CN105327663A - 具有高效分水内件的酯化塔 - Google Patents

Abstract

本发明属于酯化合成乙酸乙酯设备领域，涉及一种具有高效分水内件的酯化塔，包括塔体以及设置在塔体内的进气管，塔体内还套装有进气筒，进气管贯穿进气筒筒壁设置在进气筒内，进气筒的顶部设置有挡液帽，进气筒的底部与塔体之间设置有锥环底板，进气筒与塔体之间通过锥环底板密封连接，进气筒的筒壁、塔体的塔壁以及锥环底板之间形成集液槽，集液槽连通有粗酯管、废水管。本发明通过改变传统酯化塔的内部结构，在传统酯化塔的塔内套装一个进气筒，在进气筒的顶部设置挡液帽，用以实现降低乙酸乙酯、水以及乙醇形成的三元共沸物的上升速度以及冷却后形成的混合液的下降速度，从而提高分相效果，达到高效分水的目的。

Description

具有高效分水内件的酯化塔

技术领域

本发明属于酯化合成乙酸乙酯设备领域，涉及酯化塔，尤其涉及一种具有高效分水内件的酯化塔。

背景技术

乙酸乙酯是重要的精细化工原料，具有优异的溶解性、挥发速度和快干性的特点，在工业中广泛应用于涂料、医药、粘合剂、人造革、硝酸纤维素等领域。随着世界经济持续稳定增长，环保要求日益严格，苯类溶剂价格贵、毒性又高，采用高档溶剂生产涂料、油墨、粘合剂等产品已成大势所趋，从而促使乙酸乙酯需求的快速增长。

世界各国乙酸乙酯的生产原料情况不同，出现了多种乙酸乙酯生产技术，乙酸乙酯的主要生产技术有四种：乙酸和乙醇酯化法、乙醇脱氢法、乙烯乙酸法和乙醛缩合法，而我国大多数乙酸乙酯厂的生产方法是采用酯化法。

在酯化法生产乙酸乙酯工艺中，乙酸和乙醇在酯化釜中反应生成的乙酸乙酯在进入酯化塔时，会携带生成的水及部分原料乙醇以三元共沸物的形式上升到酯化塔顶，经冷凝后，混合液经分相器分层，上层乙酸乙酯溢流进入粗酯槽，下层水送入废水回收系统。由于所需的乙酸乙酯、乙醇、水组成的粗酯中的水分含量应不足9％，而在实际生产中，由于酯化塔内的分水器效果并不理想，导致最终进入粗酯槽内乙酸乙酯、乙醇、水形成的粗酯中水分的含量约为17％，这就迫使部分粗酯大量回流到酯化釜，以完成将酯化反应生成的水带出酯化系统的任务，致使回流比较大。这就导致反应产物反复被加热，系统热能消耗增加，进而增加生产成本、降低生产效率。

发明内容

本发明针对上述的酯化塔分水效果差导致的生产成本增加、生产效率低等技术问题，提出一种设计合理、结构简单且分水效果好的具有高效分水内件的酯化塔。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为,一种高效分水内件的酯化塔，包括塔体以及设置在塔体内的进气管，所述塔体内还套装有进气筒，所述进气管贯穿进气筒筒壁设置在进气筒内，所述进气筒的顶部设置有挡液帽，所述进气筒的底部与塔体之间设置有锥环底板，所述进气筒与塔体之间通过锥环底板密封连接，所述进气筒的筒壁、塔体的塔壁以及锥环底板之间形成集液槽，所述集液槽连通有粗酯管、废水管。

作为优选，所述进气筒为圆柱状侧板围成的圆筒，所述进气筒的外壁与内壁均呈波浪状。

作为优选，所述集液槽的顶部设置有环形挡板，所述环状挡板上设置有出水缺口。

作为优选，所述集液槽内还设置有分水挡板，所述分水挡板设置在出水缺口的相对位置处。

作为优选，所述挡液帽通过固定架固定在进气筒的顶部。

作为优选，所述挡液帽呈圆锥状设置在进气筒的顶部。

作为优选，所述环形挡板倾斜盘旋设置在集液槽的顶部。

作为优选，所述分水挡板倾斜设置，所述分水挡板的一端与进气筒的外壁接触连接。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于,

1、本发明通过改变传统酯化塔的内部结构，在传统酯化塔的塔内套装一个进气筒，在进气筒的顶部设置挡液帽，用以实现降低乙酸乙酯、水以及乙醇形成的三元共沸物的上升速度以及冷却后形成的混合液的下降速度，从而提高分相效果，达到高效分水的目的，进而避免了重复再加热的过程，降低了资源消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的具有高效分水内件的酯化塔的结构示意图；

图2为实施例1提供的具有高效分水内件的酯化塔的俯视图；

以上各图中,1、塔体；2、进气管；3、进气筒；4、挡液帽；41、固定架；5、锥环底板；6、集液槽；7、环形挡板；71、出水缺口；8、分水挡板；9、粗酯管；10、废水管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1,如图1所示，本实施例提供一种高效分水内件的酯化塔，包括塔体1以及设置在塔体1内的进气管2，由于本实施例主要针对现有的酯化塔进行改进，故在附图说明中，只表示出本实施例所改进的部位，一般酯化塔的进气管设置在酯化塔的中间段，故在本实施例所提供的附图也为酯化塔中间段，在塔体1内套装有进气筒3，进气筒3呈圆柱状套装在塔体1内，进气筒3的外壁与塔体1的内壁之间的间距一致，即进气筒3的中心线与塔体1的中心线一致，进气管2贯穿进气筒3筒壁设置在进气筒3内，在本实施例中，进气管2的管口处于进气筒3的中心线位置处，在进气筒3的顶部设置有挡液帽4，挡液帽4的主要作用就是降低乙酸乙酯、水以及乙醇形成的三元共沸物的上升速度以及冷却后形成的混合液的下降速度，通过挡液帽4的设置，乙酸乙酯、水以及乙醇形成的三元共沸物无法直线上升，经挡液帽4的阻挡，向挡液帽4的周边分散，从而实现降速的作用，同样，三元共沸物经冷凝后，形成的混合液在下落的过程中，由于挡液帽4的阻挡，降低了其下落速度，从而更好进行分相，实现高效分水的目的。在进气筒3的底部与塔体1之间设置有锥环底板5，锥环底板5主要有两个作用，一是使进气筒3与塔体1之间密封连接，二是固定进气筒3，使其套装在塔体1内，通过这样的设置，进气筒3的筒壁、塔体1的塔壁以及锥环底板4之间就形成环形集液槽6，集液槽6连通有粗酯管9、废水管10。

通过上述的设置，乙酸乙酯、水以及乙醇形成的三元共沸物通过进气管2进入进气筒3，然后向上运动，经挡液帽4的阻隔，向挡液帽4的周围逸散，绕过挡液帽4后，三元共沸物继续向上运动，经塔顶冷却后，形成混合液体落下，混合液经挡液帽阻4挡后，缓慢的流向集液槽6，最终经集液槽6分相，上层乙酸乙酯溢流经粗酯管9进入粗酯槽(图中未示出)，下层水经废水管10送入废水回收系统，粗酯管9管口的高度要高于废水管10管口的高度，在本实施例中，粗酯管9管口设置在进气筒3上，废水管10管口设置在塔体1上紧靠锥环底板5的位置处，在本实施中，为了更好的提高分相效果，锥环底板5倾斜设置。

为了更好的降低三元共沸物的上升速度以及混合液的下降速度，如图1、图2所示，在本实施例中，通过以下几点的改进，来实现其功能：

首先，进气筒3设计成由圆柱状侧板围成的圆筒，具体的说，进气筒3为空芯圆柱状侧板围成的圆筒，即由一个空芯圆管焊接在一起，形成的圆筒，这样的设计就使进气筒3的外壁与内壁均呈波浪状，波浪状的筒壁能够进而降低的三元共沸物上升速度以及混合液的下降速度，提高分相效果，同时，采用空芯圆管在保证强度的同时，降低成本。

其次，在集液槽6的顶部设置有环形挡板7，环状挡板7上设置有出水缺口71，环形挡板7的主要作用就是再次降低混合液的下降速度，混合液经挡液帽降速后，流至环形挡板7，再从环形挡板7的出水缺口71处向下流动，最终流进集液槽6内。

再者，在集液槽6内还设置有分水挡板8，分水挡板8的主要作用是再次延缓从环形挡板7的出水缺口71流出的混合液，避免其冲击已经在集液槽6内已经分相好的混合液，故分水挡板8设置在出水缺口的相对位置处，此处所述的相对位置处是指混合液经出水缺口71流下时，会第一时间接触到分水挡板8，而不是直接落到集液槽内，故其位置可以多样，在本实施例中，分水挡板8为竖直设置在出水缺口处。

另外，将挡液帽4设计成圆锥状设置在进气筒3的顶部，由于进气管1的管口设置在进气筒3的中心线处，这样三元共沸物在上升过程中，到达挡液帽4的最高点处，无法继续上升，且由于自身重力的原因，会继续向上运动，因此三元共沸物便会先向下运动绕过挡液帽4后，再继续向上运动，由于三元共沸物向下运动，与上升的三元共沸物发生碰撞，进而降低了移动速度，为了再次提高效果，挡液帽通过固定架41固定在进气筒的顶部，进而提高挡液帽4的高度，从而增大碰撞效果。

同时，在本实施例中，环形挡板7呈倾斜盘旋设置在集液槽6的顶部，倾斜盘旋状虽然能够有一定的加速作用，但是其有利于将混合液集中，使其更好的分相，当然，环形挡板7也可以采用具有凹槽的挡板，这样也可以实现，在本实施例中，主要为了与分水挡板配合，故环形挡板7呈倾斜盘旋设置在集液槽6的顶部，当然，其倾斜角度在1°～3°之间，这样，能够确保流速的增加不大。

最后，为了更好的利用进气筒3的外壁，分水挡板8采用倾斜设置的方式，分水挡板8的一端与进气筒3的外壁接触连接，通过这样的设置，混合液经环形挡板7的出水缺口71流到分水挡板8上，然后经分水挡板8缓慢的流到进气筒3的外壁上，由于进气筒3的外壁呈波浪状，有效的减缓了混合液的流速，避免了其对集液槽6内已经分相好的混合液产生冲击。

通过上述的设置，乙酸乙酯、水以及乙醇形成的三元共沸物通过进气管1进入进气筒3，然后向上运动，运动到挡液帽4的顶端后，经挡液帽4的阻隔，向下运动，与继续上升的三元共沸物产生碰撞，降低速度后，经挡液帽4的帽檐向周围逸散，绕过挡液帽4后，三元共沸物继续向上运动，经塔顶冷却后，形成混合液体落下，混合液经挡液帽4阻挡后，缓慢的流向环形挡板7，经环形挡板7收集后，经出水缺口71流向集液槽6，混合液从出水缺口71流到分水挡板8上，然后经分水挡板8流到进气筒3的外壁，由于进气筒3由一个个空芯圆管焊接在一起，其外壁为波浪状，混合液在流动时，受到阻力，速度降至最低，因流速较慢，混合液逐渐分层，最终经集液槽6分相，上层乙酸乙酯溢流经粗酯管9进入粗酯槽，下层水经废水管10送入废水回收系统。

经试验检测，本发明提供的酯化塔，塔中采出水中，含酸量≤0.1％，因此不会增加原料乙酸的消耗，同时降低蒸汽消耗30％，提高酯化釜生产能力40％。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效分水内件的酯化塔，包括塔体以及设置在塔体内的进气管，其特征在于,所述塔体内还套装有进气筒，所述进气管贯穿进气筒筒壁设置在进气筒内，所述进气筒的顶部设置有挡液帽，所述进气筒的底部与塔体之间设置有锥环底板，所述进气筒与塔体之间通过锥环底板密封连接，所述进气筒的筒壁、塔体的塔壁以及锥环底板之间形成集液槽，所述集液槽连通有粗酯管、废水管。

2.根据权利要求1所述的高效分水内件的酯化塔，其特征在于,所述进气筒为圆柱状侧板围成的圆筒，所述进气筒的外壁与内壁均呈波浪状。

3.根据权利要求2所述的高效分水内件的酯化塔，其特征在于,所述集液槽的顶部设置有环形挡板，所述环状挡板上设置有出水缺口。

4.根据权利要求3所述的高效分水内件的酯化塔，其特征在于,所述集液槽内还设置有分水挡板，所述分水挡板设置在出水缺口的相对位置处。

5.根据权利要求4所述的高效分水内件的酯化塔，其特征在于,所述挡液帽通过固定架固定在进气筒的顶部。

6.根据权利要求5所述的高效分水内件的酯化塔，其特征在于,所述挡液帽呈圆锥状设置在进气筒的顶部。

7.根据权利要求6所述的高效分水内件的酯化塔，其特征在于,所述环形挡板倾斜盘旋设置在集液槽的顶部。

8.根据权利要求7所述的高效分水内件的酯化塔，其特征在于,所述分水挡板倾斜设置，所述分水挡板的一端与进气筒的外壁接触连接。