[实用新型]一种新型组合式换热装置

说明书

本实用新型公开了一种新型组合式换热装置，包括上部混合换热段、中部缓冲段、下部催化反应换热段和壳程循环管段；上部混合换热段包括上封头、上列管和上壳体；上封头上设有管程反应物入口管；上列管内设有螺旋翅片轴；下部催化反应换热段包括下封头、下壳体和星型翅片列管；星型翅片列管内装有固体催化剂；星型翅片列管的出口端设有筛板；本实用新型可以实现催化反应设备一体化，使设备具有多种功能，从而实现高效生产；同时减少设备的投入，降低物料消耗和生产成本，也提高生产的安全性；还可以提高换热效率同时实现催化反应热量的高效循环利用，提高热量利用率并响应节能减排政策；本实用新型设备简单，设计合理，具有较好的市场应用前景。

技术领域

本实用新型涉及一种化工催化热量高效循环利用系统，具体的说，涉及一种新型组合式换热装置，属于化工催化技术领域。

背景技术

随着化工行业各产品的规模不断扩大，供大于求的局面势必会淘汰一部分产能，那么控制新建或改建装置的生产成本，寻找一种成本低、投资少、安全环保、性能可靠的工艺装置是必然的。降低物料消耗、节能减排、最大化回收热量、设备一体化等都是降低生产成本与安全风险的方法。常规的工艺设备中反应物混合、反应物预热或预冷、催化反应器、余热回收、换热器等都是单独的设备，这种设备繁多，投资大、安全风险高、物料消耗高等都是常规设计的弊端。

文献CN201010217347.3公开了一种甲醇低压羰基化合成醋酸用反应设备，采用外部循环撤热的方式移除反应生成热，从反应器底部抽出一股循环物料，通过循环泵送到换热器冷却后再循环回反应器。由此可见，外部循环移除反应生成热至少需要一个换热器和至少一台循环泵。该过程需要消耗大量的电能用于外部循环，设备成本较大。同时，下部催化反应换热段又相当于化学催化反应器。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种新型组合式换热装置，可以实现催化反应设备一体化，使设备具有多种功能，从而实现了高效生产；同时减少了设备的投入，降低了物料消耗和生产成本，也提高了生产的安全性；还可以提高换热效率同时实现了催化反应热量的高效循环利用，提高热量利用率并响应了节能减排政策；本实用新型设备简单，设计合理，具有较好的市场应用前景。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种新型组合式换热装置，包括上部混合换热段、中部缓冲段、下部催化反应换热段和壳程循环管段；

所述上部混合换热段包括上封头、上列管和上壳体；所述上封头的顶部连通设置有管程反应物入口管，所述管程反应物入口管的底端设置有喷射器；所述上列管呈菱形分布在上壳体内腔中；上列管内设置有螺旋翅片轴；所述螺旋翅片轴为螺旋柱体结构，所述螺旋翅片轴的螺距由上至下逐渐增大；

所述下部催化反应换热段包括下封头、下壳体和星型翅片列管；所述星型翅片列管呈菱形分布在下壳体内；所述星型翅片列管的外壁上沿圆周均匀设置有4-8片薄钢板；所述星型翅片列管内装有固体催化剂；所述固体催化剂为球型或不规则形状；所述星型翅片列管的出口端可拆卸固定设置有筛板；

所述中部缓冲段包括伞型分布器；所述伞型分布器上均匀分布孔型结构；所述伞型分布器从上至下间隔设置有圆环形挡板；

所述壳程循环管段将上壳体和下壳体的内腔相连通；所述在壳程循环管段与下壳体连接处设置流体止回板；

进一步的，所述上列管的数量为多根；所述上列管为圆管或者无缝钢管；所述上列管的上端固定设置在固定板上；所述上列管的下端固定设置在固定挡板上；

进一步的，所述下封头的底部中心位置设置有管程产物出口管；所述下壳体的下部还设置有壳程补充入口管；

进一步的，所述星型翅片列管数量为多根，所述星型翅片列管的下端固定设置在固定板上；所述星型翅片列管的上端通过半圆形承压板固定；