[实用新型]一种酯化反应用回流冷凝器

说明书

技术领域

一种酯化反应用回流冷凝器，本实用新型是对常规使用的回流冷凝器的改进，属于化工机械设备技术领域。 

背景技术

酯化反应是一个酸和醇反应生成酯和水，反应式如下： 

      

酯化反应是可逆反应，只有不断地将反应生成的W（水）移走，反应才可能向酯化方向进行，生产流程如图4所示。

在这过程中，回流冷凝器起着至关重要的作用，特别是沸点大于100℃的原料醇和酸，回流冷凝器相当于一台蒸出冷凝器，一方面让原料醇和酸在该冷凝器中冷凝回到反应釜，另一方面，让反应生成水不断排出，使反应进行到终点。 

现在常规的回流冷凝器结构如图3所示：反应釜蒸出的混合蒸汽从底封头进入冷凝器，在冷凝器中，高于100℃沸点的酸和醇冷凝回入反应釜，控制出冷凝器蒸汽大于100℃，水可以蒸汽形式排出在第二冷凝器中冷凝。 

常规冷凝器由于夹套冷却水下进上出的规则，形成冷凝器下部是低温段，上部因水出口温度提高形成高温段，而理想的回流冷凝过程应是底部一路上去逐步冷凝下来，到顶部基本上留下剩余的水蒸汽排出。而目前这种底冷顶热的冷凝过程，让水在底部大量冷凝回入釜内，影响反应进行。为了尽快排出水，必须加大釜的加热负荷，这样的后果有两个：①一部分水在冷凝器下部低温区很快冷凝回流入反应釜，为了将这部分水蒸出，反应釜必须加大供热负荷，到足以将这部分水蒸出，这样，在反应釜顶部有相当部分水经历冷凝—汽化—冷凝—汽化的反复循环，损耗了许多能量；②由于保证水蒸汽能从冷凝器顶部排出，必须加热负荷，提高冷凝器内介质温度，这样势必会带出一部分原料醇和酸，这就增加了原料的消耗和三废的负荷。 

发明内容

本实用新型的目的是克服上述困难，提供一种包括从上而下温度递增的各冷凝段的酯化反应用回流冷凝器。 

本实用新型的技术方案：一种酯化反应用回流冷凝器，包括蒸汽进口1、蒸汽出口2、冷却水进口3，冷却水出口4，酯化反应生成的蒸汽管道设在回流冷凝器中轴线上，所述酯化反应用回流冷凝器还包括管壳9和管箱10，管箱10分为3-6段，以分为3段为例说明如下：上段5为冷却水低温区，中段6为冷却水中温区，下段7为冷却水高温区，每段均在段下侧部设有进水口，上侧部设有出水口，上段5的进水口即是冷却水进口3，上段5的出水口与中段6的进水口连接，中段6的出水口与下段7的进水口连接，下段7的出水口即是冷却水出口4；每段管壳9与每段管箱10对应； 

所述管箱10分为3-6段，每两段之间加装一块同心管板8，管箱10每段通过同心管板8隔离，管箱10上端及下端同样通过封头11和密封垫圈12固定和密封。

所述每段管壳9采用“哈夫”对拼，再用配钻法兰与管板连接，或哈夫管壳直接焊接。 

本实用新型将冷凝器分成多段，例如三段，温度较低的冷却水从上段底部进，从上段顶部出来后再从中段底部进，从中段顶部出来进入下段底部，最后从下段顶部排出，在上段冷却水温最低，下段冷却水温最高，这样可以形成从上而下温度递增的各冷凝区，反应器混合蒸汽进入底部高温区高沸点的原料醇、酸蒸汽冷凝回入釜内，到中段，由于上段低温区部分水蒸汽冷凝成水，与小部分未完成冷凝的高沸点原料蒸汽接触，产生气液相热交换，高沸点蒸汽冷凝将热量传递给低沸点的水。将这部分水再蒸发，并排出冷凝器，这种结构的冷凝器具有冷凝—蒸出功能。 

对三段式冷凝器，具有四个同心圆管板，为了保证同心，管板可采用配钻的工艺，每个管板焊接后，作简单退火处理，以免管子有较大的变形，影响同心度，管壳分成三节，通过法兰及密封垫与管板固定和连接。 

本实用新型的有益效果：本实用新型具有冷凝-蒸出功能，在冷凝过程中，完成轻-重组份的分离，具有节能、降低消耗、减少污染排放等功效。 

附图说明

图1 本实用新型结构主视图。 

图2 本实用新型管箱示意图。 

图3 现有酯化反应回流冷凝器示意图。 

图4 酯化反应生产流程示意图。 

附图标记说明：1、蒸汽进口，2、蒸汽出口，3、冷却水进口，4、冷却水出口，5、上段，6、中段，7、下段，8、同心管板，9、管壳，10、管箱，11、封头，12、密封垫圈。 

具体实施方式

实施例1 

如图1所示，一种酯化反应用回流冷凝器，包括蒸汽进口1、蒸汽出口2、冷却水进口3，冷却水出口4，所述酯化反应用回流冷凝器还包括管壳9和管箱10，管箱10分为3-6段，管壳9与每段管箱10对应；