CN112473164A - 一种用于化工的高效分馏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工分离技术领域，且公开了一种用于化工的高效分馏装置，包括分馏塔，所述分馏塔的顶端、底端、外侧壁底端分别开设有气体出料口、液体出料口、气体进料口，分馏塔顶端的正下方环绕有液体进料斗，分馏塔腔体顶端的正下方安装有液体分布槽，液体分布槽的正下方安装有第一支撑板，第一支撑板与第一压紧板和分馏塔的内侧壁围挡形成的腔体内填充有第一填料，第一支撑板的正下方安装有收集再分布槽，收集再分布槽的正下方安装有第二支撑板，第二支撑板与第二压紧板和分馏塔的内侧壁围挡形成的腔体内填充有第二填料。本发明解决了化工分馏装置，在进行分馏操作过程中，存在的气液两相传质效率低与液相通量低、压降高的问题。

Description

一种用于化工的高效分馏装置

技术领域

本发明涉及化工分离技术领域，具体为一种用于化工的高效分馏装置。

背景技术

化工分离，采用化工设备的特有作用，对特有的混合物根据其物理性质和化学性质的差异对其进行分离的过程，分馏是化工分离的重要方法，分馏是分离几种不同沸点的混合物的一种方法，过程中没有新物质生成，只是将原来的物质分离，属于物理变化，分馏是对某一混合物进行加热，针对混合物中各成分的不同沸点进行冷却分离成相对纯净的单一物质过程。

本发明提供一种用于化工的高效分馏装置，具备高效分馏化工组分、有效提高气相传输效率、提高传质效率、有效降低液相鼓泡沫与有效提高液相传输效率的技术优点。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于化工的高效分馏装置，具备高效分馏化工组分、有效提高气相传输效率、提高传质效率、有效降低液相鼓泡沫与有效提高液相传输效率等优点，解决了化工分馏装置，在进行分馏操作过程中，存在的气液两相传质效率低与液相通量低、压降高的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述高效分馏化工组分、有效提高气相传输效率、提高传质效率、有效降低液相鼓泡沫与有效提高液相传输效率的目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于化工的高效分馏装置，包括分馏塔，所述分馏塔的径向剖面呈圆环形形状，其轴向剖面呈矩环形形状，分馏塔的顶端中心和底端中心分别开设有径向剖面呈圆形形状设置且出口端朝向正上方延伸的气体出料口和径向剖面呈圆形形状设置且出口端朝向正下方延伸的液体出料口，分馏塔外侧壁底端的正上方开设有径向剖面呈圆形形状设置且进口端朝向外侧方延伸的气体进料口；

分馏塔轴向顶端的正下方环绕有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面由两个对称的矩形环组成且内部具有空腔、内侧均布有四个出料孔、外侧均布有两个进料孔的液体进料斗，液体进料斗外侧的两个进料孔的进口端分别与腔体内输送有待分馏液体组分的第一导液管的出口端和腔体内输送有回流液的第二导液管的出口端呈相互连通设置，液体进料斗内侧的四个进料孔的出口端分别与出口端贯穿分馏塔轴向顶端正下方的侧壁并延伸至分馏塔腔体内的液体进料管的进口端呈相互连通设置；

分馏塔腔体顶端的正下方安装有位于液体进料管出口端的正下方且侧壁的径向剖面呈圆环形形状设置、腔体底端均布有圆形形状的分液孔的液体分布槽，液体分布槽的外侧壁与分馏塔轴向顶端的正下方的内侧壁固定连接；

分馏塔腔体内的轴向中心安装有位于液体分布槽正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第一通液孔、外侧壁上均布有径向剖面呈扇形形状设置的第一延伸板的第一支撑板，内侧的弧形凹面和第一支撑板外侧壁上的弧形凸面固定连接的第一延伸板外侧的弧形凸端面贯穿分馏塔轴向中心的侧壁并延伸至分馏塔的腔体外，第一延伸板顶端面上内侧边缘的扇形面和底端面上内侧边缘的扇形面分别与开设在分馏塔轴向中心侧壁上的扇形通孔的顶端的扇形面和底端的扇形面固定连接；

第一支撑板的顶侧面中心均布有径向剖面呈圆环形形状设置且底端具有开口、侧壁上均布有第一通气孔、顶面和第一导液锥的锥底面固定连接的通气筒，通气筒的底端开口与位于第一支撑板径向中心的第一通液孔的顶端开口呈相互连通设置；

第一支撑板的正上方安装有位于液体分布槽正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第一通孔、外侧壁上均布有径向剖面呈扇形形状设置的第二延伸板的第一压紧板，内侧的弧形凹面和第一压紧板外侧壁上的弧形凸面固定连接的第二延伸板外侧的凸端面贯穿分馏塔轴向中心正上方的侧壁并延伸至分馏塔的腔体外，第二延伸板顶端面上内侧边缘的扇形面和底端面上内侧边缘的扇形面分别与开设在分馏塔轴向中心正下方侧壁上的扇形通孔的顶端的扇形面和底端的扇形面固定连接；

第一压紧板的底端面、第一支撑板的顶端面与分馏塔轴向中心的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第一填料；

分馏塔轴向中心正下方的腔体内安装有位于第一支撑板正下方且侧壁的径向剖面的内外圆环直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、腔体底端均布有径向剖面呈圆形形状设置的第二通液孔的收集再分布槽，收集再分布槽的外侧壁顶端和分馏塔轴向中心正下方的内侧壁固定连接；

分馏塔腔体底端的正上方安装有位于收集再分布槽正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第三通液孔的第二支撑板，第二支撑板的顶侧面中心的两侧安装有径向剖面呈半圆环形形状设置、轴向剖面呈矩环形形状设置且底侧具有开口、侧壁上均布有第三通气孔一、两端面上开设有第三通气孔二、顶面具有弧形封闭凸面的第二通气槽，第二通气槽的底端开口与位于第二支撑板径向中心两侧的第三通液孔的顶端开口呈相互连通设置；

第二支撑板的正上方安装有位于收集再分布槽正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置、内侧壁顶端带有不锈钢纱网的第二通孔、外侧壁上均布有径向剖面呈扇形形状设置的第三延伸板的第二压紧板，内侧的弧形凹面和第二压紧板外侧壁上的弧形凸面固定连接的第三延伸板外侧的凸端面贯穿分馏塔轴向底端正上方的侧壁并延伸至分馏塔的腔体外，第三延伸板顶端面上内侧边缘的扇形面和底端面上内侧边缘的扇形面分别与开设在分馏塔轴向底端正上方侧壁上的扇形通孔的顶端的扇形面和底端的扇形面固定连接；

第二压紧板的底端面、第二支撑板的顶端面与分馏塔轴向底端的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第二填料。

优选的，所述气体出料口的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第一导气斗，第一导气斗的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐增大设置、轴向剖面的顶边边长小于底边边长，第一导气斗顶端的圆环面和底端的圆环面分别与分馏塔腔体内顶端面中心的外侧的圆环面和液体进料管出口端的顶侧壁固定连接。

优选的，所述液体分布槽的底面边缘安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第一导液斗，第一导液斗的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、轴向剖面的顶边边长大于底边边长，第一导液斗顶端的圆环面与液体分布槽的底面边缘的圆环面固定连接。

优选的，所述收集再分布槽腔体内的底端面中心的两侧安装有径向剖面和轴向剖面均呈矩环形形状设置且底侧具有开口、侧壁上均布有第二通气孔一、两端面上均布有第二通气孔二、顶面具有径向剖面呈扇形形状设置的封闭凸面的第一通气槽，第一通气槽的底端开口与位于收集再分布槽腔体内的底端面中心的两侧的第二通液孔的顶端开口呈相互连通设置。

优选的，所述分馏塔腔体底端的正上方安装有位于第二支撑板正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第三通孔的除泡沫板，除泡沫板的顶端面上均布有位于相邻两个第三通孔之间且呈圆锥体形状设置的刺泡锥，刺泡锥的锥底面与除泡沫板的顶端面固定连接。

优选的，所述除泡沫板的顶端面上均布有位于相邻两个第三通孔之间且呈圆柱体形状设置、顶端具有圆锥头的刺泡针，刺泡针的锥底面与除泡沫板的顶端面固定连接。

优选的，所述液体出料口的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第二导液斗、朝向气体进料口的出口端的外侧壁上均布有第四通气孔，第二导液斗的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、轴向剖面的顶边边长大于底边边长，第二导液斗的外侧壁顶端和底端的圆环面分别与分馏塔内侧壁底端的正上方和腔体内底端面中心的外侧的圆环面固定连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于化工的高效分馏装置，具备以下有益效果：

1、该高效分馏装置，通过在第一压紧板的底端面、第一支撑板的顶端面与分馏塔轴向中心的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第一填料，第二压紧板的底端面、第二支撑板的顶端面与分馏塔轴向底端的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第二填料，在分馏塔腔体内填充有两层填料，两层填料有效地提高了气液两相的接触机率，从而提高气液两相的传质效率，同时第一支撑板的第一通液孔和通气筒的第一通气孔与第二支撑板的第三通液孔和第二通气槽的第三通气孔一、第三通气孔二分别为自上而下的液体和自下而上的气体提供了不同的通道，使气体与液体不从同一通孔的腔体内通过，避免了液体在通孔的腔体内积聚，同时提高了液体的下降速率和气体的上升速率，实现了液相的高通量低压降，从而实现高效分馏化工组分的技术效果，解决了化工分馏装置，在进行分馏操作过程中，存在的气液两相传质效率低与液相通量低、压降高的技术问题。

2、该高效分馏装置，通过在气体出料口的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第一导气斗，第一导气斗的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐增大设置、轴向剖面的顶边边长小于底边边长，第一导气斗顶端的圆环面和底端的圆环面分别与分馏塔腔体内顶端面中心的外侧的圆环面和液体进料管出口端的顶侧壁固定连接，第一导气斗为气相离开分馏塔提供了通道，有效地提高了气相的传输效率，实现了有效提高气相传输效率的技术效果。

3、该高效分馏装置，通过在收集再分布槽腔体内的底端面中心的两侧安装有径向剖面和轴向剖面均呈矩环形形状设置且底侧具有开口、侧壁上均布有第二通气孔一、两端面上均布有第二通气孔二、顶面具有径向剖面呈扇形形状设置的封闭凸面的第一通气槽，第一通气槽的底端开口与位于收集再分布槽腔体内的底端面中心的两侧的第二通液孔的顶端开口呈相互连通设置，当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，收集再分布槽将分馏塔内侧壁上的液体进行收集并通过第二通液孔与第一通气槽的第二通气孔一和第二通气孔二分别为下降的液体和上升的气体提供了不同的通道，使气体与液体不从同一通孔的腔体内通过，提高液相与气相的传输效率，从而实现了提高传质效率的技术效果。

4、该高效分馏装置，通过在分馏塔腔体底端的正上方安装有位于第二支撑板正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第三通孔的除泡沫板，除泡沫板的顶端面上均布有位于相邻两个第三通孔之间且呈圆锥体形状设置的刺泡锥，刺泡锥的锥底面与除泡沫板的顶端面固定连接，从气体进料口进入的气相在上升的过程中，与下降到分馏塔的塔底的液相进行相互传质，液相会产生泡沫，泡沫的产生会影响液相的传输速率，除泡沫板的刺泡锥能够有效地降低液相产生泡沫的速率，从而实现了有效降低液相鼓泡沫的速率的技术效果。

5、该高效分馏装置，通过在液体出料口的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第二导液斗、朝向气体进料口的出口端的外侧壁上均布有第四通气孔，第二导液斗的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、轴向剖面的顶边边长大于底边边长，第二导液斗的外侧壁顶端和底端的圆环面分别与分馏塔内侧壁底端的正上方和腔体内底端面中心的外侧的圆环面固定连接，第二导液斗为液相离开分馏塔提供了通道，有效地提高了液相的传输效率，实现了有效提高液相传输效率的技术效果。

附图说明

图1为本发明一种用于化工的高效分馏装置的主视图；

图2为本发明一种用于化工的高效分馏装置的俯视图；

图3为本发明一种用于化工的高效分馏装置的剖视图；

图4为本发明第一导气斗的结构示意图；

图5为本发明的液体分布槽的结构示意图；

图6为本发明的第一支撑板的结构示意图；

图7为本发明的第一压紧板的结构示意图；

图8为本发明的收集再分布槽的结构示意图；

图9为本发明的第二支撑板的结构示意图；

图10为本发明的第二压紧板的俯视图；

图11为本发明的除泡沫板的第一种实施方式的结构示意图；

图12为本发明的除泡沫板的第二种实施方式的俯视图；

图13为本发明的第二导液斗的结构示意图。

图中标示：1-分馏塔，101-气体出料口，102-液体出料口，103-气体进料口；

2-液体进料斗，201-液体进料管，202-第一导液管，203-第二导液管；

3-第一导气斗；

4-液体分布槽，401-分液孔，402-第一导液斗；

5-第一支撑板，501-第一延伸板，502-第一通液孔，503-通气筒，504-第一通气孔，505-第一导液锥；

6-第一填料；

7-第一压紧板，701-第二延伸板，702-第一通孔；

8-收集再分布槽，801-第二通液孔，802-第一通气槽，803-第二通气孔一，804-第二通气孔二；

9-第二支撑板，901-第三通液孔，902-第二通气槽，903-第三通气孔一，904-第三通气孔二；

10-第二填料；

11-第二压紧板，1101-第三延伸板，1102-第二通孔；

12-除泡沫板，1201-第三通孔，1202-刺泡锥，1203-刺泡针；

13-第二导液斗，1301-第四通气孔。

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。

一种用于化工的高效分馏装置，参见图3所示，包括分馏塔1，所述分馏塔1的径向剖面呈圆环形形状，其轴向剖面呈矩环形形状，分馏塔1的顶端中心和底端中心分别开设有径向剖面呈圆形形状设置且出口端朝向正上方延伸的气体出料口101和径向剖面呈圆形形状设置且出口端朝向正下方延伸的液体出料口102，分馏塔1外侧壁底端的正上方开设有径向剖面呈圆形形状设置且进口端朝向外侧方延伸的气体进料口103；

如图1和图2所示，分馏塔1轴向顶端的正下方环绕有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面由两个对称的矩形环组成且内部具有空腔、内侧均布有四个出料孔、外侧均布有两个进料孔的液体进料斗2，液体进料斗2外侧的两个进料孔的进口端分别与腔体内输送有待分馏液体组分的第一导液管202的出口端和腔体内输送有回流液的第二导液管203的出口端呈相互连通设置，液体进料斗2内侧的四个进料孔的出口端分别与出口端贯穿分馏塔1轴向顶端正下方的侧壁并延伸至分馏塔1腔体内的液体进料管201的进口端呈相互连通设置；

如图5所示，分馏塔1腔体顶端的正下方安装有位于液体进料管201出口端的正下方且侧壁的径向剖面呈圆环形形状设置、腔体底端均布有圆形形状的分液孔401的液体分布槽4，液体分布槽4的外侧壁与分馏塔1轴向顶端的正下方的内侧壁固定连接；

如图6所示，分馏塔1腔体内的轴向中心安装有位于液体分布槽4正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第一通液孔502、外侧壁上均布有径向剖面呈扇形形状设置的第一延伸板501的第一支撑板5，内侧的弧形凹面和第一支撑板5外侧壁上的弧形凸面固定连接的第一延伸板501外侧的弧形凸端面贯穿分馏塔1轴向中心的侧壁并延伸至分馏塔1的腔体外，第一延伸板501顶端面上内侧边缘的扇形面和底端面上内侧边缘的扇形面分别与开设在分馏塔1轴向中心侧壁上的扇形通孔的顶端的扇形面和底端的扇形面固定连接；

第一支撑板5的顶侧面中心均布有径向剖面呈圆环形形状设置且底端具有开口、侧壁上均布有第一通气孔504、顶面和第一导液锥505的锥底面固定连接的通气筒503，通气筒503的底端开口与位于第一支撑板5径向中心的第一通液孔502的顶端开口呈相互连通设置；

如图7所示，第一支撑板5的正上方安装有位于液体分布槽4正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第一通孔702、外侧壁上均布有径向剖面呈扇形形状设置的第二延伸板701的第一压紧板7，内侧的弧形凹面和第一压紧板7外侧壁上的弧形凸面固定连接的第二延伸板701外侧的凸端面贯穿分馏塔1轴向中心正上方的侧壁并延伸至分馏塔1的腔体外，第二延伸板701顶端面上内侧边缘的扇形面和底端面上内侧边缘的扇形面分别与开设在分馏塔1轴向中心正下方侧壁上的扇形通孔的顶端的扇形面和底端的扇形面固定连接；

第一压紧板7的底端面、第一支撑板5的顶端面与分馏塔1轴向中心的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第一填料6；

如图8所示，分馏塔1轴向中心正下方的腔体内安装有位于第一支撑板5正下方且侧壁的径向剖面的内外圆环直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、腔体底端均布有径向剖面呈圆形形状设置的第二通液孔801的收集再分布槽8，收集再分布槽8的外侧壁顶端和分馏塔1轴向中心正下方的内侧壁固定连接；

如图9所示，分馏塔1腔体底端的正上方安装有位于收集再分布槽8正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第三通液孔901的第二支撑板9，第二支撑板9的顶侧面中心的两侧安装有径向剖面呈半圆环形形状设置、轴向剖面呈矩环形形状设置且底侧具有开口、侧壁上均布有第三通气孔一903、两端面上开设有第三通气孔二904、顶面具有弧形封闭凸面的第二通气槽902，第二通气槽902的底端开口与位于第二支撑板9径向中心两侧的第三通液孔901的顶端开口呈相互连通设置；

如图10所示，第二支撑板9的正上方安装有位于收集再分布槽8正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置、内侧壁顶端带有不锈钢纱网的第二通孔1102、外侧壁上均布有径向剖面呈扇形形状设置的第三延伸板1101的第二压紧板11，内侧的弧形凹面和第二压紧板11外侧壁上的弧形凸面固定连接的第三延伸板1101外侧的凸端面贯穿分馏塔1轴向底端正上方的侧壁并延伸至分馏塔1的腔体外，第三延伸板1101顶端面上内侧边缘的扇形面和底端面上内侧边缘的扇形面分别与开设在分馏塔1轴向底端正上方侧壁上的扇形通孔的顶端的扇形面和底端的扇形面固定连接；

第二压紧板11的底端面、第二支撑板9的顶端面与分馏塔1轴向底端的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第二填料10。

优选的，所述气体出料口101的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第一导气斗3，如图4所示，第一导气斗3的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐增大设置、轴向剖面的顶边边长小于底边边长，第一导气斗3顶端的圆环面和底端的圆环面分别与分馏塔1腔体内顶端面中心的外侧的圆环面和液体进料管201出口端的顶侧壁固定连接。

优选的，所述液体分布槽4的底面边缘安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第一导液斗402，第一导液斗402的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、轴向剖面的顶边边长大于底边边长，第一导液斗402顶端的圆环面与液体分布槽4的底面边缘的圆环面固定连接。

优选的，所述收集再分布槽8腔体内的底端面中心的两侧安装有径向剖面和轴向剖面均呈矩环形形状设置且底侧具有开口、侧壁上均布有第二通气孔一803、两端面上均布有第二通气孔二804、顶面具有径向剖面呈扇形形状设置的封闭凸面的第一通气槽802，第一通气槽802的底端开口与位于收集再分布槽8腔体内的底端面中心的两侧的第二通液孔801的顶端开口呈相互连通设置。

优选的，如图11所示，所述分馏塔1腔体底端的正上方安装有位于第二支撑板9正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第三通孔1201的除泡沫板12，除泡沫板12的顶端面上均布有位于相邻两个第三通孔1201之间且呈圆锥体形状设置的刺泡锥1202，刺泡锥1202的锥底面与除泡沫板12的顶端面固定连接。

优选的，如图12所示，所述除泡沫板12的顶端面上均布有位于相邻两个第三通孔1201之间且呈圆柱体形状设置、顶端具有圆锥头的刺泡针1203，刺泡针1203的锥底面与除泡沫板12的顶端面固定连接。

优选的，如图13所示，所述液体出料口102的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第二导液斗13、朝向气体进料口103的出口端的外侧壁上均布有第四通气孔1301，第二导液斗13的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、轴向剖面的顶边边长大于底边边长，第二导液斗13的外侧壁顶端和底端的圆环面分别与分馏塔1内侧壁底端的正上方和腔体内底端面中心的外侧的圆环面固定连接。

工作时，待分馏液体组分在第一导液管202的输送下进入液体进料斗2的腔体内，从液体进料斗2内侧均匀分布的液体进料管201进入到分馏塔1腔体内的液体分布槽4内，液体分布槽4的分液孔401将待分馏液体组分喷淋到第一填料6上，并沿第一填料6表面上的空隙向正下方流动，在流动的过程中与从分馏塔1的塔底上升的气体呈逆流连续通过第一填料6的空隙，在第一填料6的表面上，气液两相密切接触进行传质，下降的液体组分中易挥发组分不断向蒸汽转移；

在重力的作用下，液体中难以挥发的组分经过收集再分布槽8的收集，并通过第二通液孔801喷淋到第二填料10上，并沿第二填料10表面上的空隙向正下方流动，在流动的过程中与从分馏塔1的塔底上升的气体呈逆流连续通过第二填料10的空隙，在第二填料10的表面上，气液两相密切接触进行传质，下降的液体组分中易挥发组分不断向蒸汽转移，蒸汽愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分愈富集；

在重力的作用下，液体中难以挥发的组分经过液体出料口102进入再沸器，一部分作为釜底液采出，一部分经过再沸器加热使其气化，从分馏塔1的气体进料口103进入分馏塔1的腔体底端，分馏塔1塔顶上升的蒸汽进入冷凝器，冷凝液体的一部分作为回流液从第二导液管203返回分馏塔1的塔顶，其余部分则作为馏出液送出，达到组分分离提纯的目的，从而实现化工组分的分馏工作。

综上所述，该高效分馏装置，通过在第一压紧板7的底端面、第一支撑板5的顶端面与分馏塔1轴向中心的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第一填料6，第二压紧板11的底端面、第二支撑板9的顶端面与分馏塔1轴向底端的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第二填料10，在分馏塔腔体内填充有两层填料，两层填料有效地提高了气液两相的接触机率，从而提高气液两相的传质效率，同时第一支撑板5的第一通液孔502和通气筒503的第一通气孔与第二支撑板9的第三通液孔901和第二通气槽902的第三通气孔一903、第三通气孔二904分别为自上而下的液体和自下而上的气体提供了不同的通道，使气体与液体不从同一通孔的腔体内通过，避免了液体在通孔的腔体内积聚，同时提高了液体的下降速率和气体的上升速率，实现了液相的高通量低压降，从而实现高效分馏化工组分的技术效果，解决了化工分馏装置，在进行分馏操作过程中，存在的气液两相传质效率低与液相通量低、压降高的技术问题。

该高效分馏装置，通过在气体出料口101的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第一导气斗3，第一导气斗3的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐增大设置、轴向剖面的顶边边长小于底边边长，第一导气斗3顶端的圆环面和底端的圆环面分别与分馏塔1腔体内顶端面中心的外侧的圆环面和液体进料管201出口端的顶侧壁固定连接，第一导气斗3为气相离开分馏塔1提供了通道，有效地提高了气相的传输效率，实现了有效提高气相传输效率的技术效果。

该高效分馏装置，通过在收集再分布槽8腔体内的底端面中心的两侧安装有径向剖面和轴向剖面均呈矩环形形状设置且底侧具有开口、侧壁上均布有第二通气孔一803、两端面上均布有第二通气孔二804、顶面具有径向剖面呈扇形形状设置的封闭凸面的第一通气槽802，第一通气槽802的底端开口与位于收集再分布槽8腔体内的底端面中心的两侧的第二通液孔801的顶端开口呈相互连通设置，当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，收集再分布槽8将分馏塔1内侧壁上的液体进行收集并通过第二通液孔801与第一通气槽802的第二通气孔一803和第二通气孔二804分别为下降的液体和上升的气体提供了不同的通道，使气体与液体不从同一通孔的腔体内通过，提高液相与气相的传输效率，从而实现了提高传质效率的技术效果。

该高效分馏装置，通过在分馏塔1腔体底端的正上方安装有位于第二支撑板9正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第三通孔1201的除泡沫板12，除泡沫板12的顶端面上均布有位于相邻两个第三通孔1201之间且呈圆锥体形状设置的刺泡锥1202，刺泡锥1202的锥底面与除泡沫板12的顶端面固定连接，从气体进料口103进入的气相在上升的过程中，与下降到分馏塔1的塔底的液相进行相互传质，液相会产生泡沫，泡沫的产生会影响液相的传输速率，除泡沫板12的刺泡锥1202能够有效地降低液相产生泡沫的速率，从而实现了有效降低液相鼓泡沫的速率的技术效果。

该高效分馏装置，通过在液体出料口102的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第二导液斗13、朝向气体进料口103的出口端的外侧壁上均布有第四通气孔1301，第二导液斗13的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、轴向剖面的顶边边长大于底边边长，第二导液斗13的外侧壁顶端和底端的圆环面分别与分馏塔1内侧壁底端的正上方和腔体内底端面中心的外侧的圆环面固定连接，第二导液斗13为液相离开分馏塔1提供了通道，有效地提高了液相的传输效率，实现了有效提高液相传输效率的技术效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (7)

1.一种用于化工的高效分馏装置，包括分馏塔(1)，其特征在于：所述分馏塔(1)的径向剖面呈圆环形形状，其轴向剖面呈矩环形形状，分馏塔(1)的顶端中心和底端中心分别开设有径向剖面呈圆形形状设置且出口端朝向正上方延伸的气体出料口(101)和径向剖面呈圆形形状设置且出口端朝向正下方延伸的液体出料口(102)，分馏塔(1)外侧壁底端的正上方开设有径向剖面呈圆形形状设置且进口端朝向外侧方延伸的气体进料口(103)；

分馏塔(1)轴向顶端的正下方环绕有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面由两个对称的矩形环组成且内部具有空腔、内侧均布有四个出料孔、外侧均布有两个进料孔的液体进料斗(2)，液体进料斗(2)外侧的两个进料孔的进口端分别与腔体内输送有待分馏液体组分的第一导液管(202)的出口端和腔体内输送有回流液的第二导液管(203)的出口端呈相互连通设置，液体进料斗(2)内侧的四个进料孔的出口端分别与出口端贯穿分馏塔(1)轴向顶端正下方的侧壁并延伸至分馏塔(1)腔体内的液体进料管(201)的进口端呈相互连通设置；

分馏塔(1)腔体顶端的正下方安装有位于液体进料管(201)出口端的正下方且侧壁的径向剖面呈圆环形形状设置、腔体底端均布有圆形形状的分液孔(401)的液体分布槽(4)，液体分布槽(4)的外侧壁与分馏塔(1)轴向顶端的正下方的内侧壁固定连接；

分馏塔(1)腔体内的轴向中心安装有位于液体分布槽(4)正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第一通液孔(502)、外侧壁上均布有径向剖面呈扇形形状设置的第一延伸板(501)的第一支撑板(5)，内侧的弧形凹面和第一支撑板(5)外侧壁上的弧形凸面固定连接的第一延伸板(501)外侧的弧形凸端面贯穿分馏塔(1)轴向中心的侧壁并延伸至分馏塔(1)的腔体外，第一延伸板(501)顶端面上内侧边缘的扇形面和底端面上内侧边缘的扇形面分别与开设在分馏塔(1)轴向中心侧壁上的扇形通孔的顶端的扇形面和底端的扇形面固定连接；

第一支撑板(5)的顶侧面中心均布有径向剖面呈圆环形形状设置且底端具有开口、侧壁上均布有第一通气孔(504)、顶面和第一导液锥(505)的锥底面固定连接的通气筒(503)，通气筒(503)的底端开口与位于第一支撑板(5)径向中心的第一通液孔(502)的顶端开口呈相互连通设置；

第一支撑板(5)的正上方安装有位于液体分布槽(4)正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第一通孔(702)、外侧壁上均布有径向剖面呈扇形形状设置的第二延伸板(701)的第一压紧板(7)，内侧的弧形凹面和第一压紧板(7)外侧壁上的弧形凸面固定连接的第二延伸板(701)外侧的凸端面贯穿分馏塔(1)轴向中心正上方的侧壁并延伸至分馏塔(1)的腔体外，第二延伸板(701)顶端面上内侧边缘的扇形面和底端面上内侧边缘的扇形面分别与开设在分馏塔(1)轴向中心正下方侧壁上的扇形通孔的顶端的扇形面和底端的扇形面固定连接；

第一压紧板(7)的底端面、第一支撑板(5)的顶端面与分馏塔(1)轴向中心的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第一填料(6)；

分馏塔(1)轴向中心正下方的腔体内安装有位于第一支撑板(5)正下方且侧壁的径向剖面的内外圆环直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、腔体底端均布有径向剖面呈圆形形状设置的第二通液孔(801)的收集再分布槽(8)，收集再分布槽(8)的外侧壁顶端和分馏塔(1)轴向中心正下方的内侧壁固定连接；

分馏塔(1)腔体底端的正上方安装有位于收集再分布槽(8)正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第三通液孔(901)的第二支撑板(9)，第二支撑板(9)的顶侧面中心的两侧安装有径向剖面呈半圆环形形状设置、轴向剖面呈矩环形形状设置且底侧具有开口、侧壁上均布有第三通气孔一(903)、两端面上开设有第三通气孔二(904)、顶面具有弧形封闭凸面的第二通气槽(902)，第二通气槽(902)的底端开口与位于第二支撑板(9)径向中心两侧的第三通液孔(901)的顶端开口呈相互连通设置；

第二支撑板(9)的正上方安装有位于收集再分布槽(8)正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置、内侧壁顶端带有不锈钢纱网的第二通孔(1102)、外侧壁上均布有径向剖面呈扇形形状设置的第三延伸板(1101)的第二压紧板(11)，内侧的弧形凹面和第二压紧板(11)外侧壁上的弧形凸面固定连接的第三延伸板(1101)外侧的凸端面贯穿分馏塔(1)轴向底端正上方的侧壁并延伸至分馏塔(1)的腔体外，第三延伸板(1101)顶端面上内侧边缘的扇形面和底端面上内侧边缘的扇形面分别与开设在分馏塔(1)轴向底端正上方侧壁上的扇形通孔的顶端的扇形面和底端的扇形面固定连接；

第二压紧板(11)的底端面、第二支撑板(9)的顶端面与分馏塔(1)轴向底端的正上方的内侧壁围挡形成的腔体内填充有由波纹薄板组成且呈圆盘状设置的第二填料(10)。

2.根据权利要求1所述的一种用于化工的高效分馏装置，其特征在于：所述气体出料口(101)的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第一导气斗(3)，第一导气斗(3)的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐增大设置、轴向剖面的顶边边长小于底边边长，第一导气斗(3)顶端的圆环面和底端的圆环面分别与分馏塔(1)腔体内顶端面中心的外侧的圆环面和液体进料管(201)出口端的顶侧壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于化工的高效分馏装置，其特征在于：所述液体分布槽(4)的底面边缘安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第一导液斗(402)，第一导液斗(402)的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、轴向剖面的顶边边长大于底边边长，第一导液斗(402)顶端的圆环面与液体分布槽(4)的底面边缘的圆环面固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于化工的高效分馏装置，其特征在于：所述收集再分布槽(8)腔体内的底端面中心的两侧安装有径向剖面和轴向剖面均呈矩环形形状设置且底侧具有开口、侧壁上均布有第二通气孔一(803)、两端面上均布有第二通气孔二(804)、顶面具有径向剖面呈扇形形状设置的封闭凸面的第一通气槽(802)，第一通气槽(802)的底端开口与位于收集再分布槽(8)腔体内的底端面中心的两侧的第二通液孔(801)的顶端开口呈相互连通设置。

5.根据权利要求1所述的一种用于化工的高效分馏装置，其特征在于：所述分馏塔(1)腔体底端的正上方安装有位于第二支撑板(9)正下方且顶底两侧面上均布有径向剖面呈圆形形状设置的第三通孔(1201)的除泡沫板(12)，除泡沫板(12)的顶端面上均布有位于相邻两个第三通孔(1201)之间且呈圆锥体形状设置的刺泡锥(1202)，刺泡锥(1202)的锥底面与除泡沫板(12)的顶端面固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于化工的高效分馏装置，其特征在于：所述除泡沫板(12)的顶端面上均布有位于相邻两个第三通孔(1201)之间且呈圆柱体形状设置、顶端具有圆锥头的刺泡针(1203)，刺泡针(1203)的锥底面与除泡沫板(12)的顶端面固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于化工的高效分馏装置，其特征在于：所述液体出料口(102)的进口端安装有径向剖面呈圆环形形状设置、轴向剖面呈等腰梯环形形状设置且顶底两端均具有开口、内部具有空腔的第二导液斗(13)、朝向气体进料口(103)的出口端的外侧壁上均布有第四通气孔(1301)，第二导液斗(13)的径向剖面的内外两个圆环的直径由顶端至底端呈逐渐缩小设置、轴向剖面的顶边边长大于底边边长，第二导液斗(13)的外侧壁顶端和底端的圆环面分别与分馏塔(1)内侧壁底端的正上方和腔体内底端面中心的外侧的圆环面固定连接。

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