

本发明提出的丙烯气体冷冻干燥设备的工作过程如下：

丙烯气体(进气温度40℃，气体量85nm³/min，饱和，含水量37.815g/nm³)从丙烯进气口108进入丙烯蒸发器106中与从液体制冷剂入口110进入的液体制冷剂热交换，其中液体制冷剂走管程，丙烯气体走壳程，液体制冷剂在丙烯蒸发器106中热交换升温汽化为气体制冷剂，从丙烯蒸发器106上的气体制冷剂出口112进入制冷剂压缩机126的吸气口经制冷剂压缩机126压缩后从出气口自水冷凝器128上的气体制冷剂入口进入水冷凝器128中，与冷却水热交换降温液化为液体制冷剂进入丙烯蒸发器106，以此循环，冷却水从水冷凝器128的冷却水进口132和冷却水出口134进出循环，实现丙烯气体的水冷冷却，相对比较清洁，能够保持稳定的冷却作用；

丙烯气体在丙烯蒸发器106内降温后，气液混合物经丙烯蒸发器106上的气液混合物出口118沿着管路从汽水分离器114上的气液混合物入口120进入汽水分离器114中，丙烯蒸发器106中的气液混合物在进入汽水分离器114的过程中形成的冷凝水经阻气排水器124流入第二排水管路136中；

进入汽水分离器114内的气液混合物经降速、碰撞和凝聚形成的冷凝水与丙烯气体分离，自汽水分离器114底部的阻气排水器124流入第一排水管路122中，丙烯气体自汽水分离器114顶部的丙烯出气口116出来，该丙烯气体温度为10℃，气体量85nm³/min，经检测，含水量为5.868g/nm³，从而实现了丙烯气体在常压下冷冻干燥，脱水效果较好。

进一步地，汽水分离器114侧面上开设的进口处于汽水分离器114的1/3高度位置处。从而，进一步地，提升了丙烯气体脱水效果。

进一步地，丙烯进气口108和丙烯出气口116的公称直径为350mm，连接方式为突面连接。以此优化设计，能够保持稳定的丙烯气体进气量和丙烯气体处理效果。

进一步地，冷却水进口132和冷却水出口134的公称直径为80mm，连接方式为突面连接。以此优化设计，能够保持稳定的冷却作用。

进一步地，汽水分离器114的底部中间位置设排污口140，排污口140的的公称直径为25mm，连接方式为内螺纹连接。从而，便于汽水分离器114的清洁。

进一步地，第一排水管路122和第二排水管路136的公称直径为25mm，连接方式为内螺纹连接。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。