[发明专利]一种新型反应釜内置石墨换热器及方法

权利要求书

1.一种新型反应釜内置石墨换热器，包括换热管(1)，其特征在于：还包括放空管(2)、翅片管(3)；所述换热管(1)的上部、下部分别插置在夹套、石墨套管(4)内，换热管(1)与石墨套管(4)、夹套之间设置有换热腔(5)，换热腔(5)的内部设置有翅片管(3)，换热管(1)的内部设置有放空管(2)；

所述换热管(1)的上端开口为进水口(6)、下端延伸至石墨套管(4)的底部，进水口(6)下侧的换热管(1)管壁上套置有换热管法兰(8)，换热管(1)的下端与石墨套管(4)的底部之间具有间隔；所述放空管(2)紧贴换热管(1)的内壁，放空管(2)的下端从换热管(1)的下端开口处伸出、上端开口为放空口(9)，放空口(9)从换热管(1)管体上穿出，放空口(9)位于进水口(6)与换热管法兰(8)之间；放空管(2)的内部与换热管(1)的外部相连通；

所述夹套的侧壁上开设有出水口(7)，出水口(7)与换热腔(5)的内部相连通，出水口(7)的高度低于放空口(9)的高度；所述翅片管(3)自换热管(1)的底部开始，围绕换热管(1)向上盘旋延伸，延伸至出水口(7)处；翅片管(3)的直径与换热腔(5)的宽度相等，翅片管(3)的内侧与换热管(1)固定相接、外侧与石墨套管(4)紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的新型反应釜内置石墨换热器，其特征在于：所述石墨套管(4)的下端设置有石墨套管底盖(10)，石墨套管底盖(10)将换热腔(5)的底部封闭；石墨套管(4)的外侧下端设置有固定底座(11)。

3.根据权利要求1所述的新型反应釜内置石墨换热器，其特征在于：所述夹套由夹套连接法兰(12)、釜盖连接法兰(13)以及套在换热管(1)外侧的接管(14)组成；所述夹套连接法兰(12)、釜盖连接法兰(13)分别安装在接管(14)的上、下两端；夹套连接法兰(12)位于换热管法兰(8)的下方，夹套连接法兰(12)通过螺栓与换热管法兰(8)固定相接；釜盖连接法兰(13)用于与反应釜的釜盖连接，釜盖连接法兰(13)位于石墨套管(4)的上方，釜盖连接法兰(13)与石墨套管(4)之间设置有密封垫；接管(14)将换热腔(5)的上部封闭且接管(14)管体上开设出水口(7)。

4.根据权利要求1所述的新型反应釜内置石墨换热器，其特征在于：所述进水口(6)与换热管(1)之间通过锥形封头(15)相连通。

5.根据权利要求2所述的新型反应釜内置石墨换热器，其特征在于：所述石墨套管(4)的外部缠绕碳纤维，使石墨套管(4)的强度增加。

6.一种如权利要求1所述新型反应釜内置石墨换热器的使用方法，其特征在于：所述方法的具体步骤为：

a、将换热管(1)的石墨套管部分从反应釜的釜盖插入到反应釜内部；

b、通过釜盖连接法兰(13)将换热管(1)连接到反应釜的釜盖上，此时以釜盖连接法兰(13)为分界，釜盖连接法兰(13)以上的换热管暴露在反应釜外、釜盖连接法兰(13)以下的换热管插置于反应釜内直接接触物料；

c、从进水口(6)向换热管(1)内通入具有压力的冷却水，冷却水直接穿过换热管(1)到达换热管(1)的底部，由于冷却水具有压力，在压力作用下冷却水顺着翅片管盘旋向上流动，并在流动期间与物料进行热交换，直至冷却水流动到夹套内，最终冷却水带着交换的热量从出水口(7)处流出换热管(1)，完成换热管(1)与反应釜内物料之间的热力交换；

d、在热交换过程中产生的不凝性气体将从放空管(2)的放空口(9)处排出。