[实用新型]冷却装置及冷却系统

说明书

本公开涉及一种冷却装置和冷却系统，冷却装置用于对反应物进行激冷冷却处理，其包括液体通道、气体通道、混合腔和分散构件；液体通道用于输送冷却液；气体通道用于输送气体；混合腔由液体通道和气体通道交汇形成，混合腔具有用于排放冷却液和气体的喷口；分散构件设置于液体通道内并位于混合腔上游，分散构件的内部和/或分散构件与液体通道内壁之间形成有多条流体支路，分散构件能够分散流向混合腔的流体；本公开提供的冷却装置对冷却液的雾化效果良好，且大大减少了气体使用量。

技术领域

本公开涉及化学反应激冷技术领域，尤其涉及一种冷却装置及冷却系统。

背景技术

化工生产过程中，对于选择性较高的反应过程，为了保证目标产物的产率，需要在反应器的终端使用激冷方式来终止反应过程。一般采用的激冷方法为气激冷或水激冷。气激冷方式需要大量的冷气，整体工艺流程中气体循环功耗较大。对于水激冷方式，水的雾化效果对激冷会有较大影响。当水雾中液体直径偏大时，水滴很难与高温反应物混合均匀，从而导致激冷不均；当反应物中存在粉体物料时，雾化的液滴颗粒过大还会造成粉体物料团聚，严重时会造成反应器堵塞。另外，水激冷方式还会产生大量废水。可见，气激冷方式的气体消耗较大，水激冷方式中容易出现雾化效果差、反应器堵塞的风险。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种冷却装置和冷却系统。

第一方面，提供一种冷却装置，用于对反应物进行激冷冷却处理，其包括液体通道、气体通道、混合腔和分散构件；液体通道用于输送冷却液；气体通道用于输送气体；混合腔由液体通道和气体通道交汇形成，混合腔具有用于排放冷却液和气体的喷口；分散构件设置于液体通道内并位于混合腔上游，分散构件的内部和/或分散构件与液体通道内壁之间形成有多条流体支路，分散构件能够分散流向混合腔的流体。

在第一种可能的实现方式中，流体支路的出口方向与液体通道的流向之间具有预定夹角。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，流体支路的出口方向向液体通道的外周方向倾斜。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，液体通道与气体通道同轴设置。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，气体通道套设在液体通道外，液体通道的末端段设置有连通气体通道的气孔，以使液体通道和气体通道实现交汇，末端段构成混合腔。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，流体支路为直孔。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，多个流体支路周向分布，流体支路向其所在圆周的周向倾斜。

第二方面，提供一种冷却系统，用于对反应物进行激冷冷却处理和对冷却介质进行处理，其特征在于，冷却系统包括激冷装置、固体分离装置、气体分离装置和气化装置，激冷装置为第一方面中任一说明的冷却装置，反应物经激冷装置冷却后产生气体、液体和固体的混合物，固体分离装置用于分离出混合物中的固体，气体分离装置用于分离出混合物中的气体，气化装置用于将混合物中的至少部分液体变为气体。

在第一种可能的实现方式中，气体分离装置包括降温装置、液体容器和液体容器上的气体出口，降温装置用于将特定的气态介质降温变为液态介质，液体容器用于容纳液态介质，气体出口用于分离未液化的气体。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，气化装置为闪蒸装置，闪蒸装置用于接收和气化气体分离装置中产生的液态介质。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：借由分散构件对液体通道中的液体进行分散，可以初步增大液体表面积；再由气体通道中的气体对液体进行进一步地破碎和雾化，雾化效果良好；液体比热容较大，激冷效果良好；气体用于对液体进行雾化而非仅用于冷却，大大减少了气体的使用量。

附图说明