CN115350494A - 一种分段汽提装置及分段汽提方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分段汽提装置，包括汽提塔，设置在汽提塔上方的汽提溶液管，层级设置在汽提塔内部的塔盘，与汽提塔侧壁连接的汽提蒸汽管，设置在汽提塔内部与汽提蒸汽管连接的蒸汽分布器，在汽提蒸汽管上设置有第一减压阀，本发明设置有多段汽提蒸汽管，采用分段通入汽提介质的方式，可以使汽提介质与被汽提溶液充分接触，分离提纯被汽提溶液更彻底，同时还节省了汽提介质，工作人员可以根据生产参数来调整汽提蒸汽管的段数，来提高汽提成品质量。本装置设置了第一减压阀，工作人员根据生产参数来调整第一减压阀，从而控制进入汽提塔内蒸汽的流量和温度、压力，然后汽提介质将杂质组分解析出来，获得较理想的汽提效果。
Description
技术领域
本发明属于汽提领域，尤其涉及一种分段汽提装置及分段汽提方法。
背景技术
汽提是采用一个气体介质破坏原气液两相平衡而建立一种新的气液平衡状态的过程，使溶液中的杂质组分由于分压降低而解吸出来，从而达到分离物质的目的。
汽提塔是实现汽提功能的常用装置，汽提塔可以为板式塔或填料塔，无论何种形式的塔，被汽提溶液都是从塔顶部入塔、底部离塔；汽提介质从塔底部入塔，与被汽提溶液在塔内逆流接触，并于塔顶和被提馏组分一起离塔，例如，炼油工业中常以蒸气为汽提介质将油品中的轻组分脱除，脱除废水中的挥发性溶解物质，如挥发酚、甲醇、苯胺、硫化氢和氨等，也可用于聚氯乙烯树脂浆料的提纯。
传统汽提过程中，大多使用蒸汽作为汽提介质，将大量蒸汽一次性通入汽提塔底部，这样不仅会引发液泛现象，大量蒸汽还可能将待汽提溶液带出塔顶或者吹翻塔盘；大量蒸汽进入塔内，汽提塔内超温超压，这就会导致被汽提溶液与蒸汽接触不均或接触时间过久，被汽提溶液的温度过高，这样就会影响从汽提塔底部获得的成品溶液的质量。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种分段汽提装置，本发明要解决的技术问题是避免大量汽提介质通入汽提塔时，造成汽提塔内超温超压、发生液泛现象和汽提介质将被汽提溶液带出塔顶或者吹翻塔盘的现象，从而提高汽提成品溶液的质量。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种分段汽提装置，包括汽提塔、设置在汽提塔上方的汽提溶液管、层级设置在汽提塔内部的塔盘、与汽提塔的侧壁连接的汽提蒸汽管以及与汽提蒸汽管连接的蒸汽分布器，所述蒸汽分布器设置在汽提塔内部，所述汽提蒸汽管与汽提塔内部相通，汽提蒸汽管的数量为多段，每段汽提蒸汽管与汽提塔的连接位置位于不同高度，并且每段汽提蒸汽管上设置有第一减压阀，第一减压阀能够调节每段汽提蒸汽管中汽提介质的压力，每段不同压力的汽提介质依次与被汽提溶液接触，避免汽提塔内产生高温高压现象。
进一步的，所述塔盘包括一圆板，所述圆板边缘沿圆板轴线向上延伸形成溢流堰，溢流堰使塔盘上保持一定高度的液层，从而使被汽提溶液与汽提介质有较长时间的接触，二者接触更充分，当从汽提溶液管流出的被汽提溶液的高度超过溢流堰的高度时，被汽提溶液就会均匀横向溢流到下一层塔盘。
进一步的，所述塔盘的圆板上设置有多个通孔，汽提介质通过通孔被分散成细小的气流，细小的气流与被汽提溶液充分接触，被汽提溶液吸收汽提介质的热量后，被汽提溶液温度升高。
进一步的，所述蒸汽分布器包括内盘和外盘，所述内盘设置在外盘的上端，内盘的轴线与外盘的轴线重合，内盘的直径小于外盘的直径，由于蒸汽分布器为包括内盘和外盘的双圆盘结构，汽提介质能够从汽提塔圆周任意方向进入，所以即使狭窄的安装空间中，工作人员根据安装场地实际情况调整汽提蒸汽管进入汽提塔的位置和角度，也不会影响汽提塔内部汽提介质的分布效果。
进一步的，所述内盘上表面沿圆周方向设有多个第一外圈圆柱，每个第一外圈圆柱到内盘中心的距离相等，所述内盘上表面沿圆周方向设有多个第一内圈圆柱，每个第一内圈圆柱到内盘中心的距离相等，且第一内圈圆柱到内盘中心的距离小于第一外圈圆柱到内盘中心的距离，所述第一外圈圆柱与第一内圈圆柱都为中空结构，所述外盘上表面沿圆周方向设有多个第二外圈圆柱，每个第二外圈圆柱到外盘中心的距离相等，所述外盘上表面沿圆周方向设有多个第二内圈圆柱，每个第二内圈圆柱到外盘中心的距离相等，且第二内圈圆柱到外盘中心的距离小于第二外圈圆柱到外盘中心的距离，所述第二外圈圆柱与第二内圈圆柱都为中空结构，汽提介质由第一外圈圆柱、第一内圈圆柱、第二外圈圆柱以及第二内圈圆柱喷出，第一外圈圆柱、第一内圈圆柱、第二外圈圆柱以及第二内圈圆柱的轴线与内盘轴线的夹角范围在0-90度之间，这样喷出的汽提介质能够在汽提塔内部均匀分散，汽提介质与被汽提溶液接触更加充分。
进一步的，每个第一内圈圆柱位于与它相邻的两个第一外圈圆柱的对称轴线上，每个第二内圈圆柱位于与它相邻的两个第二外圈圆柱的对称轴线上。
进一步的，所述汽提塔包括上塔和下塔，上塔的下端与下塔连接，上塔的轴线与下塔的轴线重合，上塔的直径大于下塔的直径。
进一步的，上塔的高度为下塔高度的一半。
一种分段汽提方法，包括上述分段汽提装置，该方法包括如下步骤：
先将被汽提溶液从汽提塔塔顶进入塔内，然后向被汽提溶液中分段通入不同压力的汽提介质。
进一步的，上述分段汽提方法中，汽提介质分三段与被汽提介质接触，第一段汽提介质为0.6Mpa的蒸汽，第二段汽提介质为2.4Mpa度的蒸汽，第三段汽提介质为4.0Mpa的蒸汽。
本发明设置有多段汽提蒸汽管，采用分段通入汽提介质的方式，可以使汽提介质与被汽提溶液充分接触，分离提纯被汽提溶液更彻底，同时还节省了汽提介质，工作人员可以根据生产参数来调整汽提蒸汽管的段数，来提高汽提成品质量。本装置设置了第一减压阀，工作人员根据生产参数来调整第一减压阀，从而控制进入汽提塔内蒸汽的流量和温度、压力，被调压调温后的汽提介质将杂质组分分解，以此获得较理想的汽提效果。本装置分段通入不同压力、温度和流量的汽提介质，不但可以避免汽提塔内发生液泛、汽提介质将被汽提溶液带出塔顶或者吹翻塔盘的现象，还能避免汽提塔内超温超压，从而提高成品溶液的质量。蒸汽分布器为圆盘结构，汽提介质可在汽提塔圆周任意方向进入，当一些设备在安装过程中狭小空间或者其他设备闲置影响蒸汽管道位置时，可以根据安装场地实际情况调整蒸汽进入汽提塔的位置和角度。由于汽提塔的上塔直径大于汽提塔的下塔的直径，在汽提过程中，汽提塔的上塔的压力会变小，易挥发的气体更容易从被汽提溶液中析出，不仅提高成品溶液的质量和汽提效率，还避免造成汽提塔内超温差压的现象。
附图说明
图1是本发明一种分段汽提装置的第二实施例示意图。
图2是本发明一种分段汽提装置的塔盘示意图。
图3是本发明一种分段汽提装置的蒸汽分布器示意图。
图4是本发明一种分段汽提装置的蒸汽分布器的内盘示意图。
图5是本发明一种分段汽提装置的蒸汽分布器的主视图。
图6是本发明一种分段汽提装置的第三实施例示意图。
图7是本发明一种分段汽提装置的第四实施例示意图。
其中，1-汽提塔、2-塔盘、3-汽提蒸汽管、4-第一减压阀、5-蒸汽分布器、6-溢流堰、7-通孔、8-内盘、9-外盘、10-第一外圈圆柱、11-第一内圈圆柱、12-第二外圈圆柱、13-第二内圈圆柱、14-上塔、15-下塔、16-汽提溶液管、17-第二减压阀。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种废热能量利用装置作进一步详细描述。以下实施例的汽提介质采用“蒸汽”进行叙述，但本发明分段汽提装置可采用的汽提介质并不限于“蒸汽”。
实施例1：
本发明分段汽提的方法主要包括两个步骤：将被汽提溶液从汽提塔1塔顶进入塔内以及将被汽提溶液与通入的汽提介质接触。
将被汽提溶液从汽提塔1塔顶进入塔内是必要的。被汽提溶液从汽提塔1塔顶自上而下流动，能够与自下而上通入的汽提介质充分接触，提高汽提效率。
将被汽提溶液与通入的汽提介质接触是必要的。被汽提溶液与通入的汽提介质充分接触可以使被汽提溶液充分吸收汽提介质的热量，部分汽提介质转化为液相，被汽提溶液中的杂质组分由液相转化为气相或者分解成其他成分，从而被汽提溶液中的杂质组分分解析出，得到的汽提成品质量更高。为实现汽提介质与被汽提溶液的充分接触，可以采取分段通入汽提介质和向被汽提溶液中通入不同压力的汽提介质这两种方式。
采用分段通入汽提介质的方式，可以使被汽提溶液充分与多段汽提介质依次接触，接触更充分，被汽提溶液分离提纯被汽提溶液更彻底，同时还节省了汽提介质，工作人员可以根据生产参数来调整汽提蒸汽管3的段数，来提高汽提成品质量，提高了汽提效率。
采用向被汽提溶液中通入不同压力的汽提介质的方式，当汽提介质流量不变的情况下，调整汽提介质的压力，汽提介质的温度也会随着蒸汽压力的变化而变化，被调压调温后的汽提介质将被汽提溶液中的杂质组分分解解析出来，以此获得较理想的汽提效果。工作人员根据生产参数来调整汽提介质的压力，改变了通入汽提介质的压力，不但可以避免汽提塔1内发生液泛、汽提介质将被汽提溶液带出塔顶或者吹翻塔盘2的现象，还能避免汽提塔1内超温超压，从而提高成品溶液的质量。
本发明向被汽提溶液中分段通入不同压力的汽提介质，杜绝了汽提塔1内温度过高，从而影响成品溶液的质量的现象，还提高了整个汽提的效率。本发明通过在汽提溶液管16上设置第二减压阀17的方法来降低，被汽提溶液的压力。本发明设置了多段汽提蒸汽管3，以此来实现分段通入汽提介质的方法，在每段汽提蒸汽管3上设置有第一减压阀4，第一减压阀4可以调节进入汽提塔1中的汽提介质的压力，到达避免引起汽提塔1内高温高压的现象。
实施例2：
图1示出了本发明的第二种实施方式的结构，包括汽提塔1，设置在汽提塔1上方的气体溶液管16，层级设置在汽提塔1内部的塔盘2，与汽提塔1侧面相连接的汽提蒸汽管3，设置在汽提蒸汽管3上的第一减压阀4，设置在汽提塔1内部与汽提蒸汽管3出口连接的蒸汽分布器5。
所述汽提塔1可以是填料塔或者板式塔。
如图1和图2所示，所述塔盘2数量为多个，多个塔盘2排列成层级结构，塔盘2包括一圆板，所述圆板边缘沿轴线向上延伸形成具有一定高度的侧壁，所述侧壁为溢流堰6，溢流堰6使塔盘2上保持一定高度的液层，从而使被汽提溶液与汽提介质有较长时间的接触，当从汽提溶液管16流出的被汽提溶液的高度超过溢流堰6的高度时，被汽提溶液就会均匀横向溢流到下一层塔盘2，塔盘2的圆板上设置有多个通孔7，蒸汽通过通孔7被分散成细小的气流，细小的气流与被汽提溶液充分接触，被汽提溶液能够吸收蒸汽的更多热量，被汽提溶液温度升高后，被汽提溶液中的杂质组分被分解析出。
所述汽提蒸汽管3与汽提塔1的侧壁连接，汽提蒸汽管3与汽提塔1内部相通，汽提蒸汽管3的数量为单段或者多段，每段汽提蒸汽管3与汽提塔1的连接位置位于不同高度，并且每段汽提蒸汽管3上设置有第一减压阀4，多个汽提蒸汽管3将蒸汽分段输入到汽提塔1内部。
如图1所示，所述第一减压阀4安装在汽提蒸汽管3上，第一减压阀4能够调节汽提蒸汽管3中的蒸汽的压力，在汽提蒸汽管3中蒸汽流量不变的情况下，通过第一减压阀4调整蒸汽压力，温度也会随着蒸汽压力的变化而变化，从而达到调节输入汽提塔1内部的蒸汽的压力和温度的目的。
所述蒸汽分布器5设置在汽提塔1内部，蒸汽分布器5设置在塔盘2的下方，蒸汽分布器5与汽提蒸汽管3的出口相连，经过第一减压阀4调压后的蒸汽通过汽提蒸汽管3输送到蒸汽分布器5，蒸汽分布器5将蒸汽喷入汽提塔1内。
如图3和图5所示，所述蒸汽分布器5包括内盘8和外盘9，蒸汽从内盘8和外盘9喷出，分布更加均匀，汽提效果更好。
所述内盘8设置在外盘9的上端，内盘8的轴线与外盘9的轴线重合，内盘8的直径小于外盘9的直径，如图4所示所述内盘8上表面沿圆周方向设有多个第一外圈圆柱10，每个第一外圈圆柱10到内盘8中心的距离相等，所述内盘8上表面沿圆周方向设有多个第一内圈圆柱11，每个第一内圈圆柱11到内盘8中心的距离相等，且第一内圈圆柱11到内盘8中心的距离小于第一外圈圆柱10到内盘8中心的距离，所述第一外圈圆柱10的轴线和内盘8的轴线夹角的范围在0-90度之间，所述第一内圈圆柱11的轴线和内盘8的轴线夹角的范围在0-90度之间，所述第一外圈圆柱10与第一内圈圆柱11都为中空结构，所述外盘9上表面沿圆周方向设有多个第二外圈圆柱12，每个第二外圈圆柱12到外盘9中心的距离相等，所述外盘9上表面沿圆周方向设有多个第二内圈圆柱13，每个第二内圈圆柱13到外盘9中心的距离相等，且第二内圈圆柱13到外盘9中心的距离小于第二外圈圆柱12到外盘9中心的距离，所述第二外圈圆柱12的轴线与外盘9轴线的夹角范围在0-90度之间，所述第二外内圈圆柱13的轴线与外盘9轴线的夹角范围在0-90度之间，所述第二外圈圆柱12与第二内圈圆柱13都为中空结构，蒸汽由第一外圈圆柱10、第一内圈圆柱11、第二外圈圆柱12以及第二内圈圆柱13喷出，这样喷出的蒸汽能够在汽提塔1内部均匀分散，与被汽提溶液接触更加充分。由于蒸汽分布器5为包括内盘8和外盘9的双圆盘结构，蒸汽能够从汽提塔圆周任意方向进入，所以即使狭窄的安装空间中，工作人员根据安装场地实际情况调整汽提蒸汽管3进入汽提塔1的位置和角度，也不会影响汽提塔1内部蒸汽的分布效果。
优选地，每个第一内圈圆柱11位于与它相邻的两个第一外圈圆柱10的对称轴线上，并且每个第一内圈圆柱11中心与它相邻的两个第一外圈圆柱10中心的连线夹角为90度，所述第一外圈圆柱10的轴线与第一内圈圆柱11的轴线都和内盘8的轴线平行，每个第二内圈圆柱13位于与它相邻的两个第二外圈圆柱12的对称轴线上，并且每个第二内圈圆柱13中心与它相邻的两个第二外圈圆柱12中心的连线夹角为90度，所示第二外圈圆柱12的轴线与第二内圈圆柱13的轴线平行。
上述废热能量利用装置的工作过程为：以被汽提溶液为尿素生产中工艺冷凝液为例，主要成分是水、氨、二氧化碳、尿素，需要被汽提的杂质组分为氨、二氧化碳、尿素。本例中汽提蒸汽管3为三段，分段向汽提塔1中通入蒸汽。
反应原理为：CO(NH2)2+H2O<＝＝＝＝＝>NH4COONH2
NH4COONH2<＝＝＝＝＝>NH3+CO2
三段汽提蒸汽管3中的蒸汽温度、压力自上而下分别为：第一段低压蒸汽0.6Mpa，160度，第二段中压蒸汽2.4Mpa，250度，以及第三段高压蒸汽4.0Mpa，380度。工艺冷凝液从汽提塔1上方的汽提溶液管16流入汽提塔1，然后流到塔盘2上，第一段汽提蒸汽管3中的低压蒸汽通过蒸汽分布器5喷出，形成低压区域，然后所述低压蒸汽通过塔盘2上的通孔7被分散成细小的气流，然后与工艺冷凝液充分接触，工艺冷凝液被加热，受热后工艺冷凝液中易于挥发的物质氨、二氧化碳被汽提出来，所述被汽提出来的氨、二氧化碳再从塔顶被低压蒸汽带离汽提塔1，经过低压蒸汽汽提后的工艺冷凝液中杂质组分减少，温度增加，所述工艺冷凝液的高度超过塔盘2上溢流堰6的高度时，所述工艺冷凝液继续向下溢流至下一层塔盘2，第二段汽提蒸汽管3中的中压蒸汽通过蒸汽分布器5喷出，形成中压区域，然后所述中压蒸汽通过塔盘2上的通孔7被分散成细小的气流，然后与工艺冷凝液接触，工艺冷凝液中的氨基甲酸铵NH4COONH2被分解为二氧化碳和氨，而工艺冷凝液中的尿素CO(NH2)2在中压蒸气作用下少量被分解为氨基甲酸铵NH4COONH2，由尿素CO(NH2)2分解出的氨基甲酸铵NH4COONH2在中压蒸气汽提作用下被分解成氨和二氧化碳，含有未被分解的尿素CO(NH2)2的工艺冷凝液通过溢流堰6溢流到下一层塔盘2，第三段汽提蒸汽管3中的高压蒸汽通过蒸汽分布器5喷出，形成高压区域，然后所述高压蒸汽通过塔盘2上的通孔7被分散成细小的气流，然后与工艺冷凝液充分接触，工艺冷凝液中的尿素CO(NH2)2被彻底分解成氨基甲酸铵NH4COONH2，所述分解成的氨基甲酸铵NH4COONH2再随着高压蒸气一同向上送至中压蒸气区域，然后被中压蒸汽分解成氨和二氧化碳，最后被送至低压蒸汽区域一同从塔顶送出，经过低压蒸汽、中压蒸汽、高压蒸汽汽提后的工艺冷凝水从汽提塔1底部流出，所述被汽提后的工艺冷凝液可为为循环冷却水装置和脱盐水装置提供补水源。
通入的低压、中压、高压等级的蒸汽通过塔盘2上的通孔7上升与塔盘2上的工艺冷凝水接触，其中部分蒸汽由气相到液相冷凝成水，氨水由液相到气相汽化成氨气，这样液相的不断汽化和气相的不断冷凝，经过足够数量的塔盘2后，从塔底排出几乎不含氨的生产过程的纯水。通过对汽提塔1塔顶蒸汽中以及被汽提干净的冷凝液含有的氨、二氧化碳、尿素含量分析，然后利用各段汽提蒸汽管3上的第一减压阀4对蒸汽进行调压调温，就能得到理想的工艺冷凝液。当氨、二氧化碳多、尿素含量多的时候，在同等蒸汽流量情况下提高蒸汽压力，或者在同等蒸汽压力下提高蒸汽流量，就能得到理想的工艺冷凝液。而且在同等蒸汽流量情况下，提高蒸汽压力可以节省蒸汽。此文中提到的三个蒸汽等级并不局限于低压蒸汽0.6Mpa，160度、中压蒸汽2.4Mpa，250度、高压蒸汽4.0Mpa度。上述工作过程得到的实验数据如下：
| 杂质组分 | NH<sub>3</sub>(％) | CO<sub>2</sub>(％) | Ur(％) |
| 汽提前数据 | 7.82 | 3.08 | 1.2 |
| 汽提后数据 | 2.9(mg/L) | 0 | 0 |
本例中低压蒸汽压力取值范围在0.6-2.4Mpa之间，中压蒸汽压力取值范围在2.4-3.0Mpa之间，高压蒸汽压力3.0-4.2Mpa之间。每组蒸汽压力范围的取值范围与汽提塔1内被汽提溶液中的杂质组分含量有关，而且当高、中、低压蒸汽段蒸汽压力高于每段对应的压力范围时，蒸汽会把塔盘2吹翻和造成汽提塔1内液泛，使被汽提溶液从塔顶带出。保证每段蒸汽处于所对应的压力范围，会保证整个汽提过程稳定，而且蒸汽压力根据每段被汽提溶液中的杂质组分的浓度所设定，当氨、二氧化碳多、尿素含量多的时候，在同等蒸汽流量情况下提高蒸汽压力，或者在同等蒸汽压力下提高蒸汽流量，就能得到理想的工艺冷凝液。
本发明分段通入蒸汽，可以使蒸汽与被汽提溶液充分接触，分离提纯被汽提溶液更彻底，同时还节省了蒸汽，工作人员可以根据生产参数来调整汽提蒸汽管3的段数，来提高汽提成品质量。本装置设置了第一减压阀4，工作人员根据生产参数来调整第一减压阀4，从而控制进入汽提塔1内蒸汽的流量和温度压力，被调压调温后的蒸汽将杂质组分分解，以此获得较理想的汽提效果。本装置分段通入不同压力、温度和流量的蒸汽，不但可以避免汽提塔1内发生液泛、蒸汽将被汽提溶液带出塔顶或者吹翻塔盘2的现象，还能避免汽提塔1内超温超压，从而提高成品溶液的质量。蒸汽分布器5为圆盘结构，蒸汽可在汽提塔1圆周任意方向进入，即使狭窄的安装空间中，工作人员能够根据安装场地实际情况调整汽提蒸汽管3进入汽提塔1的位置和角度，而不会造成影响汽提效果。
实施例3：
图6示出了本发明的第三实施例，与图1所示的汽提装置相比，其不同处在于所述汽提塔1包括上塔14和下塔15，上塔14的下端与下塔15连接，上塔14的轴线与下塔15的轴线重合，上塔14的直径大于下塔15的直径。优选地，位于汽上塔14的高度为下塔15高度的一半，此时汽提出来的气体最多，汽提效果最好。
汽提塔1的上塔14为圆柱体，下塔15也为圆柱体，上塔14的下端与下塔15的上端采用焊接方式连接在一起，保证被汽提溶液和汽提介质不会从汽提塔1中泄露出去。
以被汽提溶液为尿素生产中工艺冷凝液为例，主要成分是水、氨、二氧化碳、尿素，需要被汽提的杂质组分为氨、二氧化碳、尿素，在汽提过程中，在汽提塔1的上塔14为0.6Mpa，160度的低压蒸汽区间，这部分汽提出氨、二氧化碳量最多，而氨、二氧化碳为气相，由于上塔14空间变大，所以上塔14内部气压降低，大量氨、二氧化碳快速从工艺冷凝液析出。
发明的第二实施例除了具有本发明第一实施例的优点外，由于汽提塔1的上塔14的直径大于汽提塔1的下塔15的直径，在汽提过程中，汽提塔1的上塔14的压力会变小，易挥发的气体更容易从被汽提溶液中析出，不仅提高成品溶液的质量和汽提效率，还避免造成汽提塔1内超温差压的现象。
实施例4：
图7示出了本发明的第四实施例，与图1所示的汽提装置相比，其不同处在于所述汽提塔1包括上塔14和下塔15，位于在汽提塔1上方的汽提溶液管16上设置了第二减压阀17。
汽提塔1包括上塔14和下塔15，上塔14的下端与下塔15连接，上塔14的轴线与下塔15的轴线重合，上塔14的直径大于下塔15的直径，汽提塔1的上塔14为圆柱体，下塔15也为圆柱体，上塔14的下端与下塔15的上端采用焊接方式连接在一起，保证被汽提溶液和汽提介质不会从汽提塔1中泄露出去，优选地，位于汽上塔1的高度为下塔15高度的一半，此时汽提出来的气体最多，汽提效果最好。汽提溶液管16上设置了第二减压阀17，被汽提溶液通过第二减压阀17后压力降低，压力降低后的被汽提溶液流入汽提塔1内部，压力降低后的被汽提溶液对汽提塔1内壁和塔盘2的冲击力减小，延长了塔盘2的使用寿命，压力降低后的被汽提溶液不会引起汽提塔1内部压力快速增大，从而避免引起汽提塔1内部超温超压。
以被汽提溶液为尿素生产中工艺冷凝液为例，主要成分是水、氨、二氧化碳、尿素，需要被汽提的杂质组分为氨、二氧化碳、尿素，在汽提过程中，被汽提溶液通过第二减压阀17减压后流入汽提塔1内部，对塔盘2的冲击力变小，流到塔盘2上的被汽提溶液与汽提塔1的上塔14内部0.6Mpa，160度的低压蒸汽充分接触，由于上塔14空间大，上塔14内部气压低，大量氨、二氧化碳快速从工艺冷凝液析出。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分段汽提装置，包括汽提塔(1)、设置在汽提塔(1)的上方的汽提溶液管(16)、层级设置在汽提塔(1)内部的塔盘(2)、与汽提塔(1)的侧壁连接的汽提蒸汽管(3)以及与汽提蒸汽管(3)连接的蒸汽分布器(5)，所述蒸汽分布器(5)设置在汽提塔(1)的内部，其特征在于，所述汽提蒸汽管(3)与汽提塔(1)内部相通，汽提蒸汽管(3)的数量为多段，每段汽提蒸汽管(3)与汽提塔(1)的连接位置位于不同高度，并且每段汽提蒸汽管(3)上设置有第一减压阀(4)。
2.根据权利要求1所述的分段汽提装置，其特征在于，所述塔盘(2)包括一圆板，所述圆板边缘沿圆板轴线向上延伸形成溢流堰(6)。
3.根据权利要求2所述的分段汽提装置，其特征在于，所述塔盘(2)的圆板上设置有多个通孔(7)。
4.根据权利要求1或2或3任一项所述的分段汽提装置，其特征在于，所述蒸汽分布器(5)包括内盘(8)和外盘(9)，所述内盘(8)设置在外盘(9)的上端，内盘(8)的轴线与外盘(9)的轴线重合，内盘(8)的直径小于外盘(9)的直径。
5.根据权利要求4所述的分段汽提装置，其特征在于，所述内盘(8)上表面沿圆周方向设有多个第一外圈圆柱(10)，每个第一外圈圆柱(10)到内盘(8)中心的距离相等，所述内盘(8)上表面沿圆周方向设有多个第一内圈圆柱(11)，每个第一内圈圆柱(11)到内盘(8)中心的距离相等，且第一内圈圆柱(11)到内盘(8)中心的距离小于第一外圈圆柱(10)到内盘(8)中心的距离，所述第一外圈圆柱(10)与第一内圈圆柱(11)都为中空结构，所述外盘(9)上表面沿圆周方向设有多个第二外圈圆柱(12)，每个第二外圈圆柱(12)到外盘(9)中心的距离相等，所述外盘(9)上表面沿圆周方向设有多个第二内圈圆柱(13)，每个第二内圈圆柱(13)到外盘(9)中心的距离相等，且第二内圈圆柱(13)到外盘(9)中心的距离小于第二外圈圆柱(12)到外盘(9)中心的距离，所述第二外圈圆柱(12)与第二内圈圆柱(13)都为中空结构。
6.根据权利要求5所述的分段汽提装置，其特征在于，每个第一内圈圆柱(11)位于与它相邻的两个第一外圈圆柱(10)的对称轴线上，每个第二内圈圆柱(13)位于与它相邻的两个第二外圈圆柱(12)的对称轴线上。
7.根据权利要求1或2或3或5或6任一项所述的分段汽提装置，其特征在于，所述汽提塔(1)包括上塔(14)和下塔(15)，上塔(14)的下端与下塔(15)连接，上塔(14)的轴线与下塔(15)的轴线重合，上塔(14)的直径大于下塔(15)的直径。
8.根据权利要求7所述的分段汽提装置，其特征在于，上塔(14)的高度为下塔(15)高度的一半。
9.一种分段汽提方法，使用权利要求1-8任一项所述的分段汽提装置，该方法包括如下步骤：
被汽提溶液从汽提塔(1)塔顶进入塔内，
然后将被汽提溶液与通入的汽提介质接触，
其特征在于，所述汽提介质采用分段的方式通入，并且每段汽提介质的压力不同。
10.根据权利要求9所述的分段汽提方法，其特征在于，汽提介质分三段与被汽提介质接触，第一段汽提介质为0.6-2.4Mpa的蒸汽，第二段汽提介质为2.4-3.0Mpa度的蒸汽，第三段汽提介质为3.0-4.2Mpa的蒸汽。
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