CS275736B6

CS275736B6 - Equipment for cooling and separating reaction mixtures

Info

Publication number: CS275736B6
Application number: CS559989A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Nozicka; Josef Ing Vyskocil; Mojmir Ing Novotny; Vojtech Otasek; Josef Kolarik; Jiri Vohralik
Original assignee: Zez Praha Statni Podnik
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1989-10-02
Publication date: 1992-03-18
Also published as: CS8905599A1

Abstract

Problém rychlého, účinného a přitom jednoduchého chlazení reakčních směsí se dosahuje chladičem (29), který má dva chladicí prostory, a to vnější, ohraničený pláštěm (8) a vnější trubkou (9) reakčni směsi, a vnitřní, tvořený vnitřní trubkou (10) reakčni směsi. Oba tyto chladicí prostory jsou propojeny spojovacím potrubím (21). Chladič (29) je s výhodou přímo spojen s předchladičem (28), napájeným z chladiče (29) přes propojovací potrubí (22). Předchladič (28) je napojen přímo na vstupní potrubí (1) a je opatřen odpadním potrubím (23).The problem of fast, efficient and at the same time simple cooling of reaction mixtures is achieved by a cooler (29), which has two cooling spaces, namely the outer one, bounded by the jacket (8) and the outer tube (9) of the reaction mixture, and the inner one, formed by the inner tube (10) of the reaction mixture. Both of these cooling spaces are interconnected by a connecting pipe (21). The cooler (29) is preferably directly connected to the pre-cooler (28), supplied from the cooler (29) via the connecting pipe (22). The pre-cooler (28) is connected directly to the inlet pipe (1) and is provided with a waste pipe (23).

Description

Vynález se týká zařízení pro chlazení a odlučování reakčních směsí, kdy je nutno rychle snížit jejich teplotu, jako je tomu například při výrobě řízené endotermické atmosféry.The invention relates to a device for cooling and separating reaction mixtures, where it is necessary to reduce their temperature rapidly, such as in the production of a controlled endothermic atmosphere.

Dosud známá zařízení obsahují dva oddělené chladiče, spojené spojovacím potrubím, takže jsou objemná, hmotná a výrobně náročná. Pokud není chladič přímo napojen na reakční nádobu, dochází k pomalému ochlazování reakční směsi, což vede ke změně jejího složení. Některé známé chladiče, které ochlazují reakční směs pouze přes jednu teplosměnnou plochu, jsou sice jednoduché, ale málo účinné. Pro zvětšení teplosměnné plochy se stavějí chladiče s trubkovým svazkem, který je opatřen přepážkami usměrňujícími směr proudění směsí. Toto ** provedení je vcelku účinné, ale velice pracné, protože jednotlivé trubky svazku je nutno svařovat nebo zaválcovávat do čel trubkovnic. Údržba těchto chladičů je složitá a vyžaduje j zpravidla celkovou demontáž chladiče. Také vypouštění vody z chladiče vyžaduje částečnou demontáž zařízení.Previously known devices contain two separate coolers, connected by a connecting pipe, so that they are bulky, massive and difficult to manufacture. If the condenser is not directly connected to the reaction vessel, the reaction mixture cools slowly, leading to a change in its composition. Some known coolers, which cool the reaction mixture over only one heat exchange surface, are simple but inefficient. To increase the heat exchange area, coolers are built with a tube bundle, which is provided with baffles directing the flow direction of the mixtures. This ** design is quite efficient, but very laborious, because the individual tubes of the bundle have to be welded or rolled into the faces of the tubesheets. The maintenance of these coolers is complicated and usually requires a complete disassembly of the cooler. Draining the water from the radiator also requires partial disassembly of the device.

Tyto nevýhody odstraňuje zařízení pro chlazení a odlučování reakčních směsí, kdy je nutné rychlé snížení jejich teploty, jako je tomu například při výrobě endotermické atmosféry, sestávající z chladiče, tvořeného pláštěm připevněným na horní části k horní přírubě, spojené s víkem chladiče, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k víku chladiče je připevněna vnitřní trubka reakční směsi, uzavřená dnem opatřeným vypouštěcí trubkou, přičemž okolo vnitřní trubky reakční směsi je navinuta spirála, a tato vnitřní trubka je umístěna ve vnější trubce reakční směsi, k jejíž dolní části je připevněno jednak výstupní potrubí reakční směsi a jednak dolní příruba uzavřená dnem chladiče, opatřeným vypouštěcí armaturou, a k jejíž horní části je připevněna horní příruba, zatímco vnější chladicí prostor chladiče ohraničený pláštěm a vnější trubkou reakční směsi je propojen spojovacím potrubím s vnitřním chladicím prostorem chladiče, tvořeným vnitřní trubkou reakční směsi.These disadvantages are eliminated by the device for cooling and separating the reaction mixtures, where a rapid reduction of their temperature is required, such as in the production of an endothermic atmosphere consisting of a condenser formed by a jacket attached at the top to an upper flange connected to the condenser lid The essence of which consists in the fact that an inner tube of the reaction mixture is attached to the lid of the cooler, closed by a bottom provided with a drain tube, a spiral being wound around the inner tube of the reaction mixture, and this inner tube being placed in the outer tube of the reaction mixture; a reaction line outlet pipe and a lower flange closed by a condenser bottom provided with a drain fitting are attached and an upper flange is attached to the upper part, while the outer cooling space of the cooler bounded by the jacket and the outer reaction tube is connected by a connecting pipe to the inner cooler the inner tube of the reaction mixture.

Zařízení pro chlazení a odlučování reakčních směsí podle vynálezu umožňuje jejich rychlé ochlazení při zachování jejich složení, protože má dva chladicí prostory a nadto je s výhodou přímo spojen s předchladičem v jeden monoblok, který přímo navazuje na vstupní potrubí od reakční nádoby, čímž dochází ke snížení hmotnosti, rozměrů zařízení i pracnosti při výrobě tohoto zařízení.The device for cooling and separating the reaction mixtures according to the invention allows their rapid cooling while maintaining their composition, since it has two cooling spaces and is moreover directly connected to the precooler in one monoblock, which directly connects to the inlet pipe from the reaction vessel. weight, dimensions of the equipment and labor in the manufacture of this equipment.

Příklad provedení podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, kde je schematický řez zařízením.An exemplary embodiment according to the invention is shown in the attached drawing, where a schematic section of the device is.

Zařízení pro chlazení a odlučování reakčních směsí sestává z chladiče 29, tvořeného pláštěm 8, který je na horní části připevněn k horní přírubě 12, která je spojena s víkem 13 chladiče 29. Uvnitř pláště 2 i^e umístěna vnitřní trubka 10 reakční směsi, připevněná k víku 13 chladiče 29. Tato vnitřní trubka 10 reakční směsi je uzavřená dnem 26, které je opatřeno vypouštěcí trubkou 12» uzavřenou závěrem 22· Okolo vnitřní trubky 10 reakční směsi je navinuta spirála 11, okolo které je umístěna vnější trubka 2 reakční směsi. Mezi vnitřní trubkou 10 reakční směsi a vnější trubkou 2 reakční směsi je takto prostřednictvím spirály 11 vytvořená spirálová dráha pro proudění chlazené reakční směsi. K dolní části vnější trubky 2 reakční směsi je připevněno jednak výstupní potrubí 19 reakční směsi a jednak dolní příruba 22» která je uzavřená dnem 15 chladiče 22· Toto dno 15 je opatřeno vypouštěcí armaturou 18. ^K dolní části vnější trubky 2 reakční směsi je připevněna horní příruba 12. Vnitřní trubkou 10 reakční směsi je vytvořen vnitřní chladicí prostor chladiče 22» zatímco vnější chladicí prostor chladiče 29 je ohraničen pláštěm 2 ^a vnější trubkou 2 reakční směsi. Vnější chladicí prostor chladiče 29 je spojen spojovacím potrubím 22. s vnitřním chladicím prostorem chladiče 22· Spojovací potrubí 21 je vedeno vnitřní trubkou 10 reakční směsi a je ukončeno nad jejím dnem 26. Chladič 29 je pro zvýšení chladicího účinku spojen přímo s předchladičem 22» tvořeným vnitřním potrubím 2, které je soustředně vloženo do vnější trubky 2 předchladiče 28. Vnitřní potrubí 4 je ukončeno bočním hrdlem 2, před kterým je na tomto vnitřním potrubí 4. umístěno z jedné strany hrdlo 2 ^{a z} druhé strany vstupní potrubí 2» napojené na reakční nádobu. Pro snadnější montáž je možno takto vytvořený předchladič 28 napojit přírubovým spojem 2 k navazující vnější trubce 2 ^a k navazujícímu vnitřnímu potrubí 25 reakční směsi. Z horní části předchladiče 28 je vyvedeno odCS 275 736 B6 2 padni potrubí 23 a do jeho spodní části je přivedeno propojovací potrubí 22 z vnitrního chladicího prostoru chladiče 29. Odpadní potrubí 23 je spojeno se spodní částí vnějšího chladicího prostoru chladiče 29 přes vypouštěcí armatury 24 a přívodní armaturu 20 přívodu vody, přičemž mezi těmito armaturami 24, 20 je trubka 27 přívodu vody.Equipment for cooling and separation of the reaction mixtures comprises a radiator 29 formed by a housing 8, which is on the upper part fastened to the upper flange 12 which is connected to the lid 13 of the cooler 29. In the housing 2 ^e and an inner tube 10 of the reaction mixture which is attached to lid 13 of the condenser 29. This inner tube 10 of the reaction mixture is closed by a bottom 26 which is provided with a discharge tube 12 closed by a closure 22. A spiral 11 is wound around the inner tube 10 of the reaction mixture, around which the outer tube 2 of the reaction mixture is placed. Between the inner tube 10 of the reaction mixture and the outer tube 2 of the reaction mixture, a spiral path for the flow of the cooled reaction mixture is thus formed by means of the spiral 11. Attached to the lower part of the outer tube 2 of the reaction mixture on the one hand an outlet pipe 19 of the reaction mixture and on the other hand a lower flange 22 »which is closed by the bottom 15 of the cooler 22. This bottom 15 is provided with a drain fitting 18 ^. flange 12. An inner cooling space of the condenser 22 is formed by the inner tube 10 of the reaction mixture, while the outer cooling space of the cooler 29 is delimited by a jacket 2 ^{and an} outer tube 2 of the reaction mixture. The outer cooling space of the cooler 29 is connected by a connecting pipe 22 to the inner cooling space of the cooler 22. The connecting pipe 21 is led by the inner tube 10 of the reaction mixture and terminates above its bottom 26. The cooler 29 an inner pipe 2, which is concentrically inserted into the outer pipe 2 of the precooler 28. The inner pipe 4 is terminated by a side neck 2, in front of which a neck 2 is located on one side ^and an inlet pipe 2 connected to the reaction vessel. . For easier assembly, the precooler 28 thus formed can be connected by a flange connection 2 to the adjoining outer tube 2 ^and to the adjoining inner pipe 25 of the reaction mixture. An outlet pipe 23 is led out of the upper part of the pre-cooler 28 and a connecting pipe 22 from the inner cooling space of the cooler 29 is fed to its lower part. a water supply fitting 20, between these fittings 24, 20 there is a water supply pipe 27.

Směs plynů z reakční nádoby vstupuje vstupním potrubím _1 do vnitřního potrubí 4_ předchladiče 28, kde dochází k jejímu rychlému ochlazení. Reakční směs potom prochází navazujícím vnitřním potrubím 25 a dále proudí spirálovou dráhou, kde je nucena ke spirálovému pohybu chlazeným prostorem, který prodlužuje její dráhu a proto i dobu jejího chlazení. Po ochlazení je směs odváděna výstupním potrubím 22. Chladicí voda vstupuje trubkou 27 přívodu vody přes přívodní armaturu 20 do vnějšího chladicího prostoru chladiče 29. ^z vrchní části tohoto vnějšího chladicího prostoru je chladicí voda vedena spojovacím potrubím 21 do spodní části vnitřní trubky 10 reakční směsi, tedy do vnitřního chladicího prostoru chladiče 29, kterým potom postupuje nahoru a propojovacím potrubím 22 je vedena do spodní části vnější trubky 2 předchladiče 22, potom je z vrchní části této vnější trubky 2 odváděna odpadním potrubím 23 do odpadní jímky. Odvod kondenzátu a nečistot z chladiče 29 se provádí vypouštěcí armaturou 18 Vypouštění chladicí vody z předchladiče 28 se děje po uvolnění propojovacího potrubí 22 od vnější trubky 2 předchladiče 28 a vypouštění chladicí vody z chladiče 29 se děje po otevření přívodní armatury 20 a vypouštěcí armatury 24 při zavřené trubce 27 přívodu vody. Boční hrdlo 3, vrchní hrdlo 2, jakož i víko 13 usnadňují přístup k jimi uzavřeným prostorám. Vnitřní chladicí prostor chladiče 29 se vypouští trubkou 16 po předchozím uvolnění závěru 17 a demontáži dna 15 chladiče 29.The mixture of gases from the reaction vessel enters through the inlet pipe 1 into the inner pipe 4 of the precooler 28, where it is rapidly cooled. The reaction mixture then passes through the adjacent inner pipe 25 and then flows in a spiral path, where it is forced to spiral by a cooled space, which prolongs its path and therefore its cooling time. After cooling, the mixture is discharged through an outlet pipe 22. Cooling water enters the outer cooling space of the cooler 29 through a water supply pipe 27 via a supply fitting 20. ^{From the} upper part of this outer cooling space, cooling water is led through a connecting pipe 21 to the lower part 10 of the reaction mixture. thus into the inner cooling space of the cooler 29, through which it then proceeds upwards and is led through the connecting pipe 22 to the lower part of the outer tube 2 of the precooler 22, then it is discharged from the upper part of this outer tube 2 through the waste pipe 23 to the waste sump. Condensate and dirt are drained from the cooler 29 by a drain fitting 18. Cooling water is drained from the precooler 28 after the connecting pipe 22 is released from the outer pipe 2 of the precooler 28 and cooling water is drained from the cooler 29 after opening the supply fitting 20 and drain fitting 24. closed water supply pipe 27. The side neck 3, the top neck 2 as well as the lid 13 facilitate access to the enclosed spaces. The inner cooling space of the cooler 29 is discharged through the pipe 16 after the closure 17 has been previously released and the bottom 15 of the cooler 29 has been dismantled.

Zařízení podle vynálezu lze využít nejen u zařízení na výrobu endotermické řízené atmosféry, ale u všech procesů, kde je třeba rychle snížit teplotu reakční směsi a tak zachovat její složení. -The device according to the invention can be used not only in devices for the production of an endothermic controlled atmosphere, but in all processes where it is necessary to rapidly reduce the temperature of the reaction mixture and thus maintain its composition. -

Claims

PATENT CLAIMS

1. Apparatus for cooling and separating reaction mixtures, where a rapid reduction of their temperature is necessary, for example in the production of a controlled endothermic atmosphere, consisting of a condenser formed by a jacket on top attached to an upper flange connected to a condenser lid, characterized in that an inner tube (10) of the reaction mixture is attached to the lid (13) of the cooler (29), closed by a bottom (26) provided with a discharge tube (16), a spiral (11) being wound around the inner tube (10) of the reaction mixture, and this the inner tube (10) is located in the outer tube (9) of the reaction mixture, to the lower part of which a reaction line (19) of the reaction mixture and a lower flange (14) closed by a bottom (15) of a cooler (29) provided with a drain fitting are attached. (18), and the upper part of which is fitted with an upper flange (12), while the outer cooling space of the condenser (29) between the jacket (8) and the outer tube (9) of the reaction mixture is connected by a connecting pipe (21) to the inner cooling space of the cooler ( 29) formed by the inner tube ou (10) of the reaction mixture.

2. Apparatus for cooling and separating reaction mixtures according to claim 1, characterized in that a precooler (28) is directly connected to the cooler (29), consisting of an inner pipe (4) inserted in the outer tube (5) of the precooler (28). , from the upper part of the pre-cooler (28) a waste pipe (23) is led out, while to the lower part of the pre-cooler (28) a connecting pipe (22) connected to the inner space of the cooler (29) is led.

3. Apparatus for cooling and separating reaction mixtures according to claim 2, characterized in that the inner conduit (4) and the outer tube (5) of the precooler (28) are connected to the cooler (29) via an adjoining inner conduit (25) and an adjoining outer a pipe (7), the adjoining inner pipe (25) and the adjoining outer pipe (7) being connected to the inner pipe (4) and the outer pipe (5) of the precooler (28) by a flange connection (6).