[实用新型]Ⅲ塔釜液的水蒸气直接加热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加热装置，尤其是一种Ⅲ塔釜液的水蒸气直接加热器。 

背景技术

甲胺生产蒸馏工段有五个塔组成，其中Ⅲ塔叫脱水塔，它的作用是将Ⅱ塔送来的胺水混合液中的水脱掉，并尽量减少釜液（水）中的胺。Ⅲ塔脱水效果直接关系到环保和节能降耗。Ⅲ塔塔釜加热一般采用立式热虹吸式重沸器加热，是一种间接加热方式，加热水蒸气走重沸器内管间，被加热液体走管内。立式加热虹吸重沸器内加热过程可分两段，一段是显热加热段，一段是蒸发段。显热加热段内液体温度低于沸点，管内单相对流传热；蒸发段液体沸腾蒸发成为汽液混合物，流体呈汽液两相流动。 

由于Ⅲ塔釜液是含有少量胺的工艺废水，在一定的塔压下，使釜液工艺废水蒸发沸腾，分离出胺，就要求重沸器的加热水蒸气压力足够高，才能保证Ⅲ塔釜液水蒸发脱胺，使Ⅲ塔脱水合格。 

Ⅲ塔釜加热采用立式热虹吸式重沸器，间接加热热效率低，存在的主要缺陷是要求水蒸气压力高，还要保持稳定，不能波动，用水蒸气量比较多。 

发明内容

本实用新型旨在解决上述现有技术存在的问题，提供一种利用水蒸气直接加热的Ⅲ塔釜液加热器，可有效利用热能。 

本实用新型所采用的技术方案如下： 

该Ⅲ塔釜液的水蒸气直接加热器，包括外管筒体，中心内管，以及外管筒体侧壁上设置的一垂直短节筒体，所述外管筒体套在中心内管外，所述中心内管的管壁设蒸汽入孔，中心内管和外管筒体之间形成上下封闭的环形空腔，中心内管下部设有Ⅲ塔釜底液相的入口，用以连通Ⅲ塔釜底液相的出口，中心内管上部设有汽液混合液的出口，用以连通Ⅲ塔釜汽液混合液的入口，所述外管筒体侧壁上的垂直短节筒体设有水蒸气入口；所述外管筒体外涂保温层。

以下是一些优选技术方案中的有关技术手段： 

所述中心内管和外管筒体上下均设有连接法兰，中心内管和外管筒体之间由上下连接法兰形成封闭的环形空腔，上下连接法兰并用以连接连通外部管道的带法兰的上下封头，所述短节筒体蒸气入口也设有连接法兰，用以连接通入水蒸气的带法兰的封头。

所述外管筒体外涂硅酸盐膏体保温层。 

所述中心内管的管壁所设蒸汽入孔为均匀分布的汽孔。 

所述外管筒体侧壁上设置有吊装加热器的吊耳。 

本实用新型的加热器采用立式热虹吸原理。水蒸气从侧壁短节筒体封头入口进入加热器外管筒体，Ⅲ塔釜液水从下封头入口流经加热器中心内管，水蒸气通过中心内管的管壁孔和管内釜液水直接混合，进行全热交换，混合汽液从上封头出口流出，没有热损失。该加热器与间接加热的重沸器比较，能降低水蒸气压力，节省蒸汽。同时因汽提作用而降低了Ⅲ塔釜液胺的含量。 

Ⅲ塔釜液采用水蒸气直接加热后，工艺操作稳定，且产品回收率有所提高，回收的釜液水中胺含量能控制在较低的范围内，达到环保要求，使回收水得于直接利用，做循环水池软水用，节约了软水处理费用，实现了污水零排放。 

由于Ⅲ塔釜液水温控制比较高，为了利用热能，把Ⅲ塔釜液水靠压差直接送到合成工段开工汽化器中，代替水蒸气加热原料混合气使之汽化，达到与使用水蒸气的同样效果，使余热得到有效利用，既节能又降低了Ⅲ塔釜液水温。 

附图说明

图1 是本实用新型实施例的结构示意图； 

图2是图1加热器中心内管法兰的结构示意图；

图3 是本实用新型使用状态的示意图。

具体实施方式

以下结合附图介绍本实用新型的实施例： 

如图1、2所示，该Ⅲ塔釜液的水蒸气直接加热器，主要由外管筒体4，中心内管5，以及外管筒体4侧壁上设置的一垂直短节筒体7等组成。外管筒体4套在中心内管5外，该中心内管5的管壁钻有120个均匀分布的蒸汽入孔6，中心内管5和外管筒体4上下均焊接有连接法兰6a 、6b，连接法兰6a 、6b封闭中心内管5和外管筒体4之间的环形空腔，连接法兰6a 、6b并分别连接加热器的上下封头3、2的法兰，外管筒体4侧壁上的垂直短节筒体7也焊接有连接法兰7a，用以连接通入水蒸气的短节筒体7的封头1的法兰。加热器外筒体侧壁上还设置有吊装加热器的吊耳11。

使用时，做一个高2米的井形架，将加热器筒体上两个吊耳11固定在井形架上，加热器采用立式就位。如图3所示，使加热器的短节筒体7的封头1连接水蒸气管道，加热器的下封头2通过管道连接Ⅲ塔釜8的底液相出口10, 加热器的上封头3通过管道连接Ⅲ塔釜8所设的汽液混合液入口9。安装完毕后，在外管筒体4外壁涂以厚80mm的硅酸盐膏体保温层，釜液流入中心内管5时，要求加热器中心内管5的上法兰6a的位置低于Ⅲ塔釜8的液位面。 

加热器与Ⅲ塔釜连接好后，靠静压差和Ⅲ塔釜液液相与加热器内汽液混合相的重度差，Ⅲ塔釜液水由底液相出口10流到加热器的中心管5内；水蒸气由加热器的封头1进入加热器外管筒体4内，水蒸气通过中心内管5的管壁孔和管内釜液水直接混合，进行全热交换，在中心内管5内形成汽液两相混合液，由加热器上封头3流经Ⅲ塔釜汽液混合液入口9，气相呈上升气流并将胺带上塔顶；液相返回Ⅲ塔釜中，依次形成循环，Ⅲ塔釜液水不断蒸发上去，釜液水中胺含量越来越少，直至脱水合格。