CN116459547B - 一种物料回流式连续精馏炉 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种物料回流式连续精馏炉，涉及精馏塔领域。一种物料回流式连续精馏炉包括：用于精馏处理的塔体，以及塔体内部设有的塔板，还包括塔体内壁向内凹陷开设的旋转槽，同时自塔板的外周面套接有可旋转的旋转环，旋转环上端向上延伸设有用于围栏溶液的溢流坝，而自旋转环下端向下延伸至塔板上方一侧用于引流溶液排出的溢流板，电机的转动即可使其驱动端连接的减速机驱动第一旋转杆进行旋转，随后第一旋转杆转动后通过磁性驱动即可使旋转环一同旋转，由于旋转环转动即可使溢流板溢流的溶液以旋转的方式均匀下落至塔板的上方，使溶液能够均匀混合。

Description

一种物料回流式连续精馏炉

技术领域

本申请涉及精馏塔技术领域，具体而言，涉及一种物料回流式连续精馏炉。

背景技术

相关技术中，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(＜1.05～1.10)，因而采用高效精密填料以实现待分离组分的分离提纯，精馏通常在精馏塔中进行，气液两相通过逆流接触，进行相际传热传质。

在现有技术（申请号为CN202211099755.2、专利名称为一种四氢呋喃高压精馏塔的专利申请。）中，集液槽的上方设置有分流机构，且分流机构包括固定在塔板一上表面中部靠近集液槽处的轴承架一，轴承架一的顶部中间转动连接有竖直的传动轴，且传动轴的上下两端分别固定有主动桨轮和主动锥形齿轮，集液槽的槽底位于主动锥形齿轮的两侧均固定有轴承架二，且两个轴承架二中间均设置有水平设置的传动杆，传动杆的两端分别固定有从动桨轮和从动齿轮，从动齿轮和主动锥形齿轮互相啮合，轴承架一的两侧设置有同一个截面呈“八”字形结构的分流板，且主动桨轮位于漏孔的下方；塔板一的上表面开有两个呈“S”形结构并与集液槽互相连通的导流槽；可以将来自顶部的液体大部分冲击到主动桨轮上，并且通过分流机构的设置，可以将来自上方的液体下落的动能转化为对集液槽内液体的局部环流推动，继而可以增加拦截在溢流坝内的液体的内循环。在实现该技术方案的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题。

在上述专利中，其塔板上溢流的溶液溢流至下一层塔板后，通过溶液冲击分流机构实现塔板上表面溶液的混合循环，但是上述的这种驱动方式需要较大的水流冲击才能得以实现，并且上层的溶液还需通过局部重量大于弹簧的重力才能下落，因此在操作上较为麻烦。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的驱动方式需要较大的水流冲击才能得以实现，并且上层的溶液还需通过局部重量大于弹簧的重力才能下落，因此在操作上较为麻烦技术问题之一。

根据本申请实施例的一种物料回流式连续精馏炉，包括用于精馏处理的塔体，以及塔体内部设有的塔板，

还包括塔体内壁向内凹陷开设的旋转槽，同时自塔板的外周面套接有可旋转的旋转环，旋转环上端向上延伸设有用于围栏溶液的溢流坝，而自旋转环下端向下延伸至塔板上方一侧用于引流溶液排出的溢流板。

根据本申请的一些实施例，所述塔体的外周面一侧设有可旋转的第一旋转杆，第一旋转杆的外表面设有与旋转环相对应的第一旋转盘，其第一旋转盘与旋转环之间形成磁驱动连接。

根据本申请的一些实施例，所述第一旋转盘与旋转环之间磁性驱动为第一磁块和第二磁块，第一磁块和第二磁块分别设于第一旋转盘和旋转环外周面。

根据本申请的一些实施例，所述第一旋转杆末端固定设有第一齿轮，同时位于其第一齿轮一侧设有可驱动第一齿轮转动的减速机，而减速机的动力输出端设有的所述第一冠状齿轮即可与第一齿轮啮合连接，并且减速机的动力输入端设有的所述电机即可驱动其转动。

根据本申请的一些实施例，所述溢流板内环壁向内开设有与其内部相通的排出口，同时位于排出口上方相对处的溢流坝内环壁向内开设有与排出口相通的溢流口。

根据本申请的一些实施例，所述溢流板外表面一侧设有用于溶液充分混合的导流环，而导流环两端开口处上方分别向下倾斜设有下压板。

根据本申请的一些实施例，所述导流环的内环壁分布设有同一磁性的第三磁块。

根据本申请的一些实施例，所述塔板上表面等距设有气管，并且位于气管的外周面套接有可旋转的外顶盖和内顶盖，其外顶盖分布环绕于内顶盖的外侧，外顶盖和内顶盖的底面分别向下延伸设有旋转管，其旋转管的外周面套接有旋转带。

根据本申请的一些实施例，所述旋转管的内环壁等距分布向内开设有气孔，而在外顶盖和内顶盖的外周面分别设有第四磁块和第六磁块。

根据本申请的一些实施例，所述外顶盖和内顶盖的内部顶壁分别向气管内部延伸设有旋转轴，而位于气管内部的旋转轴末端设有可加速蒸汽流动排出的第二桨叶。

本申请的有益效果是：在塔体进行精馏使用时，电机即可进行运转，而随着电机的转动即可使其驱动端连接的减速机驱动第一旋转杆进行旋转，随后第一旋转杆转动后通过磁性驱动即可使旋转环一同旋转，由于旋转环转动即可使溢流板溢流的溶液以旋转的方式均匀下落至塔板的上方，使溶液能够均匀混合，其次溢流板旋转排出溢流溶液时，此时通过第四磁块与第三磁块的磁性相吸，即可在导流环转动时，以使多组外顶盖能够同步的旋转，并且在外顶盖旋转后，通过相应的磁性，即可使内顶盖一同转动，随后通过的蒸汽即可最大程度与液体进行相接触，并且外顶盖和内顶盖分别进行磁性驱动旋转时，此时外顶盖和内顶盖即可使旋转轴一同转动，而随着旋转轴转动后，其末端设有的第二桨叶即可加速相应的蒸汽流动排出，以提高其整体的通过性，最后电动伸缩器进行伸缩运转，随后其输出端设有的磁环即可一同进行移动，而随着磁环的磁性与第五磁块进行磁性相对互斥时，其磁性的反推力即可推动第二齿轮，以使第二齿轮能够与第二冠状齿轮啮合相连，因此在溢流板旋转混合其液体的同时，第二齿轮即可进行转动，随着第二齿轮转动后，一端设有的第一桨叶即可加速溢流的溶液排出，加快其充分混合的效果，并且第一桨叶转动后，相邻塔板之间的部分蒸汽即可通过第一桨叶再次回流循环反应，以提高精馏的效果。而随着磁环的上移，即可在弹簧的弹力反推下，使第二齿轮与第二冠状齿轮啮合脱离。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是根据本申请实施例的一种物料回流式连续精馏炉的整体的立体结构示意图；

图2是根据本申请实施例的整体上视平面结构示意图；

图3是根据本申请实施例的延A-A剖面结构示意图；

图4是根据本申请实施例的溢流坝和溢流板结构示意图；

图5是根据本申请实施例的第二冠状齿轮结构示意图；

图6是根据本申请实施例的延B-B剖面结构示意图；

图7是根据本申请实施例的图6中A处放大结构示意图；

图8是根据本申请实施例的旋转环和塔板爆炸结构示意图；

图9是根据本申请实施例的外顶盖和内顶盖结构示意图；

图10是根据本申请实施例的第五磁块结构示意图。

图标：1、塔体；11、防护罩；12、第一旋转杆；121、第一旋转盘；122、第一磁块；13、第一齿轮；14、旋转槽；15、升降槽；2、减速机；21、第一冠状齿轮；22、电机；3、磁环；31、第一连杆；4、塔板；41、旋转环；42、溢流坝；421、溢流口；422、导流环；423、下压板；424、第三磁块；425、弹簧罩；426、排出口；43、第二磁块；44、第二连杆；45、溢流板；46、第二冠状齿轮；47、气管；5、电动伸缩器；6、第二旋转杆；61、第一桨叶；62、第二齿轮；63、推板；64、弹簧；65、第五磁块；7、外顶盖；71、第四磁块；72、旋转管；73、气孔；74、旋转带；75、旋转轴；76、第二桨叶；8、内顶盖；81、第六磁块。

实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请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申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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，都属于本申请保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，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，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考附图描根据本申请实施例的一种物料回流式连续精馏炉。

如图1-图10示，根据本申请实施例的一种物料回流式连续精馏炉，包括：可用来进行精馏处理的塔体1，其塔体1为内部中空状结构设置，并位于其中空内部自上而下依次设有塔板4，通过其塔板4以盛装回流的液体。该塔板4上方两侧与塔体1内壁之间通过第二连杆44完成相连，通过其第二连杆44以起到固定塔板4的效果。

而位于塔体1的外周面一侧设有可旋转的第一旋转杆12，其第一旋转杆12末端固定设有第一齿轮13，同时位于其第一齿轮13一侧设有可驱动第一齿轮13转动的减速机2，而减速机2的动力输出端设有的第一冠状齿轮21即可与第一齿轮13啮合连接，并且减速机2的动力输入端设有的电机22即可驱动其转动。

同时位于塔体1一侧的第一旋转杆12外周面罩接有防护罩11，通过其防护罩11以对其内部的第一旋转杆12防护处理。

如图2-图4示，塔板4的外表面套接有可旋转的旋转环41，其旋转环41的外周面延伸至塔体1内壁开设的旋转槽14内部，以使旋转环41能够以塔板4为轴进行转动。而第一旋转杆12的外表面设有与旋转环41相对应的第一旋转盘121，其第一旋转盘121与旋转环41之间形成磁驱动连接，因此通过其磁性驱动，随着第一旋转盘121的转动以使旋转环41同步旋转。

其第一旋转盘121与旋转环41之间磁性驱动为第一磁块122和第二磁块43，第一磁块122和第二磁块43分别设于第一旋转盘121和旋转环41外周面。通过其磁性驱动，即可在第一旋转杆12旋转时，其第一旋转盘121即可隔着塔体1驱动旋转环41一同旋转转动。

如图4-图6示，旋转环41上端向上延伸设有用于围栏溶液的溢流坝42，而自旋转环41下端向下延伸至塔板4上方一侧设有用于引流溶液排出的溢流板45，溢流板45内部呈中空状结构设置，以方便溶液流动。同时溢流板45内环壁向内开设有与其内部相通的排出口426，同时位于排出口426上方相对处的溢流坝42内环壁向内开设有与排出口426相通的溢流口421。因此在塔体1进行精馏使用时，电机22即可进行运转，而随着电机22的转动即可使其驱动端连接的减速机2驱动第一旋转杆12进行旋转，随后第一旋转杆12转动后通过磁性驱动即可使旋转环41一同旋转，由于旋转环41转动即可使溢流板45溢流的溶液以旋转的方式均匀下落至塔板4的上方，使溶液能够均匀混合。

如图8示，位于溢流板45外表面一侧设有用于溶液充分混合的导流环422，而导流环422两端开口处上方分别向下倾斜设有下压板423，因此在溢流板45进行旋转转动时，通过导流环422和下压板423即可在转动时，使溶液能够充分的混合循环。

如图8-图9示，导流环422的内环壁分布设有同一磁性的第三磁块424。在塔板4上表面等距设有气管47，通过其气管47即可使蒸汽通过其内部。并且位于气管47的外周面套接有可旋转的外顶盖7和内顶盖8，其外顶盖7分布环绕于内顶盖8的外侧，同时在外顶盖7和内顶盖8的底面分别向下延伸设有旋转管72，其旋转管72的外周面套接有旋转带74。进而在外顶盖7和内顶盖8其中一组进行旋转时，通过旋转带74即可驱动同一旋转带74内环壁的外顶盖7和内顶盖8。

位于旋转管72的内环壁等距分布向内开设有气孔73，而在外顶盖7和内顶盖8的外周面分别设有第四磁块71和第六磁块81。同时其第四磁块71和第六磁块81为磁性相吸。并且第三磁块424磁性吸附第四磁块71。因此在溢流板45旋转排出溢流溶液时，此时通过第四磁块71与第三磁块424的磁性相吸，即可在导流环422转动时，其磁性驱动相应的外顶盖7，由于多组外顶盖7通过旋转带74相连，以使多组外顶盖7能够同步的旋转，并且在外顶盖7旋转后，通过相应的磁性，即可使内顶盖8一同转动，随后通过的蒸汽即可最大程度与液体进行相接触。

如图9示，同时自外顶盖7和内顶盖8的内部顶壁分别向气管47内部延伸设有旋转轴75，而位于气管47内部的旋转轴75末端设有可加速蒸汽流动排出的第二桨叶76。其相应的原理为，外顶盖7和内顶盖8分别进行磁性驱动旋转时，此时外顶盖7和内顶盖8即可使旋转轴75一同转动，而随着旋转轴75转动后，其末端设有的第二桨叶76即可加速相应的蒸汽流动排出，以提高其整体的通过性。

如图1、图3、图5、图7和图10示，当塔体1内部的蒸汽进行精馏时，由于部分的蒸汽没法充分的与液体相接触和融合，进而需要循环回流再次融合，位于塔板4上方表面呈闭环状设有第二冠状齿轮46，其溢流板45底面设于第二冠状齿轮46的上方，同时在其内部设有的第二齿轮62即可与第二冠状齿轮46啮合连接，并且位于排出口426的开口处设有弹簧罩425，而第二齿轮62外表面一侧设有的第二旋转杆6贯穿弹簧罩425内部，并且位于弹簧罩425内部的第二旋转杆6外周面设有推板63，其推板63与弹簧罩425内壁之间设有可弹力回弹的弹簧64；

位于与第二旋转杆6相对的第二齿轮62外表面一侧设有第五磁块65，而第二旋转杆6外表面一侧端部设有用于加速溶液流动和部分蒸汽回流循环的第一桨叶61，同时通过弹簧64即可实现第二旋转杆6的伸缩移动。

位于塔体1的外周面套接有可伸缩移动的磁环3，其防护罩11外表面开设有可供磁环3移动的升降槽15，同时相邻的磁环3通过第一连杆31实现固定相连。而磁环3的伸缩移动通过其防护罩11内部设有的电动伸缩器5完成移动。并且磁环3的磁性与第五磁块65磁性互斥。因此在塔体1内部需要进行回流循环式精馏时，此时可通过电动伸缩器5进行伸缩运转，随后其输出端设有的磁环3即可一同进行移动，而随着磁环3的磁性与第五磁块65进行磁性相对互斥时，其磁性的反推力即可推动第二齿轮62，以使第二齿轮62能够与第二冠状齿轮46啮合相连，因此在溢流板45旋转混合其液体的同时，第二齿轮62即可进行转动，随着第二齿轮62转动后，一端设有的第一桨叶61即可加速溢流的溶液排出，加快其充分混合的效果，并且第一桨叶61转动后，相邻塔板4之间的部分蒸汽即可通过第一桨叶61再次回流循环反应，以提高精馏的效果。而随着磁环3的上移，即可在弹簧64的弹力反推下，使第二齿轮62与第二冠状齿轮46啮合脱离。

具体的，该一种物料回流式连续精馏炉的工作原理：在塔体1进行精馏使用时，电机22即可进行运转，而随着电机22的转动即可使其驱动端连接的减速机2驱动第一旋转杆12进行旋转，随后第一旋转杆12转动后通过磁性驱动即可使旋转环41一同旋转，由于旋转环41转动即可使溢流板45溢流的溶液以旋转的方式均匀下落至塔板4的上方，使溶液能够均匀混合。

在溢流板45旋转排出溢流溶液时，此时通过第四磁块71与第三磁块424的磁性相吸，即可在导流环422转动时，其磁性驱动相应的外顶盖7，由于多组外顶盖7通过旋转带74相连，以使多组外顶盖7能够同步的旋转，并且在外顶盖7旋转后，通过相应的磁性，即可使内顶盖8一同转动，随后通过的蒸汽即可最大程度与液体进行相接触，并且外顶盖7和内顶盖8分别进行磁性驱动旋转时，此时外顶盖7和内顶盖8即可使旋转轴75一同转动，而随着旋转轴75转动后，其末端设有的第二桨叶76即可加速相应的蒸汽流动排出，以提高其整体的通过性。

塔体1内部需要进行回流循环式精馏时，此时可通过电动伸缩器5进行伸缩运转，随后其输出端设有的磁环3即可一同进行移动，而随着磁环3的磁性与第五磁块65进行磁性相对互斥时，其磁性的反推力即可推动第二齿轮62，以使第二齿轮62能够与第二冠状齿轮46啮合相连，因此在溢流板45旋转混合其液体的同时，第二齿轮62即可进行转动，随着第二齿轮62转动后，一端设有的第一桨叶61即可加速溢流的溶液排出，加快其充分混合的效果，并且第一桨叶61转动后，相邻塔板4之间的部分蒸汽即可通过第一桨叶61再次回流循环反应，以提高精馏的效果。而随着磁环3的上移，即可在弹簧64的弹力反推下，使第二齿轮62与第二冠状齿轮46啮合脱离。

需要说明的是，电机22和电动伸缩器5具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘。

电机22和电动伸缩器5的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。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。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种物料回流式连续精馏炉，包括用于精馏处理的塔体（1），以及塔体（1）内部设有的塔板（4），其特征在于：

还包括塔体（1）内壁向内凹陷开设的旋转槽（14），同时自塔板（4）的外周面套接有可旋转的旋转环（41），旋转环（41）上端向上延伸设有用于围栏溶液的溢流坝（42），而自旋转环（41）下端向下延伸至塔板（4）上方一侧用于引流溶液排出的溢流板（45）。

2.根据权利要求1所述的物料回流式连续精馏炉，其特征在于，所述塔体（1）的外周面一侧设有可旋转的第一旋转杆（12），第一旋转杆（12）的外表面设有与旋转环（41）相对应的第一旋转盘（121），其第一旋转盘（121）与旋转环（41）之间形成磁驱动连接。

3.根据权利要求2所述的物料回流式连续精馏炉，其特征在于，所述第一旋转盘（121）与旋转环（41）之间磁性驱动为第一磁块（122）和第二磁块（43），第一磁块（122）和第二磁块（43）分别设于第一旋转盘（121）和旋转环（41）外周面。

4.根据权利要求3所述的物料回流式连续精馏炉，其特征在于，所述第一旋转杆（12）末端固定设有第一齿轮（13），同时位于其第一齿轮（13）一侧设有可驱动第一齿轮（13）转动的减速机（2），而减速机（2）的动力输出端设有的第一冠状齿轮（21）即可与第一齿轮（13）啮合连接，并且减速机（2）的动力输入端设有的电机（22）即可驱动其转动。

5.根据权利要求4所述的物料回流式连续精馏炉，其特征在于，所述溢流板（45）内环壁向内开设有与其内部相通的排出口（426），同时位于排出口（426）上方相对处的溢流坝（42）内环壁向内开设有与排出口（426）相通的溢流口（421）。

6.根据权利要求5所述的物料回流式连续精馏炉，其特征在于，所述溢流板（45）外表面一侧设有用于溶液充分混合的导流环（422），而导流环（422）两端开口处上方分别向下倾斜设有下压板（423）。

7.根据权利要求6所述的物料回流式连续精馏炉，其特征在于，所述导流环（422）的内环壁分布设有第三磁块（424），塔板（4）上表面等距设有气管（47），并且位于气管（47）的外周面套接有可旋转的外顶盖（7）和内顶盖（8），其外顶盖（7）分布环绕于内顶盖（8）的外侧，外顶盖（7）和内顶盖（8）的底面分别向下延伸设有旋转管（72），其旋转管（72）的外周面套接有旋转带（74），旋转管（72）的内环壁等距分布向内开设有气孔（73），而在外顶盖（7）和内顶盖（8）的外周面分别设有第四磁块（71）和第六磁块（81）。

8.根据权利要求7所述的物料回流式连续精馏炉，其特征在于，所述外顶盖（7）和内顶盖（8）的内部顶壁分别向气管（47）内部延伸设有旋转轴（75），而位于气管（47）内部的旋转轴（75）末端设有可加速蒸汽流动排出的第二桨叶（76）。