CN113244646A - 一种硝基苯生产用精馏塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硝基苯生产技术领域，且公开了一种硝基苯生产用精馏塔，包括精馏塔本体、保温箱、进气管、输液管、输液泵和顶部开口的水箱，水箱的顶端与保温箱的底部固定连接，且水箱通过支撑板与精馏塔本体的外侧壁固定连接，保温箱内从上至下固定连接有匹配的上隔板和下隔板，且上隔板和下隔板将保温箱从上至下依次分隔为蒸汽腔、上预热腔和下预热腔，进气管的两端分别与精馏塔本体和蒸汽腔的顶部相连通，上预热腔内固定安装有螺旋换热管。该硝基苯生产用精馏塔，不仅可利用精馏塔产生的蒸汽进行预热，而且可利用蒸汽形成的冷凝水进行预热，实现双重预热效果，从而有效避免热能浪费。

Description

一种硝基苯生产用精馏塔

技术领域

本发明涉及硝基苯生产技术领域，具体为一种硝基苯生产用精馏塔。

背景技术

硝基苯是一种常用的化工原料，精馏系统是硝基苯生产线中的一个重要系统，通过精馏单元操作将轻组分硝基苯蒸出，冷凝后的硝基苯成为最终产品，重组分作为焦油处理。

传统的精馏系统主要由精馏塔、再沸器和冷凝器组成，精馏塔在生产过程中会产生大量的蒸汽，蒸汽的直接排放不仅会导致热污染，而且蒸汽直接排放会造成热量的浪费，不具备节能的效果。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硝基苯生产用精馏塔，具备利用排放蒸汽进行预热的优点，解决了现有技术中，精馏塔在硝基苯生产过程中排放蒸汽不仅造成热污染，而且造成热能浪费的问题。

（二）技术方案

为实现上述利用排放蒸汽进行预热的目的，本发明提供如下技术方案：一种硝基苯生产用精馏塔，包括精馏塔本体、保温箱、进气管、输液管、输液泵和顶部开口的水箱，所述水箱的顶端与保温箱的底部固定连接，且水箱通过支撑板与精馏塔本体的外侧壁固定连接，所述保温箱内从上至下固定连接有匹配的上隔板和下隔板，且上隔板和下隔板将保温箱从上至下依次分隔为蒸汽腔、上预热腔和下预热腔，所述进气管的两端分别与精馏塔本体和蒸汽腔的顶部相连通，所述上预热腔内固定安装有螺旋换热管，且螺旋换热管的两端分别与蒸汽腔和下预热腔相连通，所述保温箱的底部开设有环形口，且环形口内安装有匹配的封板，所述封板与水箱之间通过弹性组件相连接，所述水箱靠近底端的侧壁上连通有排水管，所述下预热腔内固定安装有蛇形换热管，且蛇形换热管为两端密封结构，所述输液管的一端与蛇形换热管相连通，所述输液泵设置在输液管上，且输液泵通过安装架与保温箱的外侧壁相连接，所述蛇形换热管远离输液管的一侧连通有导液管，且导液管的另一端与上预热腔靠近底端的侧壁相连通，所述上预热腔靠近顶端的侧壁上连通有溢流管，所述溢流管的另一端与精馏塔本体相连通，且溢流管上安装有匹配的单向阀。

优选的，所述弹性组件包括两个固定连接在水箱内部下表面的导向杆，且导向杆的顶端与保温箱的底部固定连接，所述导向杆上滑动套接有匹配的导向套，所述导向套的下方设有支撑块，且支撑块固定套接在导向杆上设置，所述支撑块与导向套之间固定连接有弹簧，所述封板的下表面对称固定连接有L型杆，且L型杆的另一端与对应的导向套固定连接。

优选的，所述螺旋换热管的底端连通有竖管，且竖管的另一端连通有曝气管，所述曝气管的两端与保温箱的内壁固定连接，且曝气管的管壁上连通有多个均匀分布的曝气口。

优选的，所述封板的外圈侧壁上固定套接有与环形口相匹配的密封圈。

优选的，所述环形口的内侧壁上对称固定连接有限位块，且限位块的下表面与封板的上表面相贴合。

优选的，所述下预热腔靠近顶端的侧壁上连通有气体回流管，且气体回流管的另一端与蒸汽腔相连通。

优选的，所述导向套与导向杆的连接处安装有匹配的保护套。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种硝基苯生产用精馏塔，具备以下有益效果：

1、该硝基苯生产用精馏塔，通过设置精馏塔本体、保温箱、进气管、输液管、输液泵、水箱、蒸汽腔、上预热腔、下预热腔、螺旋换热管、蛇形换热管、导液管和溢流管，输液泵配合输液管方便将粗硝基苯经由蛇形换热管和导液管输送至上预热腔内，最后粗硝基苯经由溢流管进入精馏塔本体内进行精馏，进气管方便将精馏过程中产生的蒸汽通入蒸汽腔内，螺旋换热管方便蒸汽与上预热腔内的粗硝基苯进行热交换，换热过程中形成的冷凝水进入下预热腔，冷凝水中的热量又可以与蛇形换热管中的粗硝基苯进行热交换，从而方便对粗硝基苯进行双重预热，有效利用蒸汽以及冷凝水的热量，从而避免热能浪费。

2、该硝基苯生产用精馏塔，通过设置保温箱、环形口、封板、弹性组件、水箱和排水管，随着下预热腔内冷凝水的增多，配合弹性组件使得环形口内的封板可自动打开，方便换热后的冷凝水进入水箱内排出。

3、该硝基苯生产用精馏塔，通过设置螺旋换热管、竖管、曝气管和曝气口，蒸汽经由螺旋换热管进行热交换的过程中，会有部分蒸汽经由螺旋换热管进入竖管内，最后蒸汽经由曝气管的多个曝气口流出，从而方便鼓动下预热腔内的冷凝水，使冷凝水可与蛇形换热管内的粗硝基苯进行充分的热交换。

附图说明

图1为本发明提出的一种硝基苯生产用精馏塔的结构示意图；

图2为本发明提出的一种硝基苯生产用精馏塔蛇形换热管与输液管和导液管连接部分的结构示意图；

图3为图1中A部分的放大图；

图4为图1中B部分的放大图。

图中：1精馏塔本体、2保温箱、3进气管、4输液管、5输液泵、6水箱、7上隔板、8下隔板、9螺旋换热管、10封板、11排水管、12蛇形换热管、13导液管、14溢流管、15导向杆、16导向套、17支撑块、18弹簧、19 L型杆、20竖管、21曝气管、22曝气口、23限位块、24气体回流管。

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1-4，一种硝基苯生产用精馏塔，包括精馏塔本体1、保温箱2、进气管3、输液管4、输液泵5和顶部开口的水箱6，水箱6的顶端与保温箱2的底部固定连接，且水箱6通过支撑板与精馏塔本体1的外侧壁固定连接，保温箱2内从上至下固定连接有匹配的上隔板7和下隔板8，且上隔板7和下隔板8将保温箱2从上至下依次分隔为蒸汽腔、上预热腔和下预热腔，进气管3的两端分别与精馏塔本体1和蒸汽腔的顶部相连通，上预热腔内固定安装有螺旋换热管9，且螺旋换热管9的两端分别与蒸汽腔和下预热腔相连通，保温箱2的底部开设有环形口，且环形口内安装有匹配的封板10，封板10与水箱6之间通过弹性组件相连接，水箱6靠近底端的侧壁上连通有排水管11，下预热腔内固定安装有蛇形换热管12，且蛇形换热管12为两端密封结构，输液管4的一端与蛇形换热管12相连通，输液泵5设置在输液管4上，且输液泵5通过安装架与保温箱2的外侧壁相连接，蛇形换热管12远离输液管4的一侧连通有导液管13，且导液管13的另一端与上预热腔靠近底端的侧壁相连通，上预热腔靠近顶端的侧壁上连通有溢流管14，溢流管14的另一端与精馏塔本体1相连通，且溢流管14上安装有匹配的单向阀，启动输液泵5配合输液管4方便将粗硝基苯经由蛇形换热管12和导液管13输送至上预热腔内，最后粗硝基苯经由溢流管14进入精馏塔本体1内进行精馏，精馏过程中产生的蒸汽经由进气管3流入蒸汽腔内，随后蒸汽进入螺旋换热管9内，从而方便蒸汽的热量与上预热腔内的粗硝基苯进行热交换，换热过程中形成的冷凝水经由螺旋换热管9进入下预热腔内，冷凝水中的热量又可以与蛇形换热管12内的粗硝基苯进行热交换。

弹性组件包括两个固定连接在水箱6内部下表面的导向杆15，且导向杆15的顶端与保温箱2的底部固定连接，导向杆15上滑动套接有匹配的导向套16，导向套16的下方设有支撑块17，且支撑块17固定套接在导向杆15上设置，支撑块17与导向套16之间固定连接有弹簧18，封板10的下表面对称固定连接有L型杆19，且L型杆19的另一端与对应的导向套16固定连接，随着下预热腔内冷凝水的增多，受重力作用使封板10带动导向套16沿着导向杆15滑动并压缩弹簧18，当封板10与环形口脱离后，下预热腔内换热后的冷凝水将自动流入水箱6内经由排水管11流出，随后弹簧18自动带动封板10上升复位，如此循环，从而方便自动排出换热后的冷凝水。

螺旋换热管9的底端连通有竖管20，且竖管20的另一端连通有曝气管21，曝气管21的两端与保温箱2的内壁固定连接，且曝气管21的管壁上连通有多个均匀分布的曝气口22，蒸汽经由螺旋换热管9进行热交换时，会有部分蒸汽经由螺旋换热管9进入竖管20内，最后蒸汽经由曝气管21的多个曝气口22流出，从而方便鼓动下预热腔内的冷凝水，使冷凝水可与蛇形换热管12内的粗硝基苯进行充分均匀的热交换。

封板10的外圈侧壁上固定套接有与环形口相匹配的密封圈，保证封板10与环形口之间的密封性，避免出现泄漏现象。

环形口的内侧壁上对称固定连接有限位块23，且限位块23的下表面与封板10的上表面相贴合，使得弹簧18可以处于蓄力状态，保证封板10自动升降的稳定性。

下预热腔靠近顶端的侧壁上连通有气体回流管24，且气体回流管24的另一端与蒸汽腔相连通，方便气体回流，保证气压平衡。

导向套16与导向杆15的连接处安装有匹配的保护套，避免滑动连接处发生磨损。

综上所述，该硝基苯生产用精馏塔，启动输液泵5配合输液管4方便将粗硝基苯经由蛇形换热管12和导液管13输送至上预热腔内，最后粗硝基苯经由溢流管14进入精馏塔本体1内进行精馏，精馏过程中产生的蒸汽经由进气管3流入蒸汽腔内，随后蒸汽进入螺旋换热管9内，从而方便蒸汽的热量与上预热腔内的粗硝基苯进行热交换，换热过程中形成的冷凝水经由螺旋换热管9进入下预热腔内，冷凝水中的热量又可以与蛇形换热管12内的粗硝基苯进行热交换，随着下预热腔内冷凝水的增多，受重力作用使封板10带动导向套16沿着导向杆15滑动并压缩弹簧18，当封板10与环形口脱离后，下预热腔内换热后的冷凝水将自动流入水箱6内经由排水管11流出，随后弹簧18自动带动封板10上升复位，如此循环，从而方便自动排出换热后的冷凝水，蒸汽经由螺旋换热管9进行热交换时，会有部分蒸汽经由螺旋换热管9进入竖管20内，最后蒸汽经由曝气管21的多个曝气口22流出，从而方便鼓动下预热腔内的冷凝水，使冷凝水可与蛇形换热管12内的粗硝基苯进行充分均匀的热交换。

需要说明的是，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。

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)

1.一种硝基苯生产用精馏塔，包括精馏塔本体（1）、保温箱（2）、进气管（3）、输液管（4）、输液泵（5）和顶部开口的水箱（6），所述水箱（6）的顶端与保温箱（2）的底部固定连接，且水箱（6）通过支撑板与精馏塔本体（1）的外侧壁固定连接，其特征在于：所述保温箱（2）内从上至下固定连接有匹配的上隔板（7）和下隔板（8），且上隔板（7）和下隔板（8）将保温箱（2）从上至下依次分隔为蒸汽腔、上预热腔和下预热腔，所述进气管（3）的两端分别与精馏塔本体（1）和蒸汽腔的顶部相连通，所述上预热腔内固定安装有螺旋换热管（9），且螺旋换热管（9）的两端分别与蒸汽腔和下预热腔相连通，所述保温箱（2）的底部开设有环形口，且环形口内安装有匹配的封板（10），所述封板（10）与水箱（6）之间通过弹性组件相连接，所述水箱（6）靠近底端的侧壁上连通有排水管（11），所述下预热腔内固定安装有蛇形换热管（12），且蛇形换热管（12）为两端密封结构，所述输液管（4）的一端与蛇形换热管（12）相连通，所述输液泵（5）设置在输液管（4）上，且输液泵（5）通过安装架与保温箱（2）的外侧壁相连接，所述蛇形换热管（12）远离输液管（4）的一侧连通有导液管（13），且导液管（13）的另一端与上预热腔靠近底端的侧壁相连通，所述上预热腔靠近顶端的侧壁上连通有溢流管（14），所述溢流管（14）的另一端与精馏塔本体（1）相连通，且溢流管（14）上安装有匹配的单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种硝基苯生产用精馏塔，其特征在于：所述弹性组件包括两个固定连接在水箱（6）内部下表面的导向杆（15），且导向杆（15）的顶端与保温箱（2）的底部固定连接，所述导向杆（15）上滑动套接有匹配的导向套（16），所述导向套（16）的下方设有支撑块（17），且支撑块（17）固定套接在导向杆（15）上设置，所述支撑块（17）与导向套（16）之间固定连接有弹簧（18），所述封板（10）的下表面对称固定连接有L型杆（19），且L型杆（19）的另一端与对应的导向套（16）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种硝基苯生产用精馏塔，其特征在于：所述螺旋换热管（9）的底端连通有竖管（20），且竖管（20）的另一端连通有曝气管（21），所述曝气管（21）的两端与保温箱（2）的内壁固定连接，且曝气管（21）的管壁上连通有多个均匀分布的曝气口（22）。

4.根据权利要求1所述的一种硝基苯生产用精馏塔，其特征在于：所述封板（10）的外圈侧壁上固定套接有与环形口相匹配的密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种硝基苯生产用精馏塔，其特征在于：所述环形口的内侧壁上对称固定连接有限位块（23），且限位块（23）的下表面与封板（10）的上表面相贴合。

6.根据权利要求1所述的一种硝基苯生产用精馏塔，其特征在于：所述下预热腔靠近顶端的侧壁上连通有气体回流管（24），且气体回流管（24）的另一端与蒸汽腔相连通。

7.根据权利要求2所述的一种硝基苯生产用精馏塔，其特征在于：所述导向套（16）与导向杆（15）的连接处安装有匹配的保护套。

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