專(zhuān)利名稱：可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用作蒸餾塔內(nèi)部填料的改進(jìn)，特別是一種帶有多層單體重疊在一起的可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有化工分離技術(shù)中，用蒸餾方法制作高純度的液體物質(zhì)，常常用蒸餾塔內(nèi)部帶有填料的蒸餾裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)混合物的分離。如一種蒸餾塔填料，是將不銹鋼絲網(wǎng)片壓成波紋后捆扎成圓柱狀放入蒸餾塔作為填料，還有的當(dāng)蒸餾物料是酸性時(shí)，采用陶瓷填料，是將陶瓷制成具有中心孔道的顆粒，將它放入氣液自由通道中，構(gòu)成蒸餾塔填料。這些填料具有氣液接觸面積大、單位長(zhǎng)度所代表的理論塔板數(shù)量多的特點(diǎn)。但是這種蒸餾裝置，在蒸餾過(guò)程中，還存在以下幾個(gè)不足之處1)蒸餾塔內(nèi)部的物質(zhì)分離，需要不斷的氣液交換來(lái)實(shí)現(xiàn)。上述填料因不能長(zhǎng)時(shí)間的持液，氣液交換所需要的液體靠大量的回流來(lái)補(bǔ)充，這種補(bǔ)充方式需要能量的消耗，回流越大，能量的消耗也越多。2)在蒸餾塔內(nèi)部某一層理論塔板中，如果需要?dú)饣囊后w所含的易揮發(fā)組分越高，其氣化物質(zhì)中，易揮發(fā)組分的含量也越高。但現(xiàn)有的蒸餾方法中，因需要大量的回流，必然需要大量的蒸發(fā)量，這樣就會(huì)將蒸餾釜底部的低揮發(fā)組分大量地帶到蒸餾塔中，導(dǎo)致蒸餾塔內(nèi)部易揮發(fā)組分的含量下降，這樣并不利于混合物中易揮發(fā)組分的純化。3)每一個(gè)理論塔板層在氣化過(guò)程中，都可以看作是一次簡(jiǎn)單蒸餾過(guò)程，如果單位時(shí)間內(nèi)，被蒸發(fā)物質(zhì)與待蒸發(fā)液體物質(zhì)的比例越小，其氣化的物質(zhì)中，易揮發(fā)組分的含量就越高。在現(xiàn)有蒸餾方法中，蒸餾塔內(nèi)部氣化物質(zhì)量與填料中所持有的液體物質(zhì)量相差并不大，因此雖然有很多的理論塔板數(shù)，但是混合物的分離效率并不高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種全新結(jié)構(gòu)蒸餾塔用組件來(lái)代替現(xiàn)有蒸餾塔中的填料，該組件采用簡(jiǎn)單的持液結(jié)構(gòu)，以相對(duì)動(dòng)態(tài)的持液方式，來(lái)保證混合物高質(zhì)量的分離，且能大幅度減少回流量，節(jié)省能量的消耗。工作安全可靠、有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，并具有結(jié)構(gòu)合理、制造、安裝方便等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型采用如下方式實(shí)現(xiàn)可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件，它由至少兩個(gè)單體疊在一起，每個(gè)單體由兩端封閉的U型槽水平盤(pán)曲而成，U型槽水平盤(pán)曲成“弓”字型或螺旋型，其外徑與蒸餾塔外殼的內(nèi)徑相配，液體可以在U型槽中留存。單體盤(pán)曲時(shí)，相鄰的槽之間留有空隙，使蒸汽可以在該空隙中通過(guò)。
本實(shí)用新型的單體的U型槽一側(cè)向外延伸成葉片，為了便于收集上方淋流下來(lái)的液體，葉片向?qū)饪障兑粋?cè)方向折彎成銳角，U型槽底部開(kāi)有插孔，插孔中插有導(dǎo)液管。導(dǎo)液管上端低于U型槽的上表面，導(dǎo)液管的下端穿出U型槽的底部插入下一層單體的U型槽內(nèi)，使上一層單體中的液體超過(guò)導(dǎo)液管的上端口時(shí)，能從導(dǎo)液管中流到下一層的單體內(nèi)。當(dāng)回流較大時(shí)，單體內(nèi)的液體也可以通過(guò)U型槽的上方向外溢流。為提高蒸汽對(duì)單體容器內(nèi)液體的加熱效果，一般情況下，應(yīng)盡可能讓液體從導(dǎo)液管處溢流。
本實(shí)用新型可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件，每個(gè)單體的U型槽底部開(kāi)有漏孔。當(dāng)蒸餾塔不使用時(shí)，或當(dāng)需要更換其他物料蒸餾時(shí)，可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)使單體內(nèi)的物料漏盡。
本實(shí)用新型的有益效果1)可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件能夠用持液的方式來(lái)代替部分回流的液體，使回流量減少，其能量的消耗也可以減少；2)由于減少了回流量，使蒸發(fā)量減少，帶到蒸餾塔內(nèi)的低揮發(fā)組分物質(zhì)也減少，有利于塔中易揮發(fā)組分的純化；3)單體內(nèi)被蒸發(fā)的物質(zhì)量遠(yuǎn)小于單體內(nèi)待蒸發(fā)的液體量，被蒸發(fā)物質(zhì)中易揮發(fā)組分的含量增加，有利于易揮發(fā)組分的富集；4)具有結(jié)構(gòu)合理、制造、安裝方便等特點(diǎn)。

圖1和圖2是本實(shí)用新型可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖1是它的主視圖、圖2是圖1中的A-A剖視圖；圖3是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明1-單體；2-蒸餾塔；3-葉片；4-插孔；5-導(dǎo)液管；6-漏孔。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1、本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)從圖1和圖2中可看出，組件的單體1由導(dǎo)熱性能較好的薄片狀不銹鋼或其他材料沖制成U型槽，槽寬度以1-5cm為佳，槽的深度應(yīng)是蒸餾塔直徑的0.5-1倍，U型槽上部開(kāi)口，兩端成封閉狀，液體可以在槽中留存。然后再將U型槽水平盤(pán)曲成螺旋型，螺旋型單體的外徑與蒸餾塔外殼的內(nèi)徑趨于一致。盤(pán)曲時(shí)，相鄰的槽之間留有空隙，使蒸汽可以在該空隙中通過(guò)。盤(pán)曲的圈數(shù)越多，其單體的氣液接觸面積就越大，但氣阻也會(huì)越大。因此盤(pán)曲時(shí)，要充分考慮氣液接觸面積與氣阻之間的比例關(guān)系。
為了收集上方淋流下來(lái)的液體，可以將葉片3向?qū)饪障兑粋?cè)方向折彎成45度左右的角度。葉片范圍以遮蓋導(dǎo)氣上方為宜。
在盤(pán)曲呈水平螺旋型的每一個(gè)單體的U型槽的底部開(kāi)有2-4個(gè)插孔4，孔中插有導(dǎo)液管5。導(dǎo)液管的上部低于U型槽的上表面，導(dǎo)液管的下部超出U型槽的底部，進(jìn)入下一層單體的U型槽內(nèi)。使上一層單體中的液體超過(guò)導(dǎo)液管5的上端口時(shí)，能從導(dǎo)液管中流到下一層的單體1內(nèi)。當(dāng)回流較大時(shí)，單體內(nèi)的液體也可以通過(guò)U型槽的上部開(kāi)口向外溢流。為提高蒸汽對(duì)單體容器內(nèi)液體的加熱效果，一般情況下，應(yīng)盡可能讓液體從導(dǎo)液管處溢流。
蒸餾過(guò)程中，單體內(nèi)的液體主要是依靠蒸發(fā)、溢流和收集回流物質(zhì)的方式，不斷地與其他相鄰的單體交換物質(zhì)。但考慮到蒸餾塔有可能應(yīng)用于其他多種物料的分離，以及蒸餾塔自身的檢修便利，每個(gè)單體的U型槽的底部應(yīng)少量分布一些小漏孔6，當(dāng)蒸餾塔不使用時(shí)或需要更換其他物料蒸餾時(shí)，可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)使單體內(nèi)的物料漏盡。
單體成型后，用焊接或其他方法加固，以多個(gè)單體重疊的方式放入蒸餾塔內(nèi)部，安放時(shí)應(yīng)保持單體上口的水平狀態(tài)。
使用過(guò)程中，經(jīng)過(guò)少量時(shí)間的回流，蒸餾塔內(nèi)的單體已存留了液體物質(zhì)。當(dāng)蒸汽上升的某一層單體時(shí)，蒸汽加熱了存留在單體內(nèi)的液體，使蒸汽中一部分低揮發(fā)組分失去熱量后冷凝成液體，向下回流。同時(shí)，單體內(nèi)存留的液體中部分易揮發(fā)組分被加熱后，變成蒸汽，與未冷凝的原上升蒸汽一起向上一層單體方向移動(dòng)。由此重復(fù)，使易揮發(fā)組分物質(zhì)不斷向上移動(dòng)，低揮發(fā)組分物質(zhì)不斷向下移動(dòng)，以此達(dá)到混合物的分離。
實(shí)施例2、本實(shí)施例與實(shí)施例所不同之處在于單體1的U型槽水平盤(pán)曲成“弓”字型(見(jiàn)圖3)，其最外周邊與蒸餾塔外殼的內(nèi)徑趨于一致。由多層單體疊加而成。
權(quán)利要求1.可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件，其特征是組件由至少兩個(gè)單體(1)疊在一起組成，所述的單體由兩端封閉的U型槽水平盤(pán)曲而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件，其特征是所述的單體(1)的U型槽一側(cè)向外延伸成葉片(3)，葉片與U型槽側(cè)壁呈銳角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件，其特征是所說(shuō)的單體(1)的U型槽底部開(kāi)有插孔(4)，插孔中插有導(dǎo)液管(5)，導(dǎo)液管(5)上端低于U型槽的上表面，下端穿出U型槽的底部插入下一層單體的U型槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件，其特征是每個(gè)單體的U型槽底部開(kāi)有漏孔(6)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件，是對(duì)用作蒸餾塔內(nèi)部填料的改進(jìn)，特別是一種帶有多層單體重疊在一起的可減少回流量的蒸餾塔內(nèi)部組件。它由至少兩個(gè)單體(1)疊在一起組成，單體由兩端封閉的U型槽水平盤(pán)曲而成，U型槽一側(cè)向外延伸成葉片(3)，U型槽底部開(kāi)有插孔(4)，孔中插有導(dǎo)液管(5)。本實(shí)用新型能夠用持液的方式來(lái)代替部分回流的液體，使回流量減少，能量的消耗減少，蒸發(fā)量減少，帶到蒸餾塔內(nèi)的低揮發(fā)組分物質(zhì)也減少，有利于塔中易揮發(fā)組分的純化；單體內(nèi)被蒸發(fā)的物質(zhì)量遠(yuǎn)小于單體內(nèi)待蒸發(fā)的液體量，被蒸發(fā)物質(zhì)中易揮發(fā)組分的含量增加，有利于易揮發(fā)組分的富集。具有結(jié)構(gòu)合理、制造、安裝方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D3/16GK2671652SQ20042001933
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2004年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月6日
發(fā)明者羅健兒 申請(qǐng)人:羅健兒