[实用新型]一种分体式循环合成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学合成装置技术领域，具体而言，涉及一种分体式循环合成装置。

背景技术

现有的气体反应装置一般需要动力装置(例如：输送泵)来对反应气体进行输送和推动，以促进反应的进行。但是如果反应气体具有腐蚀性，则会对输送泵造成很大的损害，会大大缩短输送泵的使用寿命。另一方面，对于气体反应装置而言，特别是在有毒气体、腐蚀性气体的反应装置，具有良好的气密性是非常重要的。而现有的反应装置的管道连接部位一般还是使用传统法兰结构，在遇到某些穿透性较强的气体时，仍然很容易发生气体泄漏。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种分体式循环合成装置，其能够用于气体原料的化学反应，并且能够实现自循环，无需设置输送泵；此外，拆卸方便，方便维修和清洗，并具有更好的气密效果，能够有效避免发生气体泄漏。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种分体式循环合成装置，其包括：反应罐、预热装置、气液分离器和冷凝器。冷凝器的进口与反应罐的顶部由连通管连通，冷凝器的出口与气液分离器的进口由连通管连通，气液分离器的出气口与预热装置的进口由连通管连通，预热装置的出口与反应罐的底部由连通管连通。原料气管道与预热装置的进口连通。连通管的端部同反应罐、预热装置、气液分离器或冷凝器中至少一者之间由连接部可拆卸地连接。连接部包括密封圈和两个法兰板。密封圈具有多个同轴设置的环形凸缘，多个环形凸缘的凸起高度朝远离密封圈的轴心线的一侧递增。法兰板具有多个同轴设置并用于同多个环形凸缘配合的环形凹槽。

进一步地，沿密封圈的径向，多个环形凸缘依次相抵。

进一步地，环形凸缘和环形凹槽均为两个。

进一步地，最靠近密封圈的轴心线的环形凸缘的凸起高度等于密封圈的厚度的一半。

进一步地，沿密封圈的径向，环形凸缘的宽度等于密封圈沿其轴向的厚度的一半。

进一步地，多个环形凸缘的凸起高度朝远离密封圈的轴心线的一侧递增，且每次增加的高度均为最靠近密封圈的轴心线的环形凸缘的凸起高度。

进一步地，连通管的端部同反应罐、预热装置、气液分离器和冷凝器之间均由连接部连接。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供的分体式循环合成装置能够用于气体原料的化学反应，并且实现自循环。以一氧化碳催化加氢制备甲醇为例，当原料气体由原料气管道进入预热装置进行预热升温(预热温度高于于甲醇的沸点)之后，进入到反应罐(反应罐中填充有催化剂)进行反应。由于反应体系温度较高，会朝着反应罐的顶部流动。最终原料气体和甲醇气体的混合物由反应罐的顶部进入冷凝器进行冷凝。于是甲醇液化。液化后的甲醇与原料气体的混合物随后进入气液分离器，实现甲醇与原料气体的分离。液化后的甲醇由气液分离器的出液口排出，剩余的原料气体由气液分离器的出气口返回预热装置，并同新补加的原料气体一并进行预热，以重新回到反应罐进行反应。由于反应体系的温度差异，使得反应体系的气体具有内力差异，从而实现反应体系的自循环，循环方向为：预热装置、反应罐、冷凝器、气液分离器、预热装置。

本实用新型实施例提供的分体式循环合成装置同样适用于其他的气体反应。通过以上设计，分体式循环合成装置无需设置输送泵提供循环动力。一方面减少了能耗；另一方面可以防止某些腐蚀性气体腐蚀输送泵，从而导致反应气体中混入颗粒杂质而影响反应产物的纯度。

此外，原料气管道与预热装置的进口连通。连通管的端部同反应罐、预热装置、气液分离器或冷凝器中至少一者之间由连接部可拆卸地连接，使得分体式循环合成装置拆卸更加方便，便于对装置进行检修和清洗。在整个分体式循环合成装置中，各个部件之间相互独立，并与对某个或多个部件进行检修或清理，而不用将整个分体式循环合成装置全部拆开，减小了拆卸时的工作量。

连接部不仅可以实现可拆卸地连接方式，而且还能够提供很好的气密效果。连接部的密封圈具有多个同轴设置的环形凸缘，多个环形凸缘的凸起高度朝远离密封圈的轴心线的一侧递增。这些环形凸缘通过与法兰板的环形凹槽配合，实现了对整个连接部的密封。由于密封圈具有多重环形凸缘结构，与法兰板的多重环形凹槽配合后，实现了多重密封。相当于在一个法兰结构上设置了多个不同直径的密封圈，其密封效果时单个普通密封圈的好几倍。仅仅使用一个分体式循环合成装置的密封圈即可达到多个普通密封圈的密封效果，并且安装更加方便，只需安装一个密封圈即可。