[发明专利]一种真空系统

说明书

本发明涉及一种真空系统，具体地说是在工艺气体真空抽取工序中抽出不凝气，保证系统真空度。

目前，工艺气体真空抽取工序中常用机械真空系统，但是这种系统用于工艺气体中含有易结晶、易凝固组份的真空抽取工序，往往堵塞真空泵的运动部件，使系统无法正常工作，造成严重的经济损失，目前一种用于含有易结晶、易凝固组份的工艺气体真空抽取工序的稳定可靠的真空系统还未曾见到。

本发明的目的旨在改进上述已有技术中存在的不足，而提供一种用于含有易结晶、易凝固组份的工艺气体真空抽取工序的稳定可靠的真空系统。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：一种真空系统，包括三台罗茨真空泵P1、P2、P3、一台双级液环泵P4、封液罐D2、冷却器E2，其特殊之处是工艺气体从罗茨真空泵P1处吸入，经罗茨真空泵P2、P3二级泵升压后，由双级液环泵P4压缩到大气压经封液罐D2排出，封液靠封液罐D2中的位差自循环，一部分补充封液可采用直接供液，冷却器E2安装在循环管路上，在罗茨真空泵P2入口处设一台中间冷凝器E。

所述的中间冷凝器E带两级捕集器。

本发明与已有技术相比具有如下的积极效果：1、系统运转平稳，无凝结物沉积；2、提高了工作效率；3、系统的抽速大，真空度高，产品的质量有所提高。

附图为本发明的真空系统的流程图。

为了更好地理解与实施，下面结合实施例进一步说明如下：

以生产二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的分离工序采用的真空系统为例。

为了满足MDI分离工序的技术要求，分离工序的真空系统包括三台罗茨真空泵P1、P2、P3、一台双级液环泵P4、封液罐D2、冷却器E2，P1为主罗茨真空泵，型号为ZJ-1200，抽速为500-5000m³/h，P2为第二级泵，P2压差较大，选择了带溢流阀的罗茨真空泵，型号为ZJB-300，抽速为200-1200m³/h，P3为第三级泵，这里压差更大，温升更高，所以选择气冷罗茨真空泵，型号为ZJL-150，抽速为150-800m³/h，P4为前级泵，选择了极限真空较高的双级液环泵，型号为2S-230，抽速为70-350m³/h，四台泵安装在一个角钢制成的构架上，罗茨真空泵P1、P2两台大泵在构架上层，罗茨真空泵P3在构架中间，双级液环泵P4在底层，由于工艺气体中含有大量的氯化氢和MDI，选择了氯苯作为泵的封液，氯苯靠封液罐D2的位差自循环，同时一部分补充氯苯直接进入双级液环泵P4，采用自循环和直接供液并举，循环管路上还装有一个冷却器E2，同时用氮气预热和冲刷真空系统，通过对MDI实际分压和饱和蒸汽压在各泵中变化的理论计算，发现在P1入口气体总压为1mmHg，温度为45℃，这时纯MDI是饱和状态，其蒸汽压只与温度有关，通过安托因系数计算得知，P1入口MDI分压等于其饱和蒸汽压为231×10^-6mmHg，这时没有过饱和的MDI蒸汽，所以，罗茨真空泵P1不会有MDI沉积析出，经过P1升压后，P2入口气体总压上升到7mmHg，温度上升为48℃(7mmHg和48℃是计算出来的)，这时总压上升7倍，MDI的分压也上升7倍为1617×10^-6mmHg，48℃的MDI饱和蒸汽压为325×10^-6mmHg，分压超过饱和蒸汽压，这部分过饱和的MDI会在P2析出，而实际上由于P1到P2管道很短，气体流速又很快，只有小部分在P2析出，大部分进入P3入口，经过P2升压后，P3入口气体总压上升到15mmHg，温度上升为52℃，这时MDI的分压上升为3188×10^-6mmHg，52℃的MDI饱和蒸汽压为506×10^-6mmHg，分压超过饱和蒸汽压，这部分过饱和的MDI会在P3泵析出，和P2原因一样，实际上只有一部分在P3泵析出，从而造成P2、P3泵有MDI结晶沉积，时间一长，就会使运动部件堵塞，系统不能正常运转，造成停产，因而在罗茨真空泵P2入口处加一台中间冷凝器E，由于中间冷却器面积较大，如果用工业水做为冷却源，需很大的水源，这样做会造成很大的浪费，因而采取在中间冷凝器E上加捕集器，加一级捕集器，冷却效果不好，实验证明加两级捕集器冷却效果比较好，就可把这里过饱和的MDI蒸汽冷凝下来。