專利名稱:一種真空蒸餾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種真空蒸餾裝置,用于解決真空蒸餾過程液體返混、蒸餾塔阻力大、能耗高等問題,屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
蒸餾是一種熱力學(xué)的分離工藝,利用混合液體或液-固體系中各組分沸點(diǎn)不同,使低沸點(diǎn)組分蒸發(fā),來分離不同組分的單元操作過程;只有混合液體或液-固體系在沸騰狀態(tài)下,才能提高分離效率,同時(shí)被蒸餾的介質(zhì)在塔內(nèi)停留時(shí)間的長短、蒸發(fā)界面的大小和有效塔板數(shù)量的多少也直接影響了分離效率的提高;在蒸餾操作中,一些有機(jī)物加熱到其正常沸點(diǎn)附近時(shí),會(huì)由于溫度過高而發(fā)生氧化、分解或聚合等反應(yīng),使其無法在常壓下蒸餾。將蒸餾裝置連接在一套減壓系統(tǒng)上,使蒸餾壓力降低到只有常壓的十幾分之一至幾十分之一,這類有機(jī)物就可以在較其正常沸點(diǎn)低得多的溫度下進(jìn)行蒸餾。液體的沸點(diǎn)是隨外界壓力的變化而變化的,如果借助于真空泵降低系統(tǒng)內(nèi)的壓力,就可以降低液體的沸點(diǎn)。
背景技術(shù):
中,真空蒸餾塔一般采用空塔、板式塔或填料塔;空塔也稱之為蒸餾釜,屬于單程蒸餾,液體返混嚴(yán)重,分離效率低,能耗高,適用于間歇蒸餾;板式塔或填料塔,通過塔板或填料進(jìn)行氣液接觸和傳質(zhì),實(shí)現(xiàn)組分的分離,分離效率較高,適用于連續(xù)蒸餾,但存在分離效率和壓降的矛盾,壓降較大時(shí),蒸餾的能耗增加,效率下降,同時(shí)當(dāng)蒸餾塔壓降較大時(shí),必須提高蒸餾溫度,因此不適用于熱敏性物料的蒸餾。為了解決分離效率和壓降的矛盾,有人設(shè)計(jì)了帶有擋板或隔板的臥式真空蒸餾裝置,如中國專利號85100107所述,解決了液體的返混及壓降問題,但存在著蒸發(fā)界面的面積小、裝置占地面積大等問題,只適用于小型真空精餾裝置,不適于設(shè)備大型化。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種真空蒸餾裝置,立式安裝、占地面積小,連續(xù)蒸餾,液體無返混、蒸發(fā)界面的面積大、無壓降,分離效率高、能耗低,結(jié)構(gòu)簡單,且適用于裝置大型化,解決背景技術(shù)存在的上述問題。一種真空蒸餾裝置,包含筒體、塔板、中心管、降液管、液體進(jìn)口、液體出口和氣體出口,多層塔板水平布置在筒體內(nèi),并與筒體內(nèi)壁相連接,每層塔板上都設(shè)有降液管,相鄰塔板上的降液管分別位于塔板兩側(cè),交錯(cuò)布置,中心管穿過塔板并與塔板相連接,中心管下部與筒體下封頭內(nèi)壁相連接,在緊挨各塔板下部的中心管上開通氣孔作為氣體通道,中心管即作為氣體的通道,又作為塔板的支撐,氣體出口設(shè)置在筒體最上部的封頭上,液體進(jìn)口設(shè)置在最上一層塔板上部筒體的側(cè)壁上,液體出口設(shè)置在筒體底部封頭上,與筒體底部封頭連接的中心管最下端排液孔作為液體通道。降液管穿過塔板上部的高度決定了塔板上液面的高度,塔板上液面的高度與降液管穿過塔板上部的高度相匹配,塔板上液面的高度為50-500mm,根據(jù)液體在裝置內(nèi)的停留時(shí)間和分離效率要求來確定。[0006]塔板的數(shù)量為多層,根據(jù)組分分離效率要求確定。塔板下部中心管氣相通道開通氣孔的尺寸根據(jù)氣體的流量來計(jì)算確定,中心管最底部開排液孔的尺寸根據(jù)液體出口管的直徑確定,中心管底部開排液孔的總截面積不小于液體出口管的截面積,中心管上的通氣孔、排液孔數(shù)量以不影響中心管的支撐強(qiáng)度要求為原則,數(shù)量為3-4個(gè)。在筒體的下部設(shè)置液位計(jì),位于最底部的一層塔板下部筒體的側(cè)壁上。在筒體上部設(shè)置除沫器,經(jīng)除沫器分離液體后的氣體由氣體出口引出。本實(shí)用新型正常使用時(shí),由氣體出口連接的真空泵控制裝置內(nèi)一定的真空度,具有一定溫度的液體由液體進(jìn)口進(jìn)入本實(shí)用新型最上部的第一層塔板,液體的液位到一定高度后靠重力自動(dòng)經(jīng)降液管流入第二層塔板,依次類推,最后進(jìn)入裝置底部,由液體出口排出,因裝置內(nèi)壓力低,液體處于沸騰狀態(tài),液體內(nèi)的低沸點(diǎn)組分蒸發(fā)解析為氣體,第二層和第二層以下的各塔板上部的氣體分別由中心管上的通氣孔進(jìn)入中心管,與第一層塔板上部的氣體混合后通過除沫器由氣體出口引出,實(shí)現(xiàn)不同組分的分離。本實(shí)用新型的積極效果是:蒸餾塔上下塔板壓降為零,液體不反混,蒸發(fā)界面面積大,裝置最底部的液體停留時(shí)間最長,分離的效率最高,作為產(chǎn)品引出,只需控制進(jìn)液溫度即可,各塔板上的液體可不設(shè)加熱設(shè)施,投資少、能耗低;蒸餾塔立式安裝,占地面積小,可以實(shí)現(xiàn)裝置大型化。
附圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖;圖中:筒體1、塔板2、降液管3、中心管4、通氣孔5、排液孔6、液體進(jìn)口 7、液體出口 8、氣體出口 9、液位計(jì)10、除沫器11。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖,通過實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。一種真空蒸餾裝置,包含筒體1、塔板2、中心管4、降液管3、液體進(jìn)口 7、液體出口
8、氣體出口 9,多層塔板水平布置在筒體內(nèi),并與筒體內(nèi)壁相連接,每層塔板上都設(shè)有降液管,相鄰塔板上的降液管分別位于塔板兩側(cè),交錯(cuò)布置,中心管穿過塔板并與塔板相連接,中心管下部與筒體下封頭內(nèi)壁相連接,在緊挨各塔板下部的中心管上開通氣孔5作為氣體通道,中心管即作為氣體的通道,又作為塔板的支撐,氣體出口設(shè)置在筒體最上部的封頭上,液體進(jìn)口設(shè)置在最上一層塔板上部筒體的側(cè)壁上,液體出口設(shè)置在筒體底部封頭上,與筒體底部封頭連接的中心管最下端排液孔6作為液體通道。塔板上液面的高度與降液管穿過塔板上部的高度相匹配,塔板上液面的高度為50-500mmo中心管底部開排液孔的總截面積不小于液體出口管的截面積,中心管上的通氣孔、排液孔數(shù)量總數(shù)為3-4個(gè)。在筒體的下部設(shè)置液位計(jì)10,位于最底部的一層塔板下部筒體的側(cè)壁上。在筒體上部設(shè)置除沫器11,經(jīng)除沫器分離液體后的氣體由氣體出口引出。本實(shí)用新型工作過程,參見附圖1。本實(shí)用新型用于甲醛溶液脫除甲醇,直徑IOOOmm真空蒸懼塔,采用5層塔板,板間距為400mm,每層塔板上的液位高度為150mm,溫度為60-7CTC、甲醒重量百分含量為35.5%、甲醇重量百分含量為1.2%的甲醒液體6.5t/h從液體進(jìn)口進(jìn)入,控制裝置內(nèi)的絕對壓力為20-30KPa,底部排出的甲醛溶液6.lt/h,甲醛重量百分含量為37%、甲醇重量百分含量為0.2%作為產(chǎn)品輸送到產(chǎn)品儲槽,氣體出口采出的混合氣體回收利用,整個(gè)蒸餾過程不需要加熱裝置。
權(quán)利要求1.一種真空蒸餾裝置,其特征在于:包含筒體(I)、塔板(2)、中心管(4)、降液管(3)、液體進(jìn)口(7)、液體出口(8)和氣體出口(9),多層塔板水平布置在筒體內(nèi),并與筒體內(nèi)壁相連接,每層塔板上都設(shè)有降液管,相鄰塔板上的降液管分別位于塔板兩側(cè),交錯(cuò)布置,中心管穿過塔板并與塔板相連接,中心管下部與筒體下封頭內(nèi)壁相連接,在緊挨各塔板下部的中心管上開通氣孔(5)作為氣體通道,中心管即作為氣體的通道,又作為塔板的支撐,氣體出口設(shè)置在筒體最上部的封頭上,液體進(jìn)口設(shè)置在最上一層塔板上部筒體的側(cè)壁上,液體出口設(shè)置在筒體底部封頭上,與筒體底部封頭連接的中心管最下端排液孔(6)作為液體通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空蒸餾裝置,其特征在于:塔板上液面的高度與降液管穿過塔板上部的高度相匹配,塔板上液面的高度為50-500mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種真空蒸餾裝置,其特征在于:中心管底部開排液孔的總截面積不小于液體出口管的截面積,中心管上的通氣孔、排液孔數(shù)量總數(shù)為3-4個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種真空蒸餾裝置,其特征在于:在筒體的下部設(shè)置液位計(jì)( 10),位于最底部的一層塔板下部筒體的側(cè)壁上;在筒體上部設(shè)置除沫器(11 )。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種真空蒸餾裝置,屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是多層塔板(2)水平布置在筒體(1)內(nèi),并與筒體內(nèi)壁相連接,每層塔板上都設(shè)有降液管(3),中心管(4)穿過塔板并與塔板相連接,中心管上開通氣孔(5)作為氣體通道,氣體出口(9)設(shè)置在筒體最上部的封頭上,液體進(jìn)口(7)設(shè)置在最上一層塔板上部筒體的側(cè)壁上,液體出口(8)設(shè)置在筒體底部封頭上。本實(shí)用新型的積極效果是蒸餾塔上下塔板壓降為零,液體不反混,蒸發(fā)界面面積大,最底部的液體停留時(shí)間最長,分離的效率最高,作為產(chǎn)品引出,只需控制進(jìn)液溫度即可,各塔板上的液體可不設(shè)加熱設(shè)施,投資少、能耗低;蒸餾塔立式安裝,占地面積小,可以實(shí)現(xiàn)裝置大型化。
文檔編號B01D3/10GK203075685SQ20132009607
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者景玉國 申請人:河北凱躍化工集團(tuán)有限公司