CN110270121B - 一种甲醇精馏塔 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工生产设备技术领域，具体涉及一种甲醇精馏塔，包括塔体，所述塔体的上部为填料塔段，所述塔体的中部为衔接塔段，衔接塔段的设置，其下部为板式塔段，所述塔体的下部固定连接有混凝土底座，所述混凝土底座的侧面焊接有多个加强角钢座，所述塔体的顶部处还设有蒸汽出口，所述塔体的侧面处从上至下依次开设有回流液入口、甲醇液进口和混合物进口，所述填料塔段的内壁设有两组液体分布器和填料层，所述板式塔段的内壁设有多组降液管。本发明优于现有技术，并采用巧妙的设计，通过流体力学的方式，在流动的时候，可有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用，并且还对液态精甲醇进行冷凝作用，会提高其回收利用的效率。

Description

一种甲醇精馏塔
技术领域
本发明属于化工生产设备技术领域，具体涉及一种甲醇精馏塔。
背景技术
甲醇是一种重要的化工产品。在甲醇生产过程中，由精馏塔底排出的约为甲醇产量20％(甚至更高比例)的蒸馏残液，通常称为甲醇废水。若将甲醇废水直排入水体，会对环境造成严重的污染和破坏。
工业上制备二甲醚最为成熟的方法是甲醇气相脱水法，其反应方程式如下：
2CH3OH→CH3OCH3+H2O
该反应的主要特点是设有甲醇精馏塔，用精馏的方法将二甲醚精馏塔塔釜中的含水甲醇进行提纯，获得精甲醇再返回做原料，虽然实现了原料的回收利用，但精馏过程也消耗了大量的热能，且所回收的精甲醇为液态，返回做原料时还需要加热汽化，也需要消耗大量的热能。
但是现在的由于液态精甲醇的在回流时，对于精甲醇的流动方式一般是上下流动，特别是对塔体内壁上残留部分不易进行回收利用，也容易进污染，并且对其冷凝效果也较差，会降低其回收利用的效率。
因此需要设计一种对塔体内壁回收效率高的甲醇精馏塔。
发明内容
本发明提供一种甲醇精馏塔，包括塔体，所述塔体的上部为填料塔段，所述塔体的中部为衔接塔段，衔接塔段的设置，可以嫌少或者避免内壁残留部分，有效进行回收利用，其下部为板式塔段，所述塔体的下部固定连接有混凝土底座，所述混凝土底座的侧面焊接有多个加强角钢座，可便于稳定设置，所述塔体的顶部处还设有蒸汽出口，可便于排出热能，所述塔体的侧面处从上至下依次开设有回流液入口、甲醇液进口和混合物进口，所述填料塔段的内壁设有两组液体分布器和填料层，液体分布器保证填料发挥分离效率,除尘设备采用多级水洗工艺,高效除尘,避免设备堵塞，填料层以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下，填料层具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点，所述板式塔段的内壁设有多组降液管，降液管的作用是引导上层塔板液体下流至下层塔板的挡板。
所述混凝土底座的上方开设有一弧型状通孔，且所述弧型状通孔的另一侧穿出所述混凝土底座的侧面，所述弧型状通孔内壁上设有液相出口管。
优选的，所述衔接塔段包括衔接体、流至管和冷凝翅片，且衔接体是由类上圆台A和类下圆台B组合而成，所述类上圆台A和所述类下圆台B的上下为连通且内部为中空设置，所述类上圆台A和所述类下圆台B之间为相反设置，类上圆台A和类下圆台B组合的设置，由液态精甲醇从填料塔段内壁处下落至衔接塔段，从类上圆台A至类下圆台B，并且从类下圆台，下落至板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用，且所述类上圆台A的上端与所述填料塔段无缝焊接，不易对液态精甲醇的漏出，所述类下圆台B的下端与所述板式塔段无缝焊接，不易对液态精甲醇的漏出，所述类上圆台A的的侧面为凹面设置，所述类下圆台B的侧面为凸面设置，类上圆台A的和类下圆台B侧面的设置，形成一流动区域，可以让液体精甲醇可以有效的流动，流动时还可以提高其横向的加速度，有利于在出落时可向板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用，并且配合其冷凝翅片，进行对高热量的液态精甲醇进行降温处理，更有利于对其降温处理，所述类下圆台B的底部开设有多个环形设置的连接孔，且所述连接孔与所述流至管连接，且流至管的另一端贯穿所述板式塔段，流至管所的设置，也让一部分的液态精甲醇进入流至管处并也同样以一定加速度的形式流入板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用，所述述衔接体的内壁上还与所述冷凝翅片固定安装。
优选的，所述填料层设置在两组所述液体分布器中央处。
优选的，所述降液管的数量为6-8个，且相邻的两个降液管为等距设置，所述降液管的另一端倾斜状，倾斜状态的设置，可更有利于导流的作用。
优选的，所述回流液入口位于填料层的上方，所述甲醇液进口位于所述降液管和所述液体分布器之间。
优选的，所述流至管的数量至少为两个，且相邻的两个所述流至管之间为等距设置，所述流至管的凸面朝向外侧面，可有利于进行导流。
优选的，所述流至管的进口端的内径略大于其出口端，可增加流速，便于进行导流作用，同时有利于在出落时可向板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用。
优选的，所述类上圆台A和类下圆台B的连接处设置有圆角，且类上圆台A上方的内径略大于类下圆台B下方的内径，还有一部分液态精甲醇垂直落下，并且由于类上圆台A上方的内径略大于类下圆台B下方的内径，可直接落入板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用。
优选的，所述液相出口管的出口端连接有塔底再沸器(图中未画出)。
优选的，该甲醇精馏塔的塔高为25-30m，甲醇精馏塔的体积为60-80m3。
工作原理：液态精甲醇从填料塔段内壁处下落至衔接塔段，从类上圆台A至类下圆台B，并且从类下圆台，下落至板式塔段的内部，形成一流动区域，流动时还可以提高其横向的加速度，有利于在出落时可向板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触；并且一部分的液态精甲醇进入流至管处并也同样以一定加速度的形式流入板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触；还有一部分液态精甲醇垂直落下，并且由于类上圆台A上方的内径略大于类下圆台B下方的内径，可直接落入板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用。
根据本发明提供的一种甲醇精馏塔：
(1)、本发明优于现有技术，并采用巧妙的设计，通过流体力学的方式，在流动的时候，可有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用，并且还对液态精甲醇进行冷凝作用，会提高其回收利用的效率。
(2)、本发明类上圆台A和类下圆台B组合的设置，由液态精甲醇从填料塔段内壁处下落至衔接塔段，从类上圆台A至类下圆台B，并且从类下圆台，下落至板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用。
(3)、本发明类上圆台A的和类下圆台B侧面的设置，形成一流动区域，且其流动区域可以让液体精甲醇可以有效的流动，流动时还可以提高其横向的加速度，有利于在出落时可向板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用，并且配合其冷凝翅片，进行对高热量的液态精甲醇进行降温处理，更有利于对其降温处理。
(4)、本发明流至管所的设置，也让一部分的液态精甲醇进入流至管处并也同样以一定加速度的形式流入板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用，这是普通的精馏塔所涉及不到的，普通的精馏塔一般只是通过自重或者风力等垂直上下。
(5)、本发明液体分布器保证填料发挥分离效率,除尘设备采用多级水洗工艺,高效除尘,避免设备堵塞，填料层以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下，填料层具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。
(6)、本发明还有一部分液态精甲醇垂直落下，并且由于类上圆台A上方的内径略大于类下圆台B下方的内径，可直接落入板式塔段的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端内壁的接触，可便于回收和再利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明图1中断开的剖视图；
图3为本发明顶部结构示意图；
图4为本发明正面结构示意图；
图5为本发明右侧结构示意图；
图6为本发明图5中A-A的剖面结构示意图；
图7为本发明图6中A处的放大图。
图中：1塔体、2调料塔段、3衔接塔段、301衔接体、30101类上圆台A、30102类下圆台B、30103圆角、30104连接孔、302流至管、303冷凝翅片、4板式塔段、5混凝土底座、6加强角钢座、7蒸汽出口、8回流液入口、9甲醇液进口、10混合物进口、11液体分布器、12填料层、13降液管、14弧型状通孔、15液相出口管。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种甲醇精馏塔，包括塔体1，塔体1的上部为填料塔段2，塔体1的中部为衔接塔段3，衔接塔段3的设置，可以嫌少或者避免内壁残留部分，有效进行回收利用，其下部为板式塔段4，塔体1的下部固定连接有混凝土底座5，混凝土底座5的侧面焊接有多个加强角钢座6，可便于稳定设置，塔体1的顶部处还设有蒸汽出口7，可便于排出热能，塔体1的侧面处从上至下依次开设有回流液入口8、甲醇液进口9和混合物进口10，填料塔段2的内壁设有两组液体分布器11和填料层12，填料层12设置在两组液体分布器11中央处，液体分布器11保证填料发挥分离效率,除尘设备采用多级水洗工艺,高效除尘,避免设备堵塞，填料层12以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下，填料层12具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点，回流液入口8位于填料层12的上方，甲醇液进口9位于降液管13和液体分布器11之间，板式塔段4的内壁设有多组降液管13，降液管13的作用是引导上层塔板液体下流至下层塔板的挡板，降液管13的数量为6-8个，且相邻的两个降液管13为等距设置，降液管13的另一端倾斜状，倾斜状态的设置，可更有利于导流的作用。
混凝土底座5的上方开设有一弧型状通孔14，且弧型状通孔14的另一侧穿出混凝土底座5的侧面，弧型状通孔14内壁上设有液相出口管15。
实施例2
衔接塔段3包括衔接体301、流至管302和冷凝翅片303，且衔接体301是由类上圆台A30101和类下圆台B30102组合而成，类上圆台A30101和类下圆台B30102的上下为连通且内部为中空设置，类上圆台A30101和类下圆台B30102之间为相反设置，类上圆台A30101和类下圆台B30102组合的设置，由液态精甲醇从填料塔段2内壁处下落至衔接塔段3，从类上圆台A30101至类下圆台B30102，并且从类下圆台30102，下落至板式塔段4的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端4内壁的接触，可便于回收和再利用，且类上圆台A30101的上端与填料塔段2无缝焊接，不易对液态精甲醇的漏出，类下圆台B30102的下端与板式塔段4无缝焊接，不易对液态精甲醇的漏出，类上圆台A的30101的侧面为凹面设置，类下圆台B30102的侧面为凸面设置，类上圆台A的30101和类下圆台B30102侧面的设置，形成一流动区域，可以让液体精甲醇可以有效的流动，流动时还可以提高其横向的加速度，有利于在出落时可向板式塔段4的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端4内壁的接触，可便于回收和再利用，并且配合其冷凝翅片，进行对高热量的液态精甲醇进行降温处理，更有利于对其降温处理，类下圆台B30102的底部开设有多个环形设置的连接孔30104，且连接孔30104与流至管302连接，流至管302的进口端的内径略大于其出口端，可增加流速，便于进行导流作用，同时有利于在出落时可向板式塔段4的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端4内壁的接触，可便于回收和再利用，且流至管302的另一端贯穿板式塔段4，流至管302的数量至少为两个，且相邻的两个流至管302之间为等距设置，流至管302的凸面朝向外侧面，可有利于进行导流，流至管302所的设置，也让一部分的液态精甲醇进入流至管302处并也同样以一定加速度的形式流入板式塔段4的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端4内壁的接触，可便于回收和再利用，述衔接体301的内壁上还与冷凝翅片303固定安装。
类上圆台A30101和类下圆台B30102的连接处设置有圆角30103，且类上圆台A30101上方的内径略大于类下圆台B30102下方的内径，还有一部分液态精甲醇垂直落下，并且由于类上圆台A30101上方的内径略大于类下圆台B30102下方的内径，可直接落入板式塔段4的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端4内壁的接触，可便于回收和再利用。
使用时，液态精甲醇从填料塔段2内壁处下落至衔接塔段3，从类上圆台A30101至类下圆台B30102，并且从类下圆台30102，下落至板式塔段4的内部，形成一流动区域，流动时还可以提高其横向的加速度，有利于在出落时可向板式塔段4的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端4内壁的接触；并且一部分的液态精甲醇进入流至管302处并也同样以一定加速度的形式流入板式塔段4的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端4内壁的接触；还有一部分液态精甲醇垂直落下，并且由于类上圆台A30101上方的内径略大于类下圆台B30102下方的内径，可直接落入板式塔段4的内部，可以有效的减少液态精甲醇对板式塔端4内壁的接触，可便于回收和再利用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种甲醇精馏塔，其特征在于：包括塔体（1），所述塔体（1）的上部为填料塔段（2），所述塔体（1）的中部为衔接塔段（3），其下部为板式塔段（4），所述塔体（1）的下部固定连接有混凝土底座（5），所述混凝土底座（5）的侧面焊接有多个加强角钢座（6），所述塔体（1）的顶部处还设有蒸汽出口（7），所述塔体（1）的侧面处从上至下依次开设有回流液入口（8）、甲醇液进口（9）和混合物进口（10），所述填料塔段（2）的内壁设有两组液体分布器（11）和填料层（12），所述板式塔段（4）的内壁设有多组降液管（13）；
所述混凝土底座（5）的上方开设有一弧型状通孔（14），且所述弧型状通孔（14）的另一侧穿出所述混凝土底座（5）的侧面，所述弧型状通孔（14）内壁上设有液相出口管（15）；
衔接塔段（3）包括衔接体（301）、流至管（302）和冷凝翅片（303），且衔接体（301）是由类上圆台A（30101）和类下圆台B（30102）组合而成，所述类上圆台A（30101）和所述类下圆台B（30102）的上下为连通且内部为中空设置，所述类上圆台A（30101）和所述类下圆台B（30102）之间为相反设置，且所述类上圆台A（30101）的上端与所述填料塔段（2）无缝焊接，所述类下圆台B（30102）的下端与所述板式塔段（4）无缝焊接，所述类上圆台A的（30101）的侧面为凹面设置，所述类下圆台B（30102）的侧面为凸面设置，类上圆台A（30101）的和类下圆台B（30102）侧面的设置，形成一流动区域，可以让液体精甲醇可以有效的流动，流动时还可以提高其横向的加速度，所述类下圆台B（30102）的底部开设有多个环形设置的连接孔（30104），且所述连接孔（30104）与所述流至管（302）连接，且流至管（302）的另一端贯穿所述板式塔段（4），所述衔接体（301）的内壁上还与所述冷凝翅片（303）固定安装；
流至管（302）的进口端的内径略大于其出口端；
所述类上圆台A（30101）和类下圆台B（30102）的连接处设置有圆角（30103），且类上圆台A（30101）上方的内径略大于类下圆台B（30102）下方的内径；
所述液相出口管（15）的出口端连接有塔底再沸器。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏塔，其特征在于：所述填料层（12）设置在两组所述液体分布器（11）中央处。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏塔，其特征在于：所述降液管（13）的数量为6-8个，且相邻的两个降液管（13）为等距设置，所述降液管（13）的另一端倾斜状。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏塔，其特征在于：所述回流液入口（8）位于填料层（12）的上方，所述甲醇液进口（9）位于所述降液管（13）和所述液体分布器（11）之间。
5.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏塔，其特征在于：所述流至管（302）的数量至少为两个，且相邻的两个所述流至管（302）之间为等距设置，所述流至管（302）的凸面朝向外侧面。
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