CN112999680A - 一种甲醇精馏装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种甲醇精馏装置，包括用于对甲醇进行精馏的精馏釜、用于对混合液进行加热的蒸发室、再沸器和用于促进甲醇精馏的逆流消泡精馏机构，所述精馏釜的底部设置有蒸发室，所述蒸发室的表面套接有进料管，所述蒸发室的底部安装有再沸器，所述蒸发室和精馏釜之间设置有隔板，涉及化工领域。该甲醇精馏装置根据现有的精馏塔存在的存在大量堆积微气泡以及精馏效率低的问题，设计出可以实时消除微气泡并且扩大回流液与蒸汽接触面的特殊结构，从而有效的解决了一般的精馏装置在对甲醇进行精馏的时候会产生大量的微小气泡，气泡阻碍蒸汽流通并且影响甲醇的纯度，蒸汽在上升过程中与回流液逆流接触不彻底，精馏效率低的问题。

Description

一种甲醇精馏装置

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体为一种甲醇精馏装置。

背景技术

在化工生产甲醇的过程中，需要使用到精馏装置对甲醇进行提纯，目前常用的精馏装置是精馏塔，甲醇混合液在精馏塔内加热蒸发，在蒸汽上升过程中接触到带有多孔的各班的时候，汽体沸点不同，将甲醇以外的混合气体分子冷凝于板体表面然后滴落回流，回流液与蒸汽接触促进甲醇的提纯，最终精馏塔的上方得到高纯度的甲醇，精馏塔的下方得到浑浊液，这种精馏方式会在精馏的过程中产生大量的气泡，气泡的产生会影响到蒸汽，蒸汽的聚集不仅会影响到蒸汽的上升，而且会掺杂在甲醇蒸汽中，影响到甲醇的纯度，而且隔板的设置虽然可以起到冷凝分离的效果，但是蒸汽与冷凝液的接触不充分，一般的精馏装置在对甲醇进行精馏的时候会产生大量的微小气泡，气泡阻碍蒸汽流通并且影响甲醇的纯度，蒸汽在上升过程中与回流液逆流接触不彻底，精馏效率低，所以需要一种甲醇精馏装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种甲醇精馏装置，解决了一般的精馏装置在对甲醇进行精馏的时候会产生大量的微小气泡，气泡阻碍蒸汽流通并且影响甲醇的纯度，蒸汽在上升过程中与回流液逆流接触不彻底，精馏效率低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种甲醇精馏装置，包括用于对甲醇进行精馏的精馏釜、用于对混合液进行加热的蒸发室、再沸器和用于促进甲醇精馏的逆流消泡精馏机构，所述精馏釜的底部设置有蒸发室，所述蒸发室的表面套接有进料管，所述蒸发室的底部安装有再沸器，所述蒸发室和精馏釜之间设置有隔板，所述蒸发室的底部固定连接有支撑腿，所述精馏釜的顶部套接有出料管，所述逆流消泡精馏机构设置在精馏釜的内部。

为了增强冷凝效果和消除微型气泡，优选的技术方案是：所述逆流消泡精馏机构包括若干个曲折精馏管和弹性精馏网，所述隔板的表面固定连接有若干个曲折精馏管，若干个所述曲折精馏管在隔板的表面呈等间距圆周分布，所述曲折精馏管的底端贯穿至蒸发室的内部，所述弹性精馏网的表面与精馏釜的内壁固定连接，圆周分布的精馏管在蒸汽上升的方向上与蒸汽接触，对蒸汽进行冷凝分离出甲醇，弹性精馏网进一步的冷凝并且聚集回流液。

为了充分的利用曲折精馏管的冷凝效果，优选的技术方案是：所述隔板的表面开设有若干个蒸发孔，所述蒸发孔的孔径比曲折精馏管的内径小，蒸汽上升的过程中也会与曲折精馏管的外表面接触，曲折精馏管内部流动的回流液与管壁温度传递，充分的利用了曲折精馏管的冷凝效果。

为了保持弹性精馏网的形态可以导流和消除微型气泡，优选的技术方案是：所述弹性精馏网的表面固定连接有曲折支撑杆，所述曲折支撑杆的中心呈凸起状，所述曲折支撑杆的表面与精馏釜的内壁固定连接，弹性精馏网被支撑呈中心和边缘水平高度较高的状态，弹性精馏网环形状凹陷部位压缩孔径，汽体透过率差，蒸汽上升可以产生弹性震动，进而促使弹性精馏网的网孔进一步的频繁伸缩，可以破坏微气泡，而且这种形态可以更好的聚集回流液，对回流液进行精准的导流。

为了扩大回流液与蒸汽的接触面和延长回流液与蒸汽的接触时间，优选的技术方案是：所述曲折精馏管的表面设置有弧形状弯折部位、垂直状弯折部位和折线状的弯折部位，可以在曲折精馏管的内壁上产生不断流动的回流液，并且可以在一弧形状弯折部位产生流动性的淤积的回流液，增强精馏效果。

为了集中回流液，增强精馏效果，优选的技术方案是：所述曲折精馏管的顶部固定连接有外接斗，所述外接斗的内壁固定连接有內挡斗，所述內挡斗的表面开设有若干个布液孔，所述內挡斗顶部的外径比外接斗顶部的内径小，所述弹性精馏网的表面固定连接有若干个弧形导杆，所述弹性精馏网的表面固定连接有若干个导流杆，所述弧形导杆的表面与导流杆的表面固定连接，所述导流杆的顶端呈尖锐状，所述导流杆与曲折精馏管一一对应，所述导流杆的顶端延伸至外接斗和內挡斗之间，可以将大量的回流液集中到曲折精馏管的内部，并且回流液可以在曲折精馏管的内壁上持续性流动。

为了更好的消除微型气泡，优选的技术方案是：每一个所述曲折精馏管的内壁均固定连接有弹性撑杆，所述弹性撑杆的表面固定连接有弹性消泡网，所述弹性撑杆的表面固定连接有弹性连接杆，所述弹性连接杆的一段与曲折精馏管的内壁铰接，所述弹性精馏网的表面和弹性消泡网的材料均为弹簧钢，且表面均被打磨出无序分布的倒刺，所述弹性消泡网位于曲折精馏管弧形状弯折部位，可以将管内的微气泡压制在一定范围内并且实时的消除，倒刺可以增强消除气泡的效果。

(三)有益效果

(1)本发明通过设置逆流消泡精馏机构，一方面可以增大回流液与含有甲醇蒸汽的接触面积和接触时间，增强精馏效果，另一方面可以借助蒸汽的流动性促使特殊的冷凝结构发生弹性的变化，可以实时的将微气泡进行消除，避免微气泡大量的堆积，增强蒸汽的流通性，提高了甲醇精馏纯度。

(2)本发明通过设置曲折精馏管，包括有弧形状弯折部位、垂直状弯折部位和折线状的弯折部位的精馏管可以促使蒸汽充分的与回流液接触，并且留有淤积回流液，增强持续性冷凝分离效果，而且精馏管内部和外部的曲面均可以起到冷凝效果，提高了精馏效率。

(3)本发明通过设置弹性精馏网，可以对含有甲醇的蒸汽进行进一步的冷凝，并且活动状态的弹性精馏网可以借助自身的弹性变化以及倒刺将堆积的微气泡实时的拉扯和刺破处理。

(4)本发明根据现有的精馏塔存在的存在大量堆积微气泡以及精馏效率低的问题，设计出可以实时消除微气泡并且扩大回流液与蒸汽接触面的特殊结构，从而有效的解决了一般的精馏装置在对甲醇进行精馏的时候会产生大量的微小气泡，气泡阻碍蒸汽流通并且影响甲醇的纯度，蒸汽在上升过程中与回流液逆流接触不彻底，精馏效率低的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明精馏釜结构剖视图；

图3为本发明图2中A处结构放大图；

图4为本发明图2中B处结构放大图。

其中，1精馏釜、2蒸发室、3逆流消泡精馏机构、31曲折精馏管、32弹性精馏网、33蒸发孔、34曲折支撑杆、35外接斗、36內挡斗、37布液孔、38弧形导杆、39导流杆、310弹性撑杆、311弹性消泡网、312弹性连接杆、4进料管、5再沸器、6隔板、7支撑腿、8出料管。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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。

如图1-4所示，本发明实施例提供一种甲醇精馏装置，包括用于对甲醇进行精馏的精馏釜1、用于对混合液进行加热的蒸发室2、再沸器5和用于促进甲醇精馏的逆流消泡精馏机构3，精馏釜1的底部设置有蒸发室2，蒸发室2的表面套接有进料管4，蒸发室2的底部安装有再沸器5，蒸发室2和精馏釜1之间设置有隔板6，蒸发室2的底部固定连接有支撑腿7，精馏釜1的顶部套接有出料管8，逆流消泡精馏机构3设置在精馏釜1的内部。

逆流消泡精馏机构3包括若干个曲折精馏管31和弹性精馏网32，隔板6的表面固定连接有若干个曲折精馏管31，若干个曲折精馏管31在隔板6的表面呈等间距圆周分布，曲折精馏管31的底端贯穿至蒸发室2的内部，弹性精馏网32的表面与精馏釜1的内壁固定连接，隔板6的表面开设有若干个蒸发孔33，蒸发孔33的孔径比曲折精馏管31的内径小，弹性精馏网32的表面固定连接有曲折支撑杆34，曲折支撑杆34的中心呈凸起状，曲折支撑杆34的表面与精馏釜1的内壁固定连接，曲折精馏管31的表面设置有弧形状弯折部位、垂直状弯折部位和折线状的弯折部位。

曲折精馏管31的顶部固定连接有外接斗35，外接斗35的内壁固定连接有內挡斗36，內挡斗36的表面开设有若干个布液孔37，內挡斗36顶部的外径比外接斗35顶部的内径小，弹性精馏网32的表面固定连接有若干个弧形导杆38，弹性精馏网32的表面固定连接有若干个导流杆39，弧形导杆38的表面与导流杆39的表面固定连接，导流杆39的顶端呈尖锐状，导流杆39与曲折精馏管31一一对应，导流杆39的顶端延伸至外接斗35和內挡斗36之间，每一个曲折精馏管31的内壁均固定连接有弹性撑杆310，弹性撑杆310的表面固定连接有弹性消泡网311，弹性撑杆310的表面固定连接有弹性连接杆312，弹性连接杆312的一段与曲折精馏管31的内壁铰接，弹性精馏网32的表面和弹性消泡网311的材料均为弹簧钢，且表面均被打磨出无序分布的倒刺，弹性消泡网311位于曲折精馏管31弧形状弯折部位。

使用时，连接电源，首先通过进料管4向蒸发室2内部注入含有甲醇的混合液，启动再沸器5对液体进行加热，甲醇和部分液体在加热到一定程度发生蒸发现象，蒸发的汽体进入到各个曲折精馏管31内部，还有部分通过蒸发孔33上升，进入到曲折精馏管31内部的蒸汽与曲折精馏管31的曲折的内壁接触，除甲醇外的部分蒸汽冷凝回流，持续上升的蒸汽在曲折精馏管31内部持续性的冷凝并上升，蒸汽越往上甲醇纯度越高，蒸汽在冲出曲折精馏管31的时候会上升接触弹性精馏网32进一步的冷凝提纯，在曲折精馏管31外部的蒸汽与曲折精馏管31的外表面接触也发生冷凝，且上升的蒸汽在接触弹性精馏网32的时候进一步的冷凝分离，曲折精馏管31冲出的蒸汽冲击弹性精馏网32凹陷部位带动弹性精馏网32发生频繁的震动，弹性精馏网32表面的网孔伸缩变化并结合倒刺将淤积的微气泡刺破，弹性精馏网32上冷凝的液体也会经过弧形导杆38和导流杆39的导流进入到外接斗35和內挡斗36之间，然后通过布液孔37流到曲折精馏管31的内部沿着曲折精馏管31的内壁流动，回流液充分的与上升的蒸汽接触，部分回流液会曲折精馏管在31弧形状弯折部位留有少量淤积，保持着冷凝效果，在蒸汽冲击弹性消泡网311的时候，弹性消泡网311会与液体表面上的气泡接触，将气泡刺破。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.一种甲醇精馏装置，包括用于对甲醇进行精馏的精馏釜(1)、用于对混合液进行加热的蒸发室(2)、再沸器(5)和用于促进甲醇精馏的逆流消泡精馏机构(3)，其特征在于：所述精馏釜(1)的底部设置有蒸发室(2)，所述蒸发室(2)的表面套接有进料管(4)，所述蒸发室(2)的底部安装有再沸器(5)，所述蒸发室(2)和精馏釜(1)之间设置有隔板(6)，所述蒸发室(2)的底部固定连接有支撑腿(7)，所述精馏釜(1)的顶部套接有出料管(8)，所述逆流消泡精馏机构(3)设置在精馏釜(1)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种甲醇精馏装置，其特征在于：所述逆流消泡精馏机构(3)包括若干个曲折精馏管(31)和弹性精馏网(32)，所述隔板(6)的表面固定连接有若干个曲折精馏管(31)，若干个所述曲折精馏管(31)在隔板(6)的表面呈等间距圆周分布，所述曲折精馏管(31)的底端贯穿至蒸发室(2)的内部，所述弹性精馏网(32)的表面与精馏釜(1)的内壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种甲醇精馏装置，其特征在于：所述隔板(6)的表面开设有若干个蒸发孔(33)，所述蒸发孔(33)的孔径比曲折精馏管(31)的内径小。

4.根据权利要求3所述的一种甲醇精馏装置，其特征在于：所述弹性精馏网(32)的表面固定连接有曲折支撑杆(34)，所述曲折支撑杆(34)的中心呈凸起状，所述曲折支撑杆(34)的表面与精馏釜(1)的内壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种甲醇精馏装置，其特征在于：所述曲折精馏管(31)的表面设置有弧形状弯折部位、垂直状弯折部位和折线状的弯折部位。

6.根据权利要求5所述的一种甲醇精馏装置，其特征在于：所述曲折精馏管(31)的顶部固定连接有外接斗(35)，所述外接斗(35)的内壁固定连接有內挡斗(36)，所述內挡斗(36)的表面开设有若干个布液孔(37)，所述內挡斗(36)顶部的外径比外接斗(35)顶部的内径小，所述弹性精馏网(32)的表面固定连接有若干个弧形导杆(38)，所述弹性精馏网(32)的表面固定连接有若干个导流杆(39)，所述弧形导杆(38)的表面与导流杆(39)的表面固定连接，所述导流杆(39)的顶端呈尖锐状，所述导流杆(39)与曲折精馏管(31)一一对应，所述导流杆(39)的顶端延伸至外接斗(35)和內挡斗(36)之间。

7.根据权利要求6所述的一种甲醇精馏装置，其特征在于：每一个所述曲折精馏管(31)的内壁均固定连接有弹性撑杆(310)，所述弹性撑杆(310)的表面固定连接有弹性消泡网(311)，所述弹性撑杆(310)的表面固定连接有弹性连接杆(312)，所述弹性连接杆(312)的一段与曲折精馏管(31)的内壁铰接，所述弹性精馏网(32)的表面和弹性消泡网(311)的材料均为弹簧钢，且表面均被打磨出无序分布的倒刺，所述弹性消泡网(311)位于曲折精馏管(31)弧形状弯折部位。

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