CN114470843A - 一种n-甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N‑甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏装置，包括精馏塔，所述精馏塔内壁固定连接有换热装置，所述精馏塔顶部连通有气相回收装置，所述精馏塔底部连通有液相回收装置，所述精馏塔一侧设置有再沸装置，所述再沸装置的进水口与精馏塔底部连通，所述再沸装置的出气口与精馏塔侧面连通；所述精馏塔侧面中心位置连通有进料装置的进料口，所述换热装置包括换热盘，所述换热盘中心位置开设有转动孔，所述转动孔内壁固定连接有环形堰板，本发明涉及精馏技术领域。该一种N‑甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏装置，方便换热盘上各处的液相均能够与气相接触，方便提高换热效率，从而提高精馏效率，无需人工手动调节，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及精馏技术领域，具体为一种N-甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏工艺。
背景技术
精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，常用的设备有板式精馏塔和填料精馏塔，精密精馏的原理及设备流程与普通精馏相同，只是待分离物系中的组分间的相对挥发度较小,因而采用高效精密填料以实现待分离组分的分离提纯，在单离香料的生产原料一天然精油中经常有同分异构体并存的情况，例如在香叶油、玫瑰油、玫瑰草油等天然精油中同时存在的香茅醇和玫瑰醇就是旋光异构体，这些同分异构体的沸点差比较小,用一般的精馏过程很难实现这种单离香料的有效分离,因此精密精馏在单离香料的生产中有着广泛的应用。目前使用的精馏装置，在气液两相逆流接触时，气液热交换效率较低，导致液体蒸发和气体冷凝的速度均比较慢，精馏效率较低，并且进料时预热不够均匀。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种N-甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏工艺，解决了目前使用的精馏装置，在气液两相逆流接触时，气液热交换效率较低，导致液体蒸发和气体冷凝的速度均比较慢，精馏效率较低，并且进料时预热不够均匀的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，包括精馏塔，所述精馏塔内壁固定连接有换热装置，所述精馏塔顶部连通有气相回收装置，所述精馏塔底部连通有液相回收装置，所述精馏塔一侧设置有再沸装置，所述再沸装置的进水口与精馏塔底部连通，所述再沸装置的出气口与精馏塔侧面连通；所述精馏塔侧面中心位置连通有进料装置的进料口；
所述换热装置包括换热盘，所述换热盘中心位置开设有转动孔，所述转动孔内壁固定连接有环形堰板，所述转动孔内部设置有转动管，所述转动管顶部贯穿并固定连接有分流盘，所述转动管位于分流盘内部的侧面开设有与分流盘内部连通的气孔，所述分流盘侧面连通有出气管，所述出气管设置有多组并且均匀分布在分流盘侧面，所述出气管底部开设有出气孔，所述出气孔设置有多组并且均匀分布在出气管上。
设置有换热装置，使用时高温气相通过转动管底部进入转动管内部，转动管内部的高温气相进入分流盘内部并经过出气管和出气孔。排出至换热盘上的液相内部，气相与液相接触之后换热，液相内部易挥发组分受热之后蒸发变成气相，气相内部的难挥发组分温度降低之后冷凝变成液相，即可将气相和液相内部的难挥发组分和易挥发组分分开，换热之后的气相经过精馏塔顶部的回收气管进入气相回收装置内部，同时带动气扇转动，气扇通过转动管带动分流盘和出气管转动，即可通过出气管转动将气相带动至不同位置进行释放，方便换热盘上各处的液相均能够与气相接触，方便提高换热效率，从而提高精馏效率。
优选的，所述出气管顶部固定连接有气扇，所述气扇外侧套设并通过支架转动连接有回收气管，所述回收气管顶部与气相回收装置连通，设置有气扇，可通过精馏塔内部的气压和气流推动气扇带动转动管和分流盘转动，避免使用额外的驱动设备，方便节省能源，并且精馏塔内部气压和气体流速增大时，气扇的转动速度可随之加快，即可加快气相与液相之间的换热，无需人工手动调节，使用方便。
优选的，所述换热盘设置在精馏塔内部并与精馏塔内壁固定连接，所述换热盘和分流盘均设置有多组并且一一对应。
优选的，所述换热盘包括换热板，所述换热板顶部开设有环形换热槽，所述环形换热槽内壁底部设置为圆弧形，所述换热板顶部外侧固定连接有环形固定板，所述环形固定板外侧顶部套设并固定连接有密封圈，设置有换热盘，当液相通过进料装置进入到换热盘上时，换热盘上的液面逐渐升高，当换热盘上的液面高度超过环形堰板时，即可通过转动孔排出至换热盘下方，由于换热板顶部设置有与出气孔一一对应的环形换热槽，出气孔内部排出的气相可从液相上方移动至下方环形换热槽底部，方便通过环形换热槽提高液相的纵向深度，提高气相排出位置与液相之间的接触面积，方便使气相能够与更多液相接触换热。
优选的，所述换热板设置在精馏塔内部并通过环形固定板与精馏塔内壁固定连接，所述转动孔开设在换热板中心位置，所述环形换热槽设置有多组并且与出气管上的出气孔一一对应。
优选的，所述进料装置包括进料管，所述进料管一端通过支架固定连接有驱动电机，所述驱动电机的驱动轴贯穿进料管并延伸至进料管内部与，所述驱动电机的驱动轴位于进料管内部的一端固定连接有转动板，所述转动板侧面固定连接有滑动卡槽，所述滑动卡槽内壁底部固定连接有限位弹簧，所述限位弹簧远离滑动卡槽内壁底部的一端固定连接有滑动板，所述滑动板一侧固定连接有电热杆，所述进料管内壁与滑动板对应的部分固定连接有弧形凸块，设置有进料装置，使用时通过进料装置一端的进料口将液相物料排放至进料管内部，同时打开驱动电机，驱动电机带动转动板转动，转动板带动滑动板转动，当滑动板转动至弧形凸块一侧时，在弧形凸块的挤压推动下，滑动板向滑动卡槽内部滑动，并挤压限位弹簧，同时带动电热杆移动，使得电热杆在随滑动板和转动板转动的同时，能够在进料管内部从边缘向中心往复移动，使得电热杆能够与进料管内部的液相均匀接触，使得各处液相预热效果相同，方便后续与气相换热时，各处的液相蒸发效果相同。
优选的，所述进料管远离驱动电机的一端与精馏塔内部连通，所述滑动卡槽内壁两侧均开设有限位滑槽，所述滑动板两侧均固定连接有与限位滑槽相适配的限位滑块。
优选的，所述进料管靠近驱动电机的一端顶部开设有进料口，所述转动板和滑动板上均开设有料孔。
一种N-甲基甲酰胺的精馏工艺，包括以下步骤：
S1、使用时通过进料装置一端的进料口将液相物料排放至进料管内部，同时打开驱动电机，驱动电机带动转动板转动，转动板带动滑动板转动，当滑动板转动至弧形凸块一侧时，在弧形凸块的挤压推动下，滑动板向滑动卡槽内部滑动，并挤压限位弹簧，同时带动电热杆移动，使得电热杆在随滑动板和转动板转动的同时，能够在进料管内部从边缘向中心往复移动，使得电热杆能够与进料管内部的液相均匀接触；
S2、当液相通过进料装置进入到换热盘上时，换热盘上的液面逐渐升高，当换热盘上的液面高度超过环形堰板时，即可通过转动孔排出至换热盘下方；
S3、高温气相通过转动管底部进入转动管内部，转动管内部的高温气相进入分流盘内部并经过出气管和出气孔。排出至换热盘上的液相内部，气相与液相接触之后换热，液相内部易挥发组分受热之后蒸发变成气相，气相内部的难挥发组分温度降低之后冷凝变成液相，即可将气相和液相内部的难挥发组分和易挥发组分分开；
S4、换热之后的气相经过精馏塔顶部的回收气管进入气相回收装置内部，同时带动气扇转动，气扇通过转动管带动分流盘和出气管转动，即可通过出气管转动将气相带动至不同位置进行释放。
本发明提供了一种N-甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏工艺。具备以下有益效果：
(1)、该一种N-甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏工艺，设置有换热装置，使用时高温气相通过转动管底部进入转动管内部，转动管内部的高温气相进入分流盘内部并经过出气管和出气孔。排出至换热盘上的液相内部，气相与液相接触之后换热，液相内部易挥发组分受热之后蒸发变成气相，气相内部的难挥发组分温度降低之后冷凝变成液相，即可将气相和液相内部的难挥发组分和易挥发组分分开，换热之后的气相经过精馏塔顶部的回收气管进入气相回收装置内部，同时带动气扇转动，气扇通过转动管带动分流盘和出气管转动，即可通过出气管转动将气相带动至不同位置进行释放，方便换热盘上各处的液相均能够与气相接触，方便提高换热效率，从而提高精馏效率。
(2)、该一种N-甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏工艺，设置有气扇，可通过精馏塔内部的气压和气流推动气扇带动转动管和分流盘转动，避免使用额外的驱动设备，方便节省能源，并且精馏塔内部气压和气体流速增大时，气扇的转动速度可随之加快，即可加快气相与液相之间的换热，无需人工手动调节，使用方便。
(3)、该一种N-甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏工艺，设置有换热盘，当液相通过进料装置进入到换热盘上时，换热盘上的液面逐渐升高，当换热盘上的液面高度超过环形堰板时，即可通过转动孔排出至换热盘下方，由于换热板顶部设置有与出气孔一一对应的环形换热槽，出气孔内部排出的气相可从液相上方移动至下方环形换热槽底部，方便通过环形换热槽提高液相的纵向深度，提高气相排出位置与液相之间的接触面积，方便使气相能够与更多液相接触换热。
(4)、该一种N-甲基甲酰胺的精馏装置及其精馏工艺，设置有进料装置，使用时通过进料装置一端的进料口将液相物料排放至进料管内部，同时打开驱动电机，驱动电机带动转动板转动，转动板带动滑动板转动，当滑动板转动至弧形凸块一侧时，在弧形凸块的挤压推动下，滑动板向滑动卡槽内部滑动，并挤压限位弹簧，同时带动电热杆移动，使得电热杆在随滑动板和转动板转动的同时，能够在进料管内部从边缘向中心往复移动，使得电热杆能够与进料管内部的液相均匀接触，使得各处液相预热效果相同，方便后续与气相换热时，各处的液相蒸发效果相同。
附图说明
图1为本发明流程框图
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明内部结构示意图；
图4为本发明换热装置结构示意图；
图5为本发明换热盘结构示意图；
图6为本发明进料装置结构示意图。
图中：1、精馏塔；2、换热装置；21、换热盘；211、换热板；212、环形换热槽；213、环形固定板；214、密封圈；22、转动孔；23、环形堰板；24、转动管；25、分流盘；26、出气管；27、出气孔；28、气扇；29、回收气管；3、气相回收装置；4、液相回收装置；5、再沸装置；6、进料装置；61、进料管；62、驱动电机；63、转动板；64、滑动卡槽；65、限位弹簧；66、滑动板；67、电热杆；68、弧形凸块。
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。
实施例一：
请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，包括精馏塔1，精馏塔1内壁固定连接有换热装置2，精馏塔1顶部连通有气相回收装置3，精馏塔1底部连通有液相回收装置4，精馏塔1一侧设置有再沸装置5，再沸装置5的进水口与精馏塔1底部连通，再沸装置5的出气口与精馏塔1侧面连通；精馏塔1侧面中心位置连通有进料装置6的进料口；
换热装置2包括换热盘21，换热盘21中心位置开设有转动孔22，转动孔22内壁固定连接有环形堰板23，转动孔22内部设置有转动管24，转动管24顶部贯穿并固定连接有分流盘25，转动管24位于分流盘25内部的侧面开设有与分流盘25内部连通的气孔，分流盘25侧面连通有出气管26，出气管26设置有多组并且均匀分布在分流盘25侧面，出气管26底部开设有出气孔27，出气孔27设置有多组并且均匀分布在出气管26上。
出气管26顶部固定连接有气扇28，气扇28外侧套设并通过支架转动连接有回收气管29，回收气管29顶部与气相回收装置3连通。
换热盘21设置在精馏塔1内部并与精馏塔1内壁固定连接，换热盘21和分流盘25均设置有多组并且一一对应。
设置有换热装置2，使用时高温气相通过转动管24底部进入转动管24内部，转动管24内部的高温气相进入分流盘25内部并经过出气管26和出气孔27。排出至换热盘21上的液相内部，气相与液相接触之后换热，液相内部易挥发组分受热之后蒸发变成气相，气相内部的难挥发组分温度降低之后冷凝变成液相，即可将气相和液相内部的难挥发组分和易挥发组分分开，换热之后的气相经过精馏塔1顶部的回收气管29进入气相回收装置3内部，同时带动气扇28转动，气扇28通过转动管24带动分流盘25和出气管26转动，即可通过出气管26转动将气相带动至不同位置进行释放，方便换热盘21上各处的液相均能够与气相接触，方便提高换热效率，从而提高精馏效率，设置有气扇28，可通过精馏塔1内部的气压和气流推动气扇28带动转动管24和分流盘25转动，避免使用额外的驱动设备，方便节省能源，并且精馏塔1内部气压和气体流速增大时，气扇28的转动速度可随之加快，即可加快气相与液相之间的换热，无需人工手动调节，使用方便。
实施例二：
请参阅图1-图5，在实施例一的基础上本发明提供一种技术方案：换热盘21包括换热板211，换热板211顶部开设有环形换热槽212，环形换热槽212内壁底部设置为圆弧形，换热板211顶部外侧固定连接有环形固定板213，环形固定板213外侧顶部套设并固定连接有密封圈214，换热板211设置在精馏塔1内部并通过环形固定板213与精馏塔1内壁固定连接，转动孔22开设在换热板211中心位置，环形换热槽212设置有多组并且与出气管26上的出气孔27一一对应，设置有换热盘21，当液相通过进料装置6进入到换热盘21上时，换热盘21上的液面逐渐升高，当换热盘21上的液面高度超过环形堰板23时，即可通过转动孔22排出至换热盘21下方，由于换热板211顶部设置有与出气孔27一一对应的环形换热槽212，出气孔27内部排出的气相可从液相上方移动至下方环形换热槽212底部，方便通过环形换热槽212提高液相的纵向深度，提高气相排出位置与液相之间的接触面积，方便使气相能够与更多液相接触换热。
实施例三：
请参阅图1-图6，在实施例一和实施例二的基础上本发明提供一种技术方案：进料装置6包括进料管61，进料管61一端通过支架固定连接有驱动电机62，驱动电机62的驱动轴贯穿进料管61并延伸至进料管61内部与，驱动电机62的驱动轴位于进料管61内部的一端固定连接有转动板63，转动板63侧面固定连接有滑动卡槽64，滑动卡槽64内壁底部固定连接有限位弹簧65，限位弹簧65远离滑动卡槽64内壁底部的一端固定连接有滑动板66，滑动板66一侧固定连接有电热杆67，进料管61内壁与滑动板66对应的部分固定连接有弧形凸块68，进料管61远离驱动电机62的一端与精馏塔1内部连通，滑动卡槽64内壁两侧均开设有限位滑槽，滑动板66两侧均固定连接有与限位滑槽相适配的限位滑块，进料管61靠近驱动电机62的一端顶部开设有进料口，转动板63和滑动板66上均开设有料孔，设置有进料装置6，使用时通过进料装置61一端的进料口将液相物料排放至进料管61内部，同时打开驱动电机62，驱动电机62带动转动板63转动，转动板63带动滑动板66转动，当滑动板66转动至弧形凸块68一侧时，在弧形凸块68的挤压推动下，滑动板66向滑动卡槽64内部滑动，并挤压限位弹簧65，同时带动电热杆67移动，使得电热杆67在随滑动板66和转动板63转动的同时，能够在进料管61内部从边缘向中心往复移动，使得电热杆67能够与进料管61内部的液相均匀接触，使得各处液相预热效果相同，方便后续与气相换热时，各处的液相蒸发效果相同。
实施例四：
根据上述一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，现提出一种N-甲基甲酰胺的精馏工艺，包括以下步骤：
S1、使用时通过进料装置一端的进料口将液相物料排放至进料管内部，同时打开驱动电机，驱动电机带动转动板转动，转动板带动滑动板转动，当滑动板转动至弧形凸块一侧时，在弧形凸块的挤压推动下，滑动板向滑动卡槽内部滑动，并挤压限位弹簧，同时带动电热杆移动，使得电热杆在随滑动板和转动板转动的同时，能够在进料管内部从边缘向中心往复移动，使得电热杆能够与进料管内部的液相均匀接触；
S2、当液相通过进料装置进入到换热盘上时，换热盘上的液面逐渐升高，当换热盘上的液面高度超过环形堰板时，即可通过转动孔排出至换热盘下方；
S3、高温气相通过转动管底部进入转动管内部，转动管内部的高温气相进入分流盘内部并经过出气管和出气孔。排出至换热盘上的液相内部，气相与液相接触之后换热，液相内部易挥发组分受热之后蒸发变成气相，气相内部的难挥发组分温度降低之后冷凝变成液相，即可将气相和液相内部的难挥发组分和易挥发组分分开；
S4、换热之后的气相经过精馏塔顶部的回收气管进入气相回收装置内部，同时带动气扇转动，气扇通过转动管带动分流盘和出气管转动，即可通过出气管转动将气相带动至不同位置进行释放。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (9)
1.一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，包括精馏塔(1)，其特征在于：所述精馏塔(1)内壁固定连接有换热装置(2)，所述精馏塔(1)顶部连通有气相回收装置(3)，所述精馏塔(1)底部连通有液相回收装置(4)，所述精馏塔(1)一侧设置有再沸装置(5)，所述再沸装置(5)的进水口与精馏塔(1)底部连通，所述再沸装置(5)的出气口与精馏塔(1)侧面连通；所述精馏塔(1)侧面中心位置连通有进料装置(6)的进料口；
所述换热装置(2)包括换热盘(21)，所述换热盘(21)中心位置开设有转动孔(22)，所述转动孔(22)内壁固定连接有环形堰板(23)，所述转动孔(22)内部设置有转动管(24)，所述转动管(24)顶部贯穿并固定连接有分流盘(25)，所述转动管(24)位于分流盘(25)内部的侧面开设有与分流盘(25)内部连通的气孔，所述分流盘(25)侧面连通有出气管(26)，所述出气管(26)设置有多组并且均匀分布在分流盘(25)侧面，所述出气管(26)底部开设有出气孔(27)，所述出气孔(27)设置有多组并且均匀分布在出气管(26)上。
2.根据权利要求1所述的一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，其特征在于：所述出气管(26)顶部固定连接有气扇(28)，所述气扇(28)外侧套设并通过支架转动连接有回收气管(29)，所述回收气管(29)顶部与气相回收装置(3)连通。
3.根据权利要求1所述的一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，其特征在于：所述换热盘(21)设置在精馏塔(1)内部并与精馏塔(1)内壁固定连接，所述换热盘(21)和分流盘(25)均设置有多组并且一一对应。
4.根据权利要求1所述的一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，其特征在于：所述换热盘(21)包括换热板(211)，所述换热板(211)顶部开设有环形换热槽(212)，所述环形换热槽(212)内壁底部设置为圆弧形，所述换热板(211)顶部外侧固定连接有环形固定板(213)，所述环形固定板(213)外侧顶部套设并固定连接有密封圈(214)。
5.根据权利要求4所述的一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，其特征在于：所述换热板(211)设置在精馏塔(1)内部并通过环形固定板(213)与精馏塔(1)内壁固定连接，所述转动孔(22)开设在换热板(211)中心位置，所述环形换热槽(212)设置有多组并且与出气管(26)上的出气孔(27)一一对应。
6.根据权利要求1所述的一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，其特征在于：所述进料装置(6)包括进料管(61)，所述进料管(61)一端通过支架固定连接有驱动电机(62)，所述驱动电机(62)的驱动轴贯穿进料管(61)并延伸至进料管(61)内部与，所述驱动电机(62)的驱动轴位于进料管(61)内部的一端固定连接有转动板(63)，所述转动板(63)侧面固定连接有滑动卡槽(64)，所述滑动卡槽(64)内壁底部固定连接有限位弹簧(65)，所述限位弹簧(65)远离滑动卡槽(64)内壁底部的一端固定连接有滑动板(66)，所述滑动板(66)一侧固定连接有电热杆(67)，所述进料管(61)内壁与滑动板(66)对应的部分固定连接有弧形凸块(68)。
7.根据权利要求6所述的一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，其特征在于：所述进料管(61)远离驱动电机(62)的一端与精馏塔(1)内部连通，所述滑动卡槽(64)内壁两侧均开设有限位滑槽，所述滑动板(66)两侧均固定连接有与限位滑槽相适配的限位滑块。
8.根据权利要求6所述的一种N-甲基甲酰胺的精馏装置，其特征在于：所述进料管(61)靠近驱动电机(62)的一端顶部开设有进料口，所述转动板(63)和滑动板(66)上均开设有料孔。
9.一种N-甲基甲酰胺的精馏工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、使用时通过进料装置一端的进料口将液相物料排放至进料管内部，同时打开驱动电机，驱动电机带动转动板转动，转动板带动滑动板转动，当滑动板转动至弧形凸块一侧时，在弧形凸块的挤压推动下，滑动板向滑动卡槽内部滑动，并挤压限位弹簧，同时带动电热杆移动，使得电热杆在随滑动板和转动板转动的同时，能够在进料管内部从边缘向中心往复移动，使得电热杆能够与进料管内部的液相均匀接触；
S2、当液相通过进料装置进入到换热盘上时，换热盘上的液面逐渐升高，当换热盘上的液面高度超过环形堰板时，即可通过转动孔排出至换热盘下方；
S3、高温气相通过转动管底部进入转动管内部，转动管内部的高温气相进入分流盘内部并经过出气管和出气孔。排出至换热盘上的液相内部，气相与液相接触之后换热，液相内部易挥发组分受热之后蒸发变成气相，气相内部的难挥发组分温度降低之后冷凝变成液相，即可将气相和液相内部的难挥发组分和易挥发组分分开；
S4、换热之后的气相经过精馏塔顶部的回收气管进入气相回收装置内部，同时带动气扇转动，气扇通过转动管带动分流盘和出气管转动，即可通过出气管转动将气相带动至不同位置进行释放。
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