CN111298472A - 一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统 - Google Patents

一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，包括：酒精蒸发器、酒精回收精馏塔、热交换器、第一液泵和第二液泵，所述酒精蒸发器上的第一酒精液体循环出口通过第一管道与热交换器上的第二酒精液体循环进口相连通，所述热交换器上的第二酒精液体循环出口通过第二管道与酒精蒸发器上的第一酒精液体循环进口相连通，所述酒精回收精馏塔上的酒精气体出口通过第三管道与热交换器上的酒精气体进口相连通，所述热交换器上的酒精液体回流出口通过第四管道与酒精回收精馏塔上的酒精液体回流进口相连通。该用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统既减少大量蒸汽的消耗，又减少了循环冷却水的用量。

Description

一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统
技术领域
本发明属于乙醛生产技术领域，具体涉及一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统。
背景技术
乙醇催化氧化法生产乙醛过程中，酒精蒸发实质上是一个简单的蒸馏过程，借蒸馏过程将蒸发器内酒精水溶液中的酒精和水同时变成蒸汽。在传统乙醛生产工艺中，空气和酒精从蒸发器底部进入，经过中间的蒸汽加热段蒸发成气体，混合气由蒸发器顶部出，之后去氧化反应器。现有的蒸发器的蒸发系统需要消耗大量的蒸汽，为此我们提出一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，包括：酒精蒸发器、酒精回收精馏塔、热交换器、第一液泵和第二液泵，所述酒精蒸发器上固定安装有蒸汽盘管，所述酒精蒸发器的底端设置有第一酒精液体循环出口，所述酒精蒸发器的侧壁上部设置有第一酒精液体循环进口，所述酒精回收精馏塔的顶端设置有酒精气体出口，所述酒精回收精馏塔的侧壁上部设置有酒精液体回流进口。
所述热交换器设置在酒精回收精馏塔的顶部，所述热交换器的一面上设置有酒精气体进口，所述热交换器与酒精气体进口相对的一面上设置有酒精液体回流出口，所述热交换器与酒精气体进口所在的一面的垂直面上设置有第二酒精液体循环进口，所述热交换器与第二酒精液体循环进口相对的一面上设置有第二酒精液体循环出口，所述酒精蒸发器上的第一酒精液体循环出口通过第一管道与热交换器上的第二酒精液体循环进口相连通，所述热交换器上的第二酒精液体循环出口通过第二管道与酒精蒸发器上的第一酒精液体循环进口相连通，所述酒精回收精馏塔上的酒精气体出口通过第三管道与热交换器上的酒精气体进口相连通，所述热交换器上的酒精液体回流出口通过第四管道与酒精回收精馏塔上的酒精液体回流进口相连通，所述第一液泵固定安装在第一管道上，所述第二液泵固定安装在第四管道上。
优选的，所述酒精蒸发器和酒精回收精馏塔上均设有压力监测表。
优选的，所述第四管道上连接有回流槽。
优选的，所述热交换器包括交换器主体、酒精分流箱、酒精集流箱和若干个换热管，所述交换器主体为圆柱形结构，所述酒精分流箱和酒精集流箱分别固定焊接在交换器主体相对的两侧面上，所述第二酒精液体循环进口和第二酒精液体循环出口分别设置在酒精分流箱和酒精集流箱上，若干个所述换热管设置在交换器主体的内腔中，且两端分别与酒精分流箱和酒精集流箱相连通。
优选的，所述交换器主体顶部和底部均为锥形结构。
优选的，所述交换器主体的内腔上部设置有分流盘，所述分流盘上开设有多个均匀排列的分流口。
优选的，若干个所述换热管呈等角度圆周状排列。
优选的，所述换热管为螺旋管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，利用酒精回收精馏塔的顶部的余热通过在热交换器中与酒精蒸发器中的酒精液体进行换热，利用低位余热来作为酒精蒸发器的部分热源，既减少大量蒸汽的消耗，又减少了循环冷却水的用量。
附图说明
图1为本发明的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统的结构示意图；
图2为本发明的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统的热交换器的结构示意图；
图3为本发明的图2的左视示意图；
图4为本发明的图2的剖视示意图；
图5为本发明的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统的分流盘的结构示意图。
图中：1、酒精蒸发器；2、蒸汽盘管；3、酒精回收精馏塔；4、热交换器；41、交换器主体；42、酒精分流箱；43、酒精集流箱；44、换热管；5、酒精气体进口；6、酒精液体回流出口；7、第二酒精液体循环进口；8、第二酒精液体循环出口；9、第一管道；10、第二管道；11、第三管道；12、第四管道；13、第一液泵；15、第二液泵；16、回流槽；17、分流盘；18、分流口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图5，本发明提供一种技术方案：一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，包括：酒精蒸发器1、酒精回收精馏塔3、热交换器4、第一液泵13和第二液泵15，酒精蒸发器1上固定安装有蒸汽盘管2，酒精蒸发器1的底端设置有第一酒精液体循环出口，酒精蒸发器1的侧壁上部设置有第一酒精液体循环进口，酒精回收精馏塔3的顶端设置有酒精气体出口，酒精回收精馏塔3的侧壁上部设置有酒精液体回流进口。
热交换器4设置在酒精回收精馏塔3的顶部，热交换器4的一面上设置有酒精气体进口5，热交换器4与酒精气体进口5相对的一面上设置有酒精液体回流出口6，热交换器4与酒精气体进口5所在的一面的垂直面上设置有第二酒精液体循环进口7，热交换器4与第二酒精液体循环进口7相对的一面上设置有第二酒精液体循环出口8，酒精蒸发器1上的第一酒精液体循环出口通过第一管道9与热交换器4上的第二酒精液体循环进口7相连通，热交换器4上的第二酒精液体循环出口8通过第二管道10与酒精蒸发器1上的第一酒精液体循环进口相连通，酒精回收精馏塔3上的酒精气体出口通过第三管道11与热交换器4上的酒精气体进口5相连通，热交换器4上的酒精液体回流出口6通过第四管道12与酒精回收精馏塔3上的酒精液体回流进口相连通，第一液泵13固定安装在第一管道9上，第二液泵15固定安装在第四管道12上。
该用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，将酒精蒸发器1内的酒精液体利用第一管道9上的第一液泵13打入热交换器4中，再与通过酒精气体进口5进入热交换器4中的酒精气体进行换热，使得酒精蒸发器1内的酒精得到热量，酒精液体温度升高，然后通过第二管道10循环打入酒精蒸发器1中，进入蒸发器后闪蒸出酒精气体，通过酒精气体进口5进入热交换器中的酒精气体被冷凝为液体，完成了热交换，再将冷凝后的液体利用第四管道12上的第二液泵15打入酒精回收精馏塔3中，利用酒精回收精馏塔3的顶部的余热通过在热交换器4中与酒精蒸发器1中的酒精液体进行换热，利用低位余热来作为酒精蒸发器1的部分热源，既减少大量蒸汽的消耗，又减少了循环冷却水的用量。
本实施例中，优选的，酒精蒸发器1和酒精回收精馏塔3上均设有压力监测表，方便监控酒精蒸发器1和酒精回收精馏塔3中的内腔压力。
本实施例中，优选的，第四管道12上连接有回流槽16，用于储存冷凝液体。
本实施例中，优选的，热交换器4包括交换器主体41、酒精分流箱42、酒精集流箱43和若干个换热管44，交换器主体41为圆柱形结构，酒精分流箱42和酒精集流箱43分别固定焊接在交换器主体41相对的两侧面上，第二酒精液体循环进口7和第二酒精液体循环出口8分别设置在酒精分流箱42和酒精集流箱43上，若干个换热管44设置在交换器主体41的内腔中，且两端分别与酒精分流箱42和酒精集流箱43相连通，通过酒精分流箱42、酒精集流箱43和若干个换热管44的配合，可增加酒精气体与酒精液体的换热效率，可使得酒精气体与酒精液体进行充分换热。
本实施例中，优选的，交换器主体41顶部和底部均为锥形结构，方便酒精气体的流入和冷凝液体的流出。
本实施例中，优选的，交换器主体41的内腔上部设置有分流盘17，分流盘17上开设有多个均匀排列的分流口18，可使得酒精气体分布均匀。
本实施例中，优选的，若干个换热管44呈等角度圆周状排列，保证每个换热管44与酒精气体均能均匀接触。
本实施例中，优选的，换热管44为螺旋管，可进一步增加酒精气体与酒精液体的换热效率，可使得酒精气体与酒精液体进行充分换热。
本发明的工作原理及使用流程：该用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，将酒精蒸发器1内的酒精液体利用第一管道9上的第一液泵13打入热交换器4中，再与通过酒精气体进口5进入热交换器4中的酒精气体进行换热，使得酒精蒸发器1内的酒精得到热量，酒精液体温度升高，然后通过第二管道10循环打入酒精蒸发器1中，进入蒸发器后闪蒸出酒精气体，通过酒精气体进口5进入热交换器中的酒精气体被冷凝为液体，完成了热交换，再将冷凝后的液体利用第四管道12上的第二液泵15打入酒精回收精馏塔3中，即节约了酒精回收精馏塔3顶部的气体冷凝的循环冷却水，又节约了酒精蒸发器1内酒精蒸发时的蒸汽消耗。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，其特征在于，包括：
酒精蒸发器（1），所述酒精蒸发器（1）上固定安装有蒸汽盘管（2），所述酒精蒸发器（1）的底端设置有第一酒精液体循环出口，所述酒精蒸发器（1）的侧壁上部设置有第一酒精液体循环进口；
酒精回收精馏塔（3），所述酒精回收精馏塔（3）的顶端设置有酒精气体出口，所述酒精回收精馏塔（3）的侧壁上部设置有酒精液体回流进口；
热交换器（4），所述热交换器（4）设置在酒精回收精馏塔（3）的顶部，所述热交换器（4）的一面上设置有酒精气体进口（5），所述热交换器（4）与酒精气体进口（5）相对的一面上设置有酒精液体回流出口（6），所述热交换器（4）与酒精气体进口（5）所在的一面的垂直面上设置有第二酒精液体循环进口（7），所述热交换器（4）与第二酒精液体循环进口（7）相对的一面上设置有第二酒精液体循环出口（8），所述酒精蒸发器（1）上的第一酒精液体循环出口通过第一管道（9）与热交换器（4）上的第二酒精液体循环进口（7）相连通，所述热交换器（4）上的第二酒精液体循环出口（8）通过第二管道（10）与酒精蒸发器（1）上的第一酒精液体循环进口相连通，所述酒精回收精馏塔（3）上的酒精气体出口通过第三管道（11）与热交换器（4）上的酒精气体进口（5）相连通，所述热交换器（4）上的酒精液体回流出口（6）通过第四管道（12）与酒精回收精馏塔（3）上的酒精液体回流进口相连通；
第一液泵（13），所述第一液泵（13）固定安装在第一管道（9）上；
第二液泵（15），所述第二液泵（15）固定安装在第四管道（12）上。
2.根据权利要求1所述的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，其特征在于：所述酒精蒸发器（1）和酒精回收精馏塔（3）上均设有压力监测表。
3.根据权利要求1所述的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，其特征在于：所述第四管道（12）上连接有回流槽（16）。
4.根据权利要求1所述的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，其特征在于：所述热交换器（4）包括交换器主体（41）、酒精分流箱（42）、酒精集流箱（43）和若干个换热管（44），所述交换器主体（41）为圆柱形结构，所述酒精分流箱（42）和酒精集流箱（43）分别固定焊接在交换器主体（41）相对的两侧面上，所述第二酒精液体循环进口（7）和第二酒精液体循环出口（8）分别设置在酒精分流箱（42）和酒精集流箱（43）上，若干个所述换热管（44）设置在交换器主体（41）的内腔中，且两端分别与酒精分流箱（42）和酒精集流箱（43）相连通。
5.根据权利要求4所述的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，其特征在于：所述交换器主体（41）顶部和底部均为锥形结构。
6.根据权利要求4所述的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，其特征在于：所述交换器主体（41）的内腔上部设置有分流盘（17），所述分流盘（17）上开设有多个均匀排列的分流口（18）。
7.根据权利要求4所述的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，其特征在于：若干个所述换热管（44）呈等角度圆周状排列。
8.根据权利要求4所述的一种用于酒精法生产乙醛的酒精循环蒸发系统，其特征在于：所述换热管（44）为螺旋管。
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