CN116099225A - 一种用于混合烃的高效精馏装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工精馏加工技术领域，具体涉及一种用于混合烃的高效精馏装置，包括精馏塔塔体、再沸器、换热器、塔板、降液管和支撑架，还包括轴和清洗机构，所述轴与精馏塔塔体同轴心固定连接，所述轴设有多个导向块，且导向块沿轴的轴线对称设置，所述导向块为弧形角度的轨道，所述清洗机构包括长杆、清洁杆和导向套；所述导向套与轴同轴心滑动设置，所述导向套内孔设有导向球，所述导向球与轨道相配合；所述长杆与导向套固定连接，所述清洁杆与长杆固定连接，且清洁杆与气孔相配合。本方案通过气流大小变化来实现对气孔的打开和清洗，防止精馏塔体因为气孔堵塞出现液泛。
Description
技术领域
本发明属于化工精馏加工技术领域，具体涉及一种用于混合烃的高效精馏装置。
背景技术
液泛又称淹塔，是带溢流塔板操作中的一种不正常现象，会严重降低塔板效率，使塔压波动，产品分割不好。表现为降液管内的液位上升和板上泡沫层提升至使塔板间液流相连。造成液泛的原因是液相负荷过大，气相负荷过小或降液管面积过小。
市面上，专利号为CN206881183U的一种塔板式精馏塔，包括塔体（1）和若干塔板（11），所述塔板（11）将所述塔体（1）内的分隔为若干个精馏腔（6），其特征在于：任一所述塔板（11）上下相邻的两所述精馏腔（6）之间设置有压力调节机构，所述压力调节机构包括横管（2）和支管（3）；所述支管（3）一端与精馏腔（6）相连通，另一端与所述横管（2）相连；所述横管（2）与下一级所述精馏腔（6）连通；所述横管（2）内还设置有导向球（21）和弹性件（23），所述弹性件（23）一端固定在所述横管（2）远离所述精馏腔（6）的一端，另一端与所述导向球（21）固定连接； 初始状态时，所述弹性件（23）处于松弛状态，所述导向球（21）位于所述支管（3）与所述横管（2）的连接处，将所述支管（3）的开口封堵。
该方案通过在侧面连通2个塔板空间来达到降压作用，其具有能自动平衡不同精馏腔间气压差、有效防止液泛的优势。
但也存在一个问题，该方案治标不治本，液泛产生的原因时进气量过大或者进液量过大，标准的进液量和进气量早就计算好了，理想状态下是不会产生液泛的，而导致这两种变大的原因之一是：原料内部在进入时会因为过滤不干净产生固体颗粒杂质，同时长时间使用会导致塔体和塔板出现磨损产生杂质，导致塔板气孔和降液管堵塞，导致失衡，使得液体流不下来，压降增大，最终淹塔。该方案虽然平衡了2个塔板的温差，但气孔和降液管依旧堵塞，很快还是会液泛，影响效率。
发明内容
本方案提供一种用于混合烃的高效精馏装置，用以解决气孔被杂质堵塞的问题。
为达到以上目的，本方案提供一种用于混合烃的高效精馏装置，包括精馏塔塔体、再沸器、换热器、塔板、降液管和支撑架，所述精馏塔塔体设有原料进口、气相出口、液相出口和循环液进口，所述再沸器与液相出口连通，且再沸器与循环液进口连通，所述换热器与气相出口连通，所述塔板设有气孔，所述塔板与降液管固定连接，所述支撑架与精馏塔塔体固定连接；
还包括轴和清洗机构，所述轴与精馏塔塔体同轴心固定连接，所述轴设有多个导向块，且导向块沿轴的轴线对称设置，所述导向块为弧形角度的轨道，所述清洗机构包括长杆、清洁杆和导向套；所述导向套与轴同轴心滑动设置，所述导向套内孔设有导向球，所述导向球与轨道相配合，所述导向块之间的间隔距离大于导向球的直径；所述长杆与导向套固定连接，所述清洁杆与长杆固定连接，且清洁杆与气孔相配合。
本方案的原理在于：当精馏塔发生液泛现象前，精馏塔内部处于状态1，清洁杆插在滤孔上。当精馏塔发生液泛现象时，塔底压力会增大，气流速度变大，降液管内部液体流不下来，导致下层气压逐渐增大，这时，由于气压增大清洁杆被气压带起，被清洁杆堵住的气孔开始让气流通过，长杆和导向套也随着清洁杆被顶起，然后导向套与导向块配合，进入导向块，通过限位挡块停留在导向块处，形成状态2。
这时，由于降液管清理掉了杂质和气孔变多，气流能通过塔板，同时原料也能从降液管流下，气压恢复正常，导向套和长杆仅受重力的作用下滑，因为导向块的弯曲角度大，且每个导向块间隔比导向球的直径大，所以导向套落下时，会偏移一个角度，使得清洁杆插入另一个角度的气孔内，清洗被堵住的气孔，同时堵住过多的气孔。如果还是有气孔未被清理掉，又发生液泛，那么长杆又会因气压起来，再次旋转一个角度，清洗没被清洗到的气孔。
本方案的有益效果在于：能在发生液泛初期时，通过增大的上升气流来进行对气孔的打开和对气孔的清洗。
进一步，所述轴上设有旋转导轨，所述旋转导轨为弧形角度的加速轨道，所述旋转导轨与导向球相配合；所述长杆内部设有槽，槽内包括弹簧和清理块，所述弹簧一端与清理块固定连接，另一端与槽固定连接，所述清理块与长杆滑动连接。当导向套因气流上升时，旋转导轨会使得导向套上升时提供一个旋转力，使得长杆进行旋转，长杆内部弹簧会因为离心力拉长，清理块从长杆内部弹出，对降液管内壁和精馏塔塔体内壁进行清理，能有效的防止降液管因为杂质堵塞导致液体流不下来。
进一步，还包括压力表，所述压力表与精馏塔体固定连接。压力表是用来把控精馏塔内部压降变化，防止长期液泛导致掩塔。
进一步，还包括温度监测机构，所述温度监测机构与精馏塔体固定连接。温度监测机构是用来把控精馏塔内部沸点是否达到精馏沸点，防止精馏结果不精纯。
进一步，所述清洁杆上设有毛刷。毛刷能更好的清洁掉气孔上的堵塞物。
进一步，所述清理块表面设有纱布。清洁块表面的纱布能加强清理能力，能将降液管上较难清理的杂质给洗刷下来。
附图说明
图1为一种用于混合烃的高效精馏装置的结构剖面图，
图2为一种用于混合烃的高效精馏装置的清理机构状态1结构图，
图3为一种用于混合烃的高效精馏装置的清理机构状态2结构图。
具体实施方法
说明书附图中的标记包括：1、精馏塔顶；2、塔板；3、气相出口；4、原料进口；5、循环液体进口；6、液相出口；7、支撑架；8、精馏塔塔体；9、限位挡板；10、导向块；11、旋转导轨；12、清洁块；13、弹簧；14、气孔；15、导向套；16、清洁杆；17、降液管；18、轴；19、长杆。
实施例基本如附图1所示：
本方案提供一种用于混合烃的高效精馏装置，包括精馏塔顶1；塔板2；气相出口3；原料进口4；循环液体进口5；液相出口6；支撑架7；精馏塔塔体8。
精馏塔顶1设有冷凝器，用于冷凝水蒸气，同时形成温差，使得气体自下而上流动。塔板2为圆形结构，在边缘处因降液管17留有一个开口。塔板2上设有气孔14，用以气体与液体混合时，气体从气孔14穿过，增强混合力度。气相出口3设置在精馏塔顶1部下方，用于收集低沸点混合烃。原料进口4设置在精馏塔体中部，循环液体进口5连通再沸器，再沸器里留下的循环水再次回到精馏塔底，循环利用。液相出口6设置在精馏塔底，用来收集高沸点混合烃液。支撑架7为3角结构，用于支撑整个精馏塔。
如附图2、图3所示：
本方案提供一种用于混合烃的高效精馏装置，包括限位挡板9；导向块10；旋转导轨11；清洁块12；弹簧13；气孔14；导向套15；清洁杆16；降液管17；轴18；长杆19。限位挡板9为小圆形环，与轴18固定连接，位于导向块10的上面。导向块10与轴18固定连接，导向块10是一圈5个弯曲圆周阵列的弯度为70度的轨道。旋转导轨11与轴18固定连接，旋转导轨11是一圈10个弯曲圆周阵列的弯度为20度的轨道。导向套15内部圆孔与轴18同轴18心，导向套15内部有10个圆周阵列的导向球，用于划入轨道。导向套15两端固定连接有长杆19，长杆19内部设有清洁块12和弹簧13，弹簧13一端与清洁块12固定连接，另一端与长杆19固定连接，长杆19下面与清洁杆16固定连接，清洁杆16数量是塔板2同一平面的气孔14数量的一半。且清洁杆16与气孔14的直径为过渡配合，使得清洁杆16插入气孔14时能清洗到气孔14内部顽固杂质，同时也起到堵住气孔14的作用，防止气孔14过多导致产生雾沫夹带现象。降液管17与塔板2固定连接，用于原料流向下一个塔板2。
原料液体从原料进口4进入，精馏塔底部的电阻丝发热，使得下方循环水蒸发，精馏塔顶1部冷凝器启动，根据气压原理，气体会自下而上进行流动，原料液也会因为重力和流量溢出从中部向下流动，蒸汽会穿过塔板2的气孔14，与原料液高度混合，达到高纯度的精馏效果，使得沸点低的烃变为气体从精馏塔顶1的气相出口3流出，沸点高的烃液体和水随着塔板2流下从液相出口6流出，然后沸点低的烃气体通过换热器提出高纯度沸点低的烃液体，循环水再次从循环气体进口回去，沸点高的烃液体和水通过再沸器提出高纯度的沸点高烃液体，循环水再次从循环液进口进入塔底继续使用，在没有发生液泛时，清洁杆16因重力堵住部分气孔，精馏塔内部保持状态1。
当精馏塔内部因气孔14或者降液管17堵塞出现压力失衡、液泛时，降液管17内部液体流不下来，导致下层气压逐渐增大，这时，由于气压增大清洁杆16被气压带起，被清洁杆16堵住的气孔14开始让气流通过，长杆19和导向套15也随着清洁杆16被顶起，然后通过旋转导轨11的弯曲轨道提供一个旋转力出去，随着长杆19旋转，使得气液混合受到搅拌，加强了气液混合强度，弹簧13连接的清洁块12因离心力弹出，清洗降液管17壁和精馏塔体内壁。然后导向套15与导向块10配合，进入导向块10，通过限位挡块停留在导向块10处，形成状态2。
这时，由于降液管17清理掉了杂质和气孔14变多，气流能通过塔板2，同时原料也能从降液管17流下，气压恢复正常，导向套15和长杆19又因重力的作用下滑，因为导向块10的弯曲角度要大于旋转导轨11的弯曲角度，所以导向套15落下回到旋转导轨11时，会转动固定角度，使得清洁杆16插入另一个角度的气孔14内，清洗被堵住的气孔14，同时堵住过多的气孔14。如果还是有气孔14未被清理掉，又发生液泛，那么长杆19又会因气压起来，再次旋转一个角度，清洗没被清洗到的气孔14。
以上所述的仅是本发明型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.一种用于混合烃的高效精馏装置，包括精馏塔塔体、再沸器、换热器、塔板、降液管和支撑架，所述精馏塔塔体设有原料进口、气相出口、液相出口和循环液进口，所述再沸器与液相出口连通，且再沸器与循环液进口连通，所述换热器与气相出口连通，所述塔板设有气孔，所述塔板与降液管固定连接，所述支撑架与精馏塔塔体固定连接；
其特征在于，还包括轴和清洗机构，所述轴与精馏塔塔体同轴心固定连接，所述轴设有多个导向块，且导向块沿轴的轴线对称设置，所述导向块为弧形角度的轨道，所述清洗机构包括长杆、清洁杆和导向套；所述导向套与轴同轴心滑动设置，所述导向套内孔设有导向球，所述导向球与轨道相配合，所述导向块之间的间隔距离大于导向球的直径；所述长杆与导向套固定连接，所述清洁杆与长杆固定连接，且清洁杆与气孔相配合。
2.根据权利要求1所述的一种用于混合烃的高效精馏装置，其特征在于，所述轴上设有旋转导轨，所述旋转导轨为弧形角度的加速轨道，所述旋转导轨与导向球相配合；所述长杆内部设有槽，槽内包括弹簧和清理块，所述弹簧一端与清理块固定连接，另一端与槽固定连接，所述清理块与长杆滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于混合烃的高效精馏装置，其特征在于，还包括压力表，所述压力表与精馏塔体固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于混合烃的高效精馏装置，其特征在于，还包括温度监测机构，所述温度监测机构与精馏塔体固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于混合烃的高效精馏装置，其特征在于，所述清洁杆上设有毛刷。
6.根据权利要求2所述的一种用于混合烃的高效精馏装置，其特征在于，所述清理块表面设有纱布。
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Cited By (1)
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