一種精餾塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種精餾塔，解決了液體向塔壁偏流導(dǎo)致氣液接觸不良從而影響傳質(zhì)效果的技術(shù)問題，其技術(shù)方案要點(diǎn)是一種精餾塔，包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)有填料層，所述填料層為多層間隔設(shè)置，每相鄰兩層填料層之間設(shè)有液體分布器，使液體可以多次重新均勻分布，再進(jìn)入填料層，使液體將填料充分潤濕，增加了氣液接觸面積，減少了液體在填料層中向塔壁偏流造成氣液接觸不充分而影響傳質(zhì)效果；所述液體分布器包括至少兩層液體分布板，所述液體分布板水平設(shè)于塔體內(nèi)，液體分布板上設(shè)有通孔，且液體分布板的通孔直徑自上而下逐漸減小，通孔個數(shù)逐漸增加，達(dá)到了使液體進(jìn)一步均勻分布的效果，有效減少了液體附壁流動，提高了傳質(zhì)效果。
【專利說明】
一種精餾塔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及化工設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種精餾塔。
【背景技術(shù)】
[0002]精餾是分離液體混合物最常用的一種操作，它通過氣液兩相的直接接觸，利用組分揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相傳遞，是氣液兩相之間的傳質(zhì)過程，進(jìn)行精餾操作的裝置包括精餾塔，精餾過程中，塔內(nèi)氣液兩相是靠塔底再沸器提供熱量所產(chǎn)生的蒸氣和塔頂回流建立起來的，它的作用就是把相對揮發(fā)度接近的物質(zhì)通過精餾而使組分分離。
[0003]精餾塔有板式塔與填料塔兩種主要類型，填料塔是一種以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)簡單、壓降低、填料易用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點(diǎn)，因此，填料塔已被推廣到大型氣、液操作中，在某些場合還代替了傳統(tǒng)的板式塔。
[0004]在填料塔中，液體由上往下流動時，由于塔壁處阻力較小而使液體向塔壁偏流，使塔內(nèi)填料不能全部潤濕，減少了氣液接觸面積，導(dǎo)致氣液接觸不良，影響傳質(zhì)效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種減少液體向塔壁偏流，提高氣液接觸面積的精餾
+Pt O
[0006]本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種精餾塔，包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)有填料層，所述填料層為多層間隔設(shè)置，每相鄰兩層填料層之間設(shè)有液體分布器，所述液體分布器包括至少兩層液體分布板，所述液體分布板水平設(shè)于塔體內(nèi)，液體分布板上設(shè)有通孔，且液體分布板的通孔直徑自上而下逐漸減小，通孔個數(shù)逐漸增加。
[0007]通過上述技術(shù)方案，所述填料層為多層設(shè)置，且每相鄰兩層填料層之間設(shè)有液體分布器，使液體可以多次重新均勻分布，再進(jìn)入填料層，使液體將填料充分潤濕，增加了氣液接觸面積，減少了液體在填料層中向塔壁偏流造成氣液接觸不充分而影響傳質(zhì)效果;而液體分布器包括至少兩層液體分布板，且液體分布板的通孔直徑自上而下逐漸減小，通孔個數(shù)逐漸增加。液體落到上層液體分布板時，上層液體分布板對液體進(jìn)行預(yù)先均勻分布，使液體均勻從通孔落到下層液體分布板上，由于下層液體分布板的通孔直徑減小，通孔個數(shù)增加，使液體均勻從通孔落下，達(dá)到了使液體進(jìn)一步均勻分布的效果，有利于液體均勻潤濕填料，增大氣液接觸面積，提高了傳質(zhì)效果。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)化為，所述液體分布板的上表面均勻設(shè)有導(dǎo)流槽。
[0009]通過上述技術(shù)方案，在液體分布板的上表面設(shè)有導(dǎo)流槽，對液體起到導(dǎo)流作用，使落到液體分布板上的液體通過導(dǎo)流槽均勻流到各個通孔處，再從通孔中落下，減少了液體附壁流下，有利于液體通過液體分布板均勻落入填料層中，使液體將填料充分潤濕，從而提高傳質(zhì)效果。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化為，所述填料為鞍環(huán)填料。
[0011]通過上述技術(shù)方案，所述鞍環(huán)填料在塔內(nèi)不易形成大量的局部不均勻區(qū)域，空隙率大，氣流阻力小，液體再分布性能較好，通量大，從而減小了液體附壁流動，使氣液充分接觸，傳質(zhì)速率加快，提高了傳質(zhì)效果。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)化為，所述塔體底部設(shè)有再沸器，所述塔體與再沸器之間設(shè)有回路。
[0013]通過上述技術(shù)方案，塔體中一部分液體物料進(jìn)入再沸器中，通過再沸器的加熱作用，使液體汽化，氣體通過塔體與再沸器之間的回路再次進(jìn)入塔體進(jìn)行氣液傳質(zhì)過程，從而使物料進(jìn)行多次精餾，提高了物料的利用率。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)化為，所述再沸器包括供物料流通的加熱爐和供傳熱介質(zhì)流通的導(dǎo)熱管，所述導(dǎo)熱管設(shè)于加熱爐內(nèi)。
[0015]通過上述技術(shù)方案，導(dǎo)熱管中流通有傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)將熱量傳遞給導(dǎo)熱管，而塔體中的物料進(jìn)入加熱爐中與導(dǎo)熱管充分接觸，進(jìn)行熱交換，使得液體被汽化，再次流回塔體中進(jìn)行氣液傳質(zhì)過程，實(shí)現(xiàn)對物料的多次精餾。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)化為，所述導(dǎo)熱管為U型或盤管式導(dǎo)熱管。
[0017]通過上述技術(shù)方案，由于U型導(dǎo)熱管成U型，管束可以自由伸縮，不會因為管內(nèi)外的溫差而產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱補(bǔ)償性能好;且管程為雙管程，流程較長，增加了冷熱流體的傳熱面積，使傳熱速率加快，從而提高了傳熱性能，加快了氣液傳質(zhì)速率;盤管式導(dǎo)熱管成盤旋狀，大大增加了冷熱流體的傳熱面積，減少了溫差應(yīng)力，提高了導(dǎo)熱管的使用壽命。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)化為，所述傳熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
[0019]通過上述技術(shù)方案，由于導(dǎo)熱油具有加熱均勻，控溫準(zhǔn)確，能在低蒸汽壓下產(chǎn)生高溫，傳熱效果好、節(jié)能、輸送和操作方便等特點(diǎn)，再沸器采用導(dǎo)熱油加熱裝置，實(shí)現(xiàn)了快速加熱液體使其蒸發(fā)，加快了傳質(zhì)速度，提高了生產(chǎn)效率。
[0020]進(jìn)一步優(yōu)化為，所述塔體頂部設(shè)有組分一出口，塔體中上部設(shè)有組分二出口，且組分二出口與組分一出口之間設(shè)有所述填料層，塔體中部設(shè)有物料進(jìn)口，塔體底部設(shè)有物料出口，物料出口上設(shè)有出料栗。
[0021 ]通過上述技術(shù)方案，物料進(jìn)口設(shè)于塔體中部，有利于提高輕組分濃度，提高精餾效果;塔體上設(shè)置兩個組分出口可以滿足不同的工藝要求，增加了塔體的實(shí)用性;物料出口上設(shè)有出料栗，有利于將物料快速從出口排出，使物料不易積聚在出口上，加快了精餾速度。
[0022]進(jìn)一步優(yōu)化為，所述塔體的組分一出口和組分二出口處分別設(shè)有除沫器，所述除沫器包括設(shè)于其端口部的絲網(wǎng)。
[0023]通過上述技術(shù)方案，當(dāng)帶有霧沫的氣體上升通過絲網(wǎng)時，由于霧沫上升的慣性作用，霧沫與絲網(wǎng)相接觸而被附著在絲網(wǎng)表面，而絲網(wǎng)良好的潤濕性，使得氣體通過絲網(wǎng)除沫器后，基本上不含霧沫，且絲網(wǎng)上的霧沫積聚越來越多，由于重力作用而與絲網(wǎng)分離，開始下落，實(shí)現(xiàn)液體物料的回收利用，大大提高了原料的利用率，優(yōu)化了工藝指標(biāo)，提高了輕組分的純度。
[0024]進(jìn)一步優(yōu)化為，所述塔體接觸物料的材質(zhì)為不銹鋼。
[0025]通過上述技術(shù)方案，由于不銹鋼耐腐蝕、耐候性好，在塔體接觸物料的材質(zhì)為不銹鋼，不易腐蝕，提高了塔體的使用壽命。
[0026]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果:在塔體內(nèi)設(shè)有多層間隔填料層，在各層填料層之間設(shè)置液體分布器，減少了液體附壁流動，使液體均勻落入填料層，提高了傳質(zhì)效果;在填料層氣體出口處設(shè)有絲網(wǎng)除沫器，提高了組分純度，也使物料得到充分利用;再沸器中采用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)，便于控溫，操作方便;采用U型或盤管式導(dǎo)熱管，增大了傳熱面積，提高了傳質(zhì)效率;塔體接觸物料的材質(zhì)為不銹鋼，提高了塔體的使用壽命。
【附圖說明】
[0027]圖1為實(shí)施例中精餾塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為實(shí)施例中液體分布板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為實(shí)施例中再沸器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中:1、塔體;11、除沫器;12、再沸器;121、導(dǎo)熱管；122、加熱爐；13、物料進(jìn)口；14、組分二出口； 15、組分一出口； 16、物料出口； 161、出料栗；17、填料層;171、鞍環(huán)填料；18、液體分布板;181、通孔;182、導(dǎo)流槽;19、回路。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0032]實(shí)施例:參見圖1，一種精餾塔，包括塔體I，塔體I內(nèi)設(shè)有多層間隔填料層17，其中填料為鞍環(huán)填料171，每相鄰兩層填料層17之間設(shè)有液體分布器，液體分布器為兩層液體分布板18，液體分布板18水平設(shè)于塔體I內(nèi)，塔體I底部設(shè)有再沸器12，塔體I與再沸器12之間設(shè)有回路19。
[0033]塔體I頂部設(shè)有組分一出口 15，塔體I中上部設(shè)有組分二出口 14，且組分二出口 14與組分一出口 15之間設(shè)有填料層17，塔體I中部設(shè)有物料進(jìn)口 13，塔體I底部設(shè)有物料出口16，物料出口 16上設(shè)有出料栗161，塔體I的組分一出口 15和組分二出口 14處分別設(shè)有帶絲網(wǎng)的除沫器11。
[0034]參見圖2，液體分布板18上設(shè)有通孔181，且通孔181的直徑自上而下逐漸減小，通孔181的個數(shù)逐漸增加，液體分布板18的上表面均勻設(shè)有導(dǎo)流槽182。
[0035]參見圖3，再沸器12包括供物料流通的加熱爐122和供傳熱介質(zhì)流通的導(dǎo)熱管121，且導(dǎo)熱管121成U型，導(dǎo)熱管121設(shè)于加熱爐122內(nèi)，導(dǎo)熱管121中的傳熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
[0036]塔體I接觸物料的材質(zhì)為不銹鋼，不銹鋼包括316L、316T1、904L，其余材質(zhì)為碳鋼。
[0037]將物料加入塔體I中，塔體I底部的物料進(jìn)入再沸器12中，通過導(dǎo)熱管121中的導(dǎo)熱油對物料進(jìn)行加熱，使物料部分汽化而成為上升蒸汽，氣體通過回路19進(jìn)入塔體1，為塔體I中精餾段、提餾段的汽液兩相進(jìn)行傳熱與傳質(zhì)提供所需的熱量，汽液兩相在填料層17完成傳熱和傳質(zhì)過程，液體在塔體I內(nèi)向下流動時，液體分布板18將液體分布后均勻流入填料層17，使鞍環(huán)填料171充分潤濕，當(dāng)帶有霧沫的氣體上升通過除沫器11的絲網(wǎng)時，由于霧沫上升的慣性作用，霧沫與絲網(wǎng)相接觸而被附著在絲網(wǎng)表面，而絲網(wǎng)良好的潤濕性，使得氣體通過除沫器11后，基本上不含霧沫，且絲網(wǎng)上的霧沫積聚越來越多，由于重力作用而與絲網(wǎng)分離，重新落入填料層17，再次與上升的氣體進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱過程。
[0038]本具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的解釋，其并不是對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【主權(quán)項】
1.一種精餾塔，包括塔體(I)，塔體(I)內(nèi)設(shè)有填料層(17)，其特征在于，所述填料層(17)為多層間隔設(shè)置，每相鄰兩層填料層(17)之間設(shè)有液體分布器，所述液體分布器包括至少兩層液體分布板(18)，所述液體分布板(18)水平設(shè)于塔體(I)內(nèi)，液體分布板(18)上設(shè)有通孔(181)，且液體分布板(18)的通孔(181)直徑自上而下逐漸減小，通孔(181)個數(shù)逐漸增加。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精餾塔，其特征在于，所述液體分布板(18)的上表面均勻設(shè)有導(dǎo)流槽(182)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精餾塔，其特征在于，所述填料為鞍環(huán)填料(171)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種精餾塔，其特征在于，所述塔體(I)底部設(shè)有再沸器(12)，所述塔體(I)與再沸器(12)之間設(shè)有回路(19)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種精餾塔，其特征在于，所述再沸器(12)包括供物料流通的加熱爐(122)和供傳熱介質(zhì)流通的導(dǎo)熱管(121)，所述導(dǎo)熱管(121)設(shè)于加熱爐(122)內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種精餾塔，其特征在于，所述導(dǎo)熱管(121)為U型或盤管式導(dǎo)熱管。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種精餾塔，其特征在于，所述傳熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種精餾塔，其特征在于，所述塔體(I)頂部設(shè)有組分一出口(15)，塔體(I)中上部設(shè)有組分二出口(14)，且組分二出口(14)與組分一出口(15)之間設(shè)有所述填料層(17)，塔體(I)中部設(shè)有物料進(jìn)口(13)，塔體(I)底部設(shè)有物料出口(16)，物料出口(16)上連接有出料栗(161)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種精餾塔，其特征在于，所述塔體(I)的組分一出口(15)和組分二出口(14)處分別設(shè)有除沫器(11)，所述除沫器(11)包括設(shè)于其端口部的絲網(wǎng)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精餾塔，其特征在于，所述塔體(I)接觸物料的材質(zhì)為不銹鋼。
【文檔編號】B01D3/32GK205569794SQ201620346476
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】施懿軍, 徐小武, 沈倫鋒, 倪安新, 周展, 蔡裕杰, 傅建永
【申請人】寧波浙鐵大風(fēng)化工有限公司