CN110327646B

CN110327646B - 一种甲醛精馏塔

Info

Publication number: CN110327646B
Application number: CN201910637707.6A
Authority: CN
Inventors: 韩涛; 王中刚; 张旭
Original assignee: Guangdong Lilian Chemical Industry Group Co ltd
Current assignee: Guangdong Lilian Chemical Industry Group Co.,Ltd.
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2039-07-15
Also published as: CN110327646A

Abstract

本发明涉及甲醛制备领域，具体的说是所述一种甲醛精馏塔，包括固定架、加热机构、精馏机构、进料机构、冷凝管、冷却机构、连接机构和收集机构；气体在冷凝管的内部预冷液化呈甲醛溶液进入冷却机构的内部，甲醛溶液在冷却机构的内部曲折运动，再次冷却的甲醛溶液贯穿连接机构进入收集机构的内部，在常温下，收集机构内部甲醛溶液中的甲醛蒸发，气体的甲醛与低温的甲醛溶液接触，使气体的甲醛液化进入低温的甲醛溶液的内部，减小甲醛在收集机构的蒸发速度；在精馏过程中，部分低温甲醛溶液在连接机构的内部滑动进入精馏机构的内部，精馏机构的内部回流液处于低温状态，且甲醛沸点低，使回流液内部的甲醛蒸发进入冷凝管的内部，增加气态的甲醛含量。

Description

一种甲醛精馏塔

技术领域

本发明涉及甲醛制备领域，具体的说是所述一种甲醛精馏塔。

背景技术

甲醛，化学式HCHO或CH₂O，分子量30.03，又称蚁醛。无色，对人眼、鼻等有刺激作用。气体相对密度1.067(空气＝1)，液体密度0.815g/cm³(-20℃)。熔点-92℃，沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55％，通常是40％，称做甲醛水，俗称福尔马林(formalin)，是有刺激气味的无色液体。

在进行甲醛精馏的过程中，精馏的甲醛溶液储存在收集瓶的内部，收集瓶处于室温条件下，甲醛的沸点低，在正常室温的条件下，收集瓶内部溶液内部的甲醛易挥发向上运动进入精馏塔的内部，造成收集瓶内部溶液中的溶质不断减小，降低了精馏塔的精馏效果。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提出一种甲醛精馏塔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种甲醛精馏塔，包括固定架、加热机构、精馏机构、进料机构、冷凝管、冷却机构、连接机构和收集机构；所述固定架的底端安装所述加热机构，所述加热机构的顶端安装所述进料机构；所述进料机构的顶面安装所述精馏机构，且所述精馏机构安装于所述固定架的侧壁；所述精馏机构的顶端连通所述冷凝管，且所述冷凝管倾斜安装所述固定架的侧壁；所述冷凝管的底端安装所述冷却机构，所述冷却机构的底端安装所述连接机构，所述连接机构的底端连通所述精馏机构；所述固定架的侧壁安装所述收集机构，且所述收集机构连接所述连接机构。

具体的，所述加热机构包括加热筒和加热线圈，所述固定架的底端安装所述加热筒，且所述加热筒的内部安装所述加热线圈。

具体的，所述进料机构包括连接管、固定环和进料管，所述加热筒的顶端内部安装所述连接管和所述进料管，所述连接管的内部套装所述进料管；所述进料管的底端安装侧壁为弧形的所述固定环，且所述连接管与所述进料管之间的最短距离大于所述固定环的厚度。

具体的，所述精馏机构包括筒体、连接板、隔板和凹槽，所述筒体固定于所述固定架的侧壁，所述筒体的底端安装所述连接管和所述进料管，且所述进料管伸入所述筒体的内部，所述筒体的顶端连通所述冷凝管；所述筒体的内部交错安装多个所述隔板，所述隔板的顶面与底面倾斜设置，且所述隔板的一端安装所述连接板；所述隔板的侧壁均匀设有所述凹槽，且所述凹槽的两端为漏斗形。

具体的，所述冷却机构包括保温套、固定套、凸块、半导体制冷片和连接槽，所述冷凝管的底端倾斜安装所述固定套，所述固定套的侧壁套装所述保温套；所述固定套的内侧壁倾斜安装多个所述半导体制冷片，且所述半导体制冷片相互错开，所述半导体制冷片的侧壁均匀设有圆球形的所述凸块；所述固定套的两端分别设有所述连接槽，所述固定套顶端的所述连接槽连接所述冷凝管。

具体的，所述连接机构包括连接套、固定管、收集管、分液球、固定块和螺杆，所述固定套底端的所述连接槽连通所述收集管，所述连接套的两端分别安装所述收集管，且所述连接套的顶端和所述收集管的底端内部安装所述分液球；所述连接套的侧壁倾斜安装所述固定管，所述固定管连通所述筒体的顶端；所述连接套的内部底面安装半球形的所述固定块，所述连接套的内部与所述螺杆之间螺纹连接，所述螺杆的一端抵触所述固定块，且所述螺杆滑动连接所述连接套底端的所述收集管。

具体的，所述收集机构包括支撑板和收集瓶，所述固定架的侧壁安装所述支撑板，所述支撑板的顶端安装所述收集瓶，且所述连接套底端的所述收集管伸入所述收集瓶的内部。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的一种甲醛精馏塔，当精馏机构内部的气体进入冷凝管的内部，气体在冷凝管的内部预冷液化呈甲醛溶液进入冷却机构的内部，甲醛溶液在冷却机构的内部曲折运动，再次冷却的甲醛溶液贯穿连接机构进入收集机构的内部，在常温下，收集机构内部甲醛溶液中的甲醛蒸发向上运动，气体的甲醛与低温的甲醛溶液接触，使气体的甲醛液化进入低温的甲醛溶液的内部，减小甲醛在收集机构的蒸发速度，保持收集机构内部的甲醛浓度。

(2)本发明所述的一种甲醛精馏塔，在精馏过程中，部分低温甲醛溶液在连接机构的内部滑动进入精馏机构的内部，使进入精馏机构的内部回流液处于低温状态，使精馏机构的内部气态甲醛与精馏机构的内部回流液接触，精馏机构的内部回流液处于低温状态，且甲醛沸点低，使回流液内部的甲醛蒸发进入冷凝管的内部，增加气态的甲醛含量，提高精馏效果，且进入冷凝管的内部气态气温低，减小冷凝管内部的水含量，减小甲醛内部杂质。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种甲醛精馏塔的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的筒体内部结构示意图；

图3为图1所示的连接套内部结构示意图；

图4为图1所示的保温套内部结构示意图。

图中：1、固定架，2、加热机构，21、加热筒，22、加热线圈，3、精馏机构，31、筒体，32、连接板，33、隔板，34、凹槽，4、进料机构，41、连接管，42、固定环，43、进料管，5、冷凝管，6、冷却机构，61、保温套，62、固定套，63、凸块，64、半导体制冷片，65、连接槽，7、连接机构，71、连接套，72、固定管，73、收集管，74、分液球，75、固定块，76、螺杆，8、收集机构，81、支撑板，82、收集瓶。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图4所示，本发明所述的一种甲醛精馏塔，包括固定架1、加热机构2、精馏机构3、进料机构4、冷凝管5、冷却机构6、连接机构7和收集机构8；所述固定架1的底端安装所述加热机构2，所述加热机构2的顶端安装所述进料机构4；所述进料机构4的顶面安装所述精馏机构3，且所述精馏机构3安装于所述固定架1的侧壁；所述精馏机构3的顶端连通所述冷凝管5，且所述冷凝管5倾斜安装所述固定架1的侧壁；所述冷凝管5的底端安装所述冷却机构6，所述冷却机构6的底端安装所述连接机构7，所述连接机构7的底端连通所述精馏机构3；所述固定架1的侧壁安装所述收集机构8，且所述收集机构8连接所述连接机构7。

具体的，所述加热机构2包括加热筒21和加热线圈22，所述固定架1的底端安装所述加热筒21，且所述加热筒21的内部安装所述加热线圈22，为了方便将需要精馏的甲醛溶液放入所述加热筒21的内部，所述加热线圈22使所述加热筒21内部温度升高，使甲醛溶液内部的甲醛蒸发进入所述筒体31的内部。

具体的，所述进料机构4包括连接管41、固定环42和进料管43，所述加热筒21的顶端内部安装所述连接管41和所述进料管43，所述连接管41的内部套装所述进料管43；所述进料管43的底端安装侧壁为弧形的所述固定环42，且所述连接管41与所述进料管43之间的最短距离大于所述固定环42的厚度，为了方便所述加热筒21内部的气体甲醛蒸气贯穿所述进料管43进入所述筒体31的内部，且所述固定环42阻挡甲醛蒸气进入所述连接管41的内部，所述筒体31内部的液化的溶液贯穿所述连接管41重新进入所述加热筒21的内部。

具体的，所述精馏机构3包括筒体31、连接板32、隔板33和凹槽34，所述筒体31固定于所述固定架1的侧壁，所述筒体31的底端安装所述连接管41和所述进料管43，且所述进料管43伸入所述筒体31的内部，所述筒体31的顶端连通所述冷凝管5；所述筒体31的内部交错安装多个所述隔板33，所述隔板33的顶面与底面倾斜设置，且所述隔板33的一端安装所述连接板32；所述隔板33的侧壁均匀设有所述凹槽34，且所述凹槽34的两端为漏斗形，进入所述筒体31内部的甲醛蒸气与所述隔板33接触，使甲醛蒸气在所述隔板33之间曲折运动，方便甲醛蒸气与所述隔板33上的液体接触，蒸气内部的杂质留在液体的内部，甲醛蒸气继续向上运动，所述隔板33的侧壁设有两端为漏斗形所述凹槽34，即方便所述隔板33的液体进入所述凹槽34的内部，且气体贯穿所述凹槽34进入所述隔板33的内部，方便甲醛蒸气与所述隔板33内部的液体接触，多次去除甲醛蒸气内部的杂质；且液体在所述隔板33的侧壁滑动与所述连接板32的侧壁，使液体在所述连接板32的侧壁垂直向下滴落，方便甲醛蒸气与液体接触。

具体的，所述冷却机构6包括保温套61、固定套62、凸块63、半导体制冷片64和连接槽65，所述冷凝管5的底端倾斜安装所述固定套62，所述固定套62的侧壁套装所述保温套61；所述固定套62的内侧壁倾斜安装多个所述半导体制冷片64，且所述半导体制冷片64相互错开，所述半导体制冷片64的侧壁均匀设有圆球形的所述凸块63；所述固定套62的两端分别设有所述连接槽65，所述固定套62顶端的所述连接槽65连接所述冷凝管5，为了液化的甲醛溶液贯穿所述连接槽65进入所述固定套62的内部，所述半导体制冷片64制冷使所述固定套62内部的温度降低，使甲醛溶液在所述半导体制冷片64的侧壁曲折运动，且所述半导体制冷片64设有所述凸块63，增大溶液与半导体制冷片64之间的摩擦力，减小甲醛溶液在所述半导体制冷片64上的流动速度，使甲醛溶液处于低温状态。

具体的，所述连接机构7包括连接套71、固定管72、收集管73、分液球74、固定块75和螺杆76，所述固定套62底端的所述连接槽65连通所述收集管73，所述连接套71的两端分别安装所述收集管73，且所述连接套71的顶端和所述收集管73的底端内部安装所述分液球74；所述连接套71的侧壁倾斜安装所述固定管72，所述固定管72连通所述筒体31的顶端；所述连接套71的内部底面安装半球形的所述固定块75，所述连接套71的内部与所述螺杆76之间螺纹连接，所述螺杆76的一端抵触所述固定块75，且所述螺杆76滑动连接所述连接套71底端的所述收集管73，低温的甲醛溶液贯穿所述收集管73进入所述连接套71的内部，甲醛溶液与所述分液球74接触，使甲醛溶液向所述连接套71的内部两端流动，使部分的甲醛溶液从进入所述固定管72的内部再次流入所述筒体31的内部，且转动所述螺杆76，使所述螺杆76抵触所述固定块75，所述螺杆76将所述连接套71底端的所述收集管73封闭，使刚开始精馏的液体全部流入所述筒体31的内部，保持所述收集瓶82内部甲醛溶液的浓度。

具体的，所述收集机构8包括支撑板81和收集瓶82，所述固定架1的侧壁安装所述支撑板81，所述支撑板81的顶端安装所述收集瓶82，且所述连接套71底端的所述收集管73伸入所述收集瓶82的内部，为了使所述支撑板81将所述收集瓶82固定，将所述收集瓶82的顶端与所述连接套71底端的所述收集管73连接，使精馏的甲醛溶液进入所述收集瓶82的内部。

在使用时，将所述收集瓶82放在所述支撑板81上，使所述支撑板81将所述收集瓶82固定，再将所述收集瓶82的顶端与所述连接套71底端的所述收集管73，转动所述螺杆76，使所述螺杆76旋转进入所述连接套71的内部，使所述螺杆76抵触所述固定块75，所述螺杆76将所述连接套71底端的所述收集管73封闭。将需要精馏的甲醛溶液放入所述加热筒21的内部，再将本装置接入电源，打开所述半导体制冷片64和所述加热线圈22，所述半导体制冷片64使所述固定套62内部的温度快速降低，所述保温套61使所述固定套62内部处于低温状态，且所述加热线圈22使所述加热筒21内部温度升高，使甲醛溶液内部的甲醛快速蒸发，在加热过程中，所述加热筒21内部处于30°左右。所述加热筒21内部的气体甲醛蒸气贯穿所述进料管43进入所述筒体31的内部，且所述固定环42阻挡甲醛蒸气进入所述连接管41的内部，甲醛蒸气在所述隔板33的侧壁曲折运动，使甲醛蒸气一部分杂质遇冷液化留在所述隔板33的内部，使甲醛蒸气进入所述冷凝管5的内部，甲醛蒸气在所述冷凝管5的内部曲折运动液化，液化的甲醛溶液贯穿所述连接槽65进入所述固定套62的内部，所述半导体制冷片64制冷使所述固定套62内部的温度降低，使甲醛溶液在所述半导体制冷片64的侧壁曲折运动，且所述半导体制冷片64设有所述凸块63，增大溶液与半导体制冷片64之间的摩擦力，减小甲醛溶液在所述半导体制冷片64上的流动速度，使甲醛溶液处于低温状态，且低温的甲醛溶液贯穿所述连接套71顶端的所述收集管73进入所述连接套71的内部，甲醛溶液与所述分液球74接触，使甲醛溶液向所述连接套71的内部两端流动，此时所述连接套71底端的所述收集管73被所述螺杆76堵塞，使全部的甲醛溶液从进入所述固定管72的内部再次流入所述筒体31的内部，使钢开始精馏的低温的的甲醛溶液进入所述筒体31的内部成为回流液。回流液进入所述筒体31的内部在所述隔板33的侧壁向下滑动，此时甲醛蒸气在所述隔板33之间曲折运动与所述隔板33上的低温液体接触，蒸气内部的杂质越冷液化，蒸气内部的杂质留在液体的内部，且甲醛沸点低，使液体内部的一部分甲醛蒸发，使甲醛蒸气继续向上运动，所述隔板33的侧壁设有两端为漏斗形所述凹槽34，即方便所述隔板33的液体进入所述凹槽34的内部，且气体贯穿所述凹槽34进入所述隔板33的内部，方便甲醛蒸气与所述隔板33内部的液体接触，多次去除甲醛蒸气内部的杂质；且液体在所述隔板33的侧壁滑动与所述连接板32的侧壁，使液体在所述连接板32的侧壁垂直向下滴落，方便甲醛蒸气与液体接触，低温的回流液提高气体内部甲醛的含量，提高所述筒体31的精馏效果。此时转动所述螺杆76，打开所述连接套71底端的所述收集管73，使所述连接套71内部大部分的溶液进入所述收集瓶82的内部。在常温下，所述收集瓶82温度升高，所述收集瓶82内部甲醛溶液中的甲醛蒸发向上运动，气体的甲醛与所述收集管73内部的低温的甲醛溶液接触，使所述收集瓶82气体的甲醛液化进入所述收集管73低温的甲醛溶液的内部，减小甲醛在所述收集瓶82的蒸发速度，保持所述收集瓶82内部的甲醛浓度。且低温的甲醛溶液贯穿所述固定管72进入所述筒体31的内部时，使降低所述筒体31内部温度，方便蒸气内部的杂质液化留在所述筒体31的内部所述筒体31内部的液体贯穿所述连接管进入所述加热筒21的内部。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种甲醛精馏塔，其特征在于：包括固定架（1）、加热机构（2）、精馏机构（3）、进料机构（4）、冷凝管（5）、冷却机构（6）、连接机构（7）和收集机构（8）；所述固定架（1）的底端安装所述加热机构（2），所述加热机构（2）的顶端安装所述进料机构（4）；所述进料机构（4）的顶面安装所述精馏机构（3），且所述精馏机构（3）安装于所述固定架（1）的侧壁；所述精馏机构（3）的顶端连通所述冷凝管（5），且所述冷凝管（5）倾斜安装所述固定架（1）的侧壁；所述冷凝管（5）的底端安装所述冷却机构（6），所述冷却机构（6）的底端安装所述连接机构（7），所述连接机构（7）的底端连通所述精馏机构（3）；所述固定架（1）的侧壁安装所述收集机构（8），且所述收集机构（8）连接所述连接机构（7）；

所述加热机构（2）包括加热筒（21）和加热线圈（22），所述固定架（1）的底端安装所述加热筒（21），且所述加热筒（21）的内部安装所述加热线圈（22）；

所述进料机构（4）包括连接管（41）、固定环（42）和进料管（43），所述加热筒（21）的顶端内部安装所述连接管（41）和所述进料管（43），所述连接管（41）的内部套装所述进料管（43）；所述进料管（43）的底端安装侧壁为弧形的所述固定环（42），且所述连接管（41）与所述进料管（43）之间的最短距离大于所述固定环（42）的厚度；

所述精馏机构（3）包括筒体（31）、连接板（32）、隔板（33）和凹槽（34），所述筒体（31）固定于所述固定架（1）的侧壁，所述筒体（31）的底端安装所述连接管（41）和所述进料管（43），且所述进料管（43）伸入所述筒体（31）的内部，所述筒体（31）的顶端连通所述冷凝管（5）；所述筒体（31）的内部交错安装多个所述隔板（33），所述隔板（33）的顶面与底面倾斜设置，且所述隔板（33）的一端安装所述连接板（32）；所述隔板（33）的侧壁均匀设有所述凹槽（34），且所述凹槽（34）的两端为漏斗形；

所述冷却机构（6）包括保温套（61）、固定套（62）、凸块（63）、半导体制冷片（64）和连接槽（65），所述冷凝管（5）的底端倾斜安装所述固定套（62），所述固定套（62）的侧壁套装所述保温套（61）；所述固定套（62）的内侧壁倾斜安装多个所述半导体制冷片（64），且所述半导体制冷片（64）相互错开，所述半导体制冷片（64）的侧壁均匀设有圆球形的所述凸块（63）；所述固定套（62）的两端分别设有所述连接槽（65），所述固定套（62）顶端的所述连接槽（65）连接所述冷凝管（5）；

所述连接机构（7）包括连接套（71）、固定管（72）、收集管（73）、分液球（74）、固定块（75）和螺杆（76），所述固定套（62）底端的所述连接槽（65）连通所述收集管（73），所述连接套（71）的两端分别安装所述收集管（73），且所述连接套（71）的顶端和所述收集管（73）的底端内部安装所述分液球（74）；所述连接套（71）的侧壁倾斜安装所述固定管（72），所述固定管（72）连通所述筒体（31）的顶端；所述连接套（71）的内部底面安装半球形的所述固定块（75），所述连接套（71）的内部与所述螺杆（76）之间螺纹连接，所述螺杆（76）的一端抵触所述固定块（75），且所述螺杆（76）滑动连接所述连接套（71）底端的所述收集管（73）。

2.根据权利要求1所述的一种甲醛精馏塔，其特征在于：所述收集机构（8）包括支撑板（81）和收集瓶（82），所述固定架（1）的侧壁安装所述支撑板（81），所述支撑板（81）的顶端安装所述收集瓶（82），且所述连接套（71）底端的所述收集管（73）伸入所述收集瓶（82）的内部。