本實用新型涉及化工領域,具體的說就是一種能耗低的硝基苯粗餾塔。
背景技術:
現(xiàn)有的硝基苯粗餾塔是將粗硝基苯中含有的沸點比較低的純苯和水經(jīng)過加熱進行脫除,生產(chǎn)出純度較高的硝基苯。硝基苯粗餾塔上部為分凝器,中、下部為填料段,底部是外置式再沸器,再沸器用蒸汽進行加熱。粗硝基苯經(jīng)過給料泵加入硝基苯預熱器中,由低壓蒸汽加熱到100℃,進入粗餾塔填料段上部,經(jīng)過噴頭和分布器均勻分布到填料層中。在填料層中,液態(tài)的粗硝基苯自上而下流動和底部再沸器加熱的上升氣流進行熱交換和質(zhì)交換。粗硝基苯經(jīng)過蒸餾脫除含有的水分和純苯,流到塔底部。而汽化后的120℃水蒸氣、苯和硝基苯蒸汽自下而上經(jīng)過塔頂分凝器,在分凝器內(nèi)被循環(huán)水冷凝到80℃—100℃。冷凝的硝基苯回流到塔內(nèi),不冷凝的水蒸氣和苯蒸汽由塔頂被真空系統(tǒng)抽出。該粗餾塔存在的技術問題為:硝基苯粗餾塔經(jīng)過加熱上升到塔頂分凝器前的氣相溫度為120℃左右,在分凝器經(jīng)過循環(huán)水降溫到80℃-100℃,熱能大量損失;而硝基苯進粗餾塔之前需要用蒸汽加熱到100℃,需要通過預熱器用大量蒸汽進行加熱,消耗大量熱能。因此原有設備存在熱能利用不合理的情況。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型針對上述現(xiàn)有技術中的不足,特提供了一種熱能利用更加合理的硝基苯粗餾塔。
本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:
一種硝基苯粗餾塔,它包括粗餾塔、分凝器、預熱器,粗餾塔內(nèi)設置有填料層,粗餾塔頂設置有氣體出口,粗餾塔底設置有出液口,填料層上端設置有均布的分布器與預熱器出口連接,其特征是:在粗餾塔內(nèi)分凝器下方、填料層上方的內(nèi)腔室內(nèi)設置有熱能回收換熱器,熱能回收換熱器兩端分別與加料泵和預熱器的進口連接,熱能回收換熱器為高效垂直列管換熱器,內(nèi)部DN20管道垂直均布。
所述的熱能回收換熱器殼程中有多塊高效隔板,促使粗硝基苯液體在換熱器列管之間有效合理流動,杜絕偏流和層流,保證熱能的充分回收。
均布的列管和科學計算的管徑起到了上升氣相和回流液體的均勻分布作用,強化精餾段的汽、液相的分布效果。
同時,在列管內(nèi)上升蒸汽和回流液體發(fā)生質(zhì)的交換,強化了傳質(zhì)效果。
所述的粗餾塔底部還設置有再沸器,將從塔頂冷凝后的蒸汽等物料再沸騰。
本實用新型具有的有益效果為:
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型通過常溫粗硝基苯在熱能回收換熱器內(nèi)與120℃物料蒸汽如硝基苯蒸汽、苯蒸汽和水蒸氣進行換熱,一方面回收大量來自物料蒸汽的熱能,使粗硝基苯溫度由常溫上升到60℃左右,而后進入硝基苯預熱器,降低預熱器的能耗,另一方面,相當于在分凝器前增加了一道液體管路降溫裝置,塔頂分凝器循環(huán)水中浪費的熱能大幅減少,減輕了循環(huán)水系統(tǒng)的熱負荷,節(jié)約能源。
附圖說明
圖1是本實用新型的節(jié)能回收系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)結合附圖對本實用新型作進一步描述,圖1為本實用新型的一種實施例,包括粗餾塔1、分凝器2、預熱器3,粗餾塔1內(nèi)設置有填料層4,粗餾塔1頂設置有氣體出口,粗餾塔1底設置有出液口,填料層4上端設置有均布的分布器與預熱器3出口連接,本實用新型中,在粗餾塔1內(nèi)分凝器2下方、填料層4上方的內(nèi)腔室內(nèi)設置有熱能回收換熱器5,熱能回收換熱器5兩端分別與加料泵6和預熱器3的進口連接。本實施例中,所述的熱能回收換熱器5為高效垂直列管換熱器,內(nèi)部DN20管道垂直均布,均布在分凝器下方、填料層4上方的粗餾塔內(nèi)腔室中。所述的粗餾塔底部還設置有再沸器7,將從塔頂冷凝后的蒸汽等物料再沸騰。
所述的熱能回收換熱器5殼程中有多塊高效隔板,促使粗硝基苯液體在換熱器列管之間有效合理流動,杜絕偏流和層流,保證熱能的充分回收。
均布的列管和科學計算的管徑起到了上升氣相和回流液體的均勻分布作用,強化精餾段的汽、液相的分布效果。
同時,在列管內(nèi)上升蒸汽和回流液體發(fā)生質(zhì)的交換,強化了傳質(zhì)效果。
由于本實用新型通過常溫粗硝基苯在熱能回收換熱器內(nèi)與120℃物料蒸汽如硝基苯蒸汽、苯蒸汽和水蒸氣進行換熱,一方面回收大量來自物料蒸汽的熱能,使粗硝基苯溫度由常溫上升到60℃左右,而后進入硝基苯預熱器,降低預熱器的能耗,另一方面,相當于在分凝器前增加了一道液體管路降溫裝置,塔頂分凝器循環(huán)水中浪費的熱能大幅減少,減輕了循環(huán)水系統(tǒng)的熱負荷,節(jié)約能源。
由此可見,本實用新型的裝置具有減少熱能浪費,減輕循環(huán)水系統(tǒng)的熱負荷,熱能利用更加合理的特點。