CN1299296A - 蒸馏装置及蒸馏方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于减少蒸馏装置的仪表设备,简化控制。它具有:塔体,隔离板(22~24),用于在该塔体内进行隔离,形成互相邻接的第1室(14A~16A)和第2室(14B~16B);供料喷嘴(41),用于把原液(M)供给到上述塔体内;第1蒸馏部(25),其上方具有浓缩部(AR1),下方具有回收部(AR2);第2蒸馏部(26),其上方具有浓缩部(AR3),下方具有回收部(AR4);第3蒸馏部(27),其上方具有浓缩部(AR5),下方具有回收部(AR6);第1排出装置,用于排出第1成分;第2排出装置,用于排出上述第2成分;第3排出装置,用于排出上述第3成分。上述隔离板(22~24)偏离中心,第1室(14A~16A)的断面积和第2室(14B~16B)的断面积不相同。在上述第1室(14A~16A)和第2室(14B~16B)中产生的压力损耗相等,所以,下降的液体不影响上升的蒸气。

Description

蒸馏装置及蒸馏方法
技术领域
本发明涉及蒸馏装置及蒸馏方法。
背景技术
过去,在把多个蒸馏装置组合在一起,通过蒸馏部从含有多种成分的原液中分离出各种成分而获得产品的这种蒸馏装置中,若分别建设上述各个蒸馏塔,则占用面积增大。并且,在侧塔方式的蒸馏装置中,为了调整各个蒸馏塔内的压力,必须控制各蒸馏塔之间的蒸气分配,所以,不能使各个蒸馏塔稳定运转。
因此,提供一种具有帕托流库式(Petlyuk-type)蒸馏塔的蒸馏装置,该蒸馏塔是在外筒内配置内筒,向该内筒内供应原液进行蒸馏。
但是,在此情况下,又要使外筒支承内筒,又要穿通外筒设置管线,又要在内筒上安装供料喷嘴,非常困难,造成蒸馏装置成本提高。并且,因为管线和外筒之间,以及供料喷嘴和内筒之间不能充分密封,所以上述蒸馏塔中的蒸馏效率降低。并且,因为内筒和外筒是同心配置,回收部和浓缩部形成环状体结构,所以,配置在上述回收部和浓缩部上的塔板(塔盘)很难制造。
因此,提供一种利用平板状隔离板来分隔内部的蒸馏装置(参见美国专利第4230533号说明书)。
该蒸馏装置具有:
第1蒸馏部,其中具有通过入口管供给原液,形成在上述入口管的上方的浓缩部以及形成在上述入口管的下方的回收部;
第2蒸馏部,其中具有被连接在该第1蒸馏部的上端,形成在该上端的上方的浓缩部部、以及形成在上述上端的下方,而且通过隔离板而与上述第1蒸馏部的浓缩部相邻的回收部;以及
第3蒸馏部,其中具有被连接在上述第1蒸馏部的下端,形成在该下端的上方而且通过隔离板而与上述第1蒸馏部的回收部相邻的浓缩部、以及形成在上述下端的下方的回收部。
在此情况下,能降低蒸馏装置的成本,能提高蒸馏效率,很容易制造塔板。
然而,在上述过去的蒸馏装置中,为了把从上方降下来的液体适当地分配到第1蒸馏部的浓缩部及第2蒸馏部的回收部内,不仅必须利用分析仪、流量控制器和流量控制阀来调整从第2蒸馏部的浓缩部供给到第1蒸馏部的浓缩部内的液体的流量,而且,必须利用液位检测部、流量控制器和流量控制阀来调整从第2蒸馏部的浓缩部供给到第2蒸馏部的回收部内的液体的流量。
并且,为了把从上方降下来的液体适当地分配到第1蒸馏部的回收部及第3蒸馏部的浓缩部内,不仅必须利用流量控制器和流量控制阀来调整供给到第1蒸馏部内的原液的流量,而且,必须利用液位检测部、流量控制器和流量控制阀来调整从第1、第2蒸馏部之间排出的产品的量。
然后,为了把从下方上升来的蒸气适当地分配到第1蒸馏部的回收部和第3蒸馏部的浓缩部内,不仅必须利用分析仪和流量控制阀来调整从第3蒸馏部的回收部供给到第1蒸馏部的回收部内的蒸气的流量,而且必须利用分析仪和流量控制阀来调整从第3蒸馏部的回收部供给到第3蒸馏部的浓缩部内的蒸气的流量。
这样,为了适当地分配液体和蒸气,不仅必须配置分析仪、流量控制器、流量控制阀、液位检测器等仪表,而且必须操作各仪表,进行复杂的控制。所以,不仅蒸馏装置体积大,而且蒸馏装置成本高。
本发明的目的是解决上述过去的蒸馏装置存在的问题,提供一种能减少仪表,能减化控制,能减小体积、能降低成本的蒸馏装置和蒸馏方法。
发明的公开
为此,在本发明的蒸馏装置内具有:
塔体;
隔离板,用于对该塔体内进行分隔,形成互相邻接的第1室和第2室;
供料喷嘴,用于向上述塔体内供给至少含有第1~第3成分的原液;
第1蒸馏部,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
第2蒸馏部,它至少一部分被设置在邻近上述塔体的塔顶的地方,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
第3蒸馏部,它至少一部分被设置在与上述塔体的底部接邻的地方,并且在上方具有浓缩部,在下方具有回收部;
第1排出装置,用于排出上述第1成分;
第2排出装置,用于排出上述第2成分;以及
第3排出装置,用于排出上述第3成分。
并且,上述隔离板呈偏心状态,第1室的断面积与第2室的断面积不同。
在此情况下,通过使第1室的断面积与第2室的断面积不同,能使第1室内所产生的压力损失和第2室内所产生的压力损失不同,所以,能使下降的液体不影响上升的蒸气。所以,蒸气能均衡地分配,进行上升。
并且,为了分配蒸气,不仅不需要配置分析仪、流量控制器、流量控制阀、液位检测器等许多仪表,而且不需要通过操作各种仪表来进行复杂的控制。所以,不仅能使蒸馏装置减小体积,而且能降低蒸馏装置成本。
再者,因为能使塔体内的液体下降和蒸气上升顺利进行,所以,不仅能防止在各种填料中产生偏流现象(液流的不均匀分布),而且能防止产生不均匀的液体分散。
在本发明的其他蒸馏装置中,上述第1蒸馏部被配置在上述塔体的中央。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,还由上述供料喷嘴向第1蒸馏部内供应原流。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,还至少在上述第1蒸馏部中的浓缩部和回收部中分别独立地配置填料。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,上述第2蒸馏部具有:连接在上述第1蒸馏部上端,从该上端向上方形成的浓缩部、以及从上述上端向下方形成而且通过隔离板与上述第1蒸馏部的浓缩部相邻接的回收部。
并且,上述第3蒸馏部具有:连续在上述第1蒸馏部的下端,从该下端向上方形成而且通过隔离板与上述第1蒸馏部的回收部相邻接的浓缩部、以及从上述下端向下方形成的回收部。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,上述供料喷嘴被配置在上述第1蒸馏部的浓缩部和回收部之间。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,上述各填料种类相同。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,上述各填料种类互不相同。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,具有:
塔体;
隔离板,用于对该塔体内进行分隔,形成互相邻接的第1室和第2室;
供料喷嘴,用于向上述塔体内供给至少含有第1~第3成分的原液;
第1蒸馏部,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
第2蒸馏部,它至少一部分被设置在邻近上述塔体的塔顶的地方,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
第3蒸馏部,它至少一部分被设置在与上述塔体的底部接邻的地方,并且在上方具有浓缩部,在下方具有回收部;
第1排出装置,用于排出上述第1成分;
第2排出装置,用于排出上述第2成分;以及
第3排出装置,用于排出上述第3成分。
并且,从上述第2蒸馏部的浓缩部下降的液体,按照根据蒸馏条件预先设定的分配比例,被分配到上述第1蒸馏部的浓缩部和第2蒸馏部的回收部内,在上述第1蒸馏部中产生的压力损耗和在上述第2蒸馏部的回收部以及第3蒸馏部的浓缩部中产生的压力损耗相等。
在此情况下,因为在上述第1蒸馏部中产生的压力损耗和在上述第2蒸馏部的回收部以及第3蒸馏部的浓缩部中产生的压力损耗相等。所以下降的液体不影响上升的蒸气。因此,蒸气均衡分配进行上升。
并且,为了分配蒸气,不仅不需要配置分析仪、流量控制器、流量控制阀、液位检测部等许多仪表,而且不需要通过操作各种仪表来进行复杂的控制。所以,不仅能使蒸馏装置减小体积,而且能降低蒸馏装置成本。
再者,因为能使塔体内的液体下降和蒸气上升顺利进行,所以,不仅能防止在各种填料中产生偏流现象,而且能防止产生不均匀的液体分散。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,至少上述第1蒸馏部、上述第2蒸馏部的回收部及第3蒸馏部的浓缩部中的F因数值被设定到压力损耗不受下降液量的影响。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,至少上述第1蒸馏部、上述第2蒸馏部的回收部和第3蒸馏部的浓缩部中的F因数值为1.0~1.5。
在此情况下,因为F因数为1.0~1.5,所以,即使下降液量发生变化,压力损耗也几乎不变。因此,在上述第1蒸馏部中产生的压力损耗和在上述第2蒸馏部的回收部以及第3蒸馏部的浓缩部中产生的压力损耗相等。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,上述各压力损耗根据理论段数、每单位高度的平衡理论段数和每单位高度的压力损耗,进行计算。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,上述第1蒸馏部的断面积和上述第2蒸馏部的回收部以及第3蒸馏部的浓缩部的断面积之比,与上升蒸气量相对应进行设定。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,具有:
塔体;
隔离板,用于在该塔体内进行隔离,形成互相邻接的多个室;
收集器,它被配置在上述塔体内,用于收集从上方降下的液体;以及
通道型分配器,用于把由该收集器所收集的液体按照互不相同的量分配到上述各个室内。
在此情况下,从上方下降的液体由收集器进行收集,由分配器按照互不相同的量分配到各个室内。
所以,由于能与蒸馏条件相对应,以最佳状态进行蒸馏,因而能减少蒸馏装置内的消耗能量。而且,因不需要使用复杂的仪表控制系统,所以不仅能使蒸馏装置小型化,而且能降低蒸馏装置的成本。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,具有:
塔体;
隔离板,用于在该塔体内进行隔离,形成互相邻接的多个室;
收集器,它被配置在上述塔体内,用于收集从上方降下的液体;以及
敞口静压管型分配器,用于把由该收集器所收集的液体按照互不相同的量分配到上述各个室内。
在此情况下,从上方下降的液体由收集器进行收集,由分配器按照互不相同的量分配到各个室内。
所以,由于能与蒸馏条件相对应,以最佳状态进行蒸馏,因而能减少蒸馏装置内的消耗能量。而且,因不需要使用复杂的仪表控制系统,所以不仅能使蒸馏装置小型化,而且能降低蒸馏装置的成本。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,具有:
塔体;
隔离板,用于在该塔体内进行隔离,形成互相邻接的多个室;
收集器,它被配置在上述塔体内,用于收集从上方的一个室中降下的液体;以及
敞口静压管型分配器,用于把由该收集器所收集的液体分配到下方的一个室内。
并且,该分配器具有:
敞口静压型立管,用于储存从收集器排出的液体,形成规定的水头;
第1分配部,用于按照与隔离板成直角的方向来分配液体;以及
第2分配部,它与该第1分配部相连结进行配置,按照与隔离板相同的方向来分配由第1分配器分配的液体。
并且,上述第1分配部,在从上述室的中心向隔离板一侧偏心的位置上与上述立管的下端相连结。
在此情况下,从上方的一个室降下来的液体由收集器进行收集,由分配器将其分配到下方的一个室内。并且,因为上述第1分配部在从上述室的中心向隔离板侧偏心的位置上,与上述立管的下端相连结,所以能使在第1分配部内随流程阻力而产生的压力损耗对各第2分配部均匀一致。
因此,在整个室内能均匀地分配上述液体。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,具有:
塔体;
隔离板,它在塔体内进行隔离,形成互相邻接的多个室;
收集箱,它沿着上述塔体及隔离板的内周形成集液沟槽;以及
收集器多层装置,它按照规定的间距在该收集箱上平行地配置了许多个。
并且,该收集器多层装置具有倾钭部和沟槽部,各沟槽部的一端面对上述集液沟槽的塔体侧部分;另一端面对上述集液沟槽的隔离板侧部分。
在此情况下,从上方室中下降的液体在抵达各收集器多层装置之后,沿倾斜部流动,由沟槽部接收,在水平方向上移动,被送到上述集液沟槽内。
所以,在该集液沟槽内能把原液混入到液体内,因此液体流内不会产生偏心(偏斜)。其结果,在上方和下方的室内能使液体和蒸气充分接触。
并且,因为为了取出产品,在塔体内不需要使收集箱凸出很多,所以蒸气流中不会产生偏心。在上方和下方的室内能使液体和蒸气充分接触。
再者,从下方的室内上升的蒸气通过上述各收集器多层装置之间的间隙,沿倾斜部向离开中心的一侧倾斜上升。这时,因为上述蒸气能沿倾斜部顺利地上升,所以压力损耗减小到几乎可以忽略不计。因此,蒸气流不会产生偏移,所以,在上方和下方的室内能使液体和蒸气充分接触。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,具有:
塔体;
隔离板,它在塔体内进行隔离,形成互相邻接的多个室;
收集箱,它沿着上述塔体及隔离板的内周形成集液沟槽;以及
收集器多层装置,它按照规定的间距在该收集箱上平行地配置了许多个。
并且,上述收集箱和收集器多层装置预先进行装配,上述收集箱和上述塔体以及隔离板被固定。
这时,在该集液沟槽内能把原液混入到液体内,因此液体流内不会产生偏心(偏斜)。因此,在上方和下方的室内能使液体和蒸气充分接触。
并且,因为为了取出产品,在塔体内不需要使收集箱凸出很多,所以蒸气流不会产生偏心。在上方和下方的室内能使液体和蒸气充分接触。
再者,从下方的室内上升的蒸气通过上述各收集器多层装置之间的间隙,沿倾斜部能顺利地上升。所以压力损耗减小到几乎可以忽略不计。因此,在蒸气流中不会产生偏心,所以,在上方和下方的室内能使液体和蒸气充分接触。
另外,因为上述收集箱和收集器多层装置预先进行装配,所以,收集器很容易安装到塔体上。从而,不需要在蒸馏塔内进行收集器装配,能简化作业。
在本发明的另外其他蒸馏装置中,上述收集箱的上端固定在上述塔体和隔离板上,上述塔体的法兰和隔离板利用其形状与塔体和隔离板相对应的衬垫进行密封。
在本发明的蒸馏方法中,塔体具有:
第1蒸馏部,其上方有浓缩部,下方有回收部;
第2蒸馏部,至少其一部分与塔顶相邻接进行配置,上方有浓缩部,下方有回收部;
第3蒸馏部,至少其一部分与塔底相邻接进行配置,上方有浓缩部,下方有回收部;以及
隔离板,它为了使第1室的断面积与第2室的断面积不同而进行偏心配置。
向该塔体内供应一种至少含有第1~第3成分的原液,利用与上述第2蒸馏部的上端相连接的浓缩部,对规定成分的蒸气进行凝缩;利用连接在上述第3蒸馏部下端上的蒸发器对规定成分的液体进行蒸发;在上述第2蒸馏部的上端获得富有第1成分的液体;在上述第3蒸馏部的下端获得富有第3成分的液体;在配置了上述隔离板的部分获得富有第2成分的液体。
在本发明的其他蒸馏方法中上述第1成分的沸点低于第2成分;该第2成分的沸点低于第3成分。
附图的简单说明
图1是本发明的第1实施例的组合(综合)型蒸馏塔的概念图。
图2是本发明的第1实施例的蒸馏装置的概念图。
图3是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的说明图。
图4是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的平面图
图5是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的侧面图
图6是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的第1重要件详图
图7是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的第3重要件详图。
图8是本发明的第1实施例的第5部分的分配器的重要件平面图
图9是表示本发明的第1实施例的立管和联管箱的连接状态的图。
图10是表示本发明的第1实施例的压力损耗模拟结果的图。
图11是表示本发明的第2实施例的组合型蒸馏塔特性的图。
图12是表示本发明的第1实施例的填料特性的图。
图13是表示本发明的第3实施例的组合型蒸馏塔特性的图。
图14是表示本发明的第3实施例的填料特性的图。
图15是表示本发明的第4实施例的组合型蒸馏塔特性的图。
图16是表示本发明的第4实施例的填料特性的图。
图17是本发明的第5实施例的组合型蒸馏塔的重要部分(重要件)概念图。
图18是本发明的第5实施例的组合型蒸馏塔的重要部分断面图。
图19是本发明的第6实施例的组合型蒸馏塔的重要部分概念图。
图20是本发明的第6实施例的组合型蒸馏塔的重要部分断面图。
图21是本发明的第7实施例的分配器的说明图。
图22是本发明的第7实施例的分配器的重要部分平面图。
图23是本发明的第7实施例的立管和主联管箱的连结状态的图。
图24是本发明的第7实施例的主联管箱和分支管的连结状态的图。
图25是本发明的第8实施例的立管的说明图。
图26是本发明的第9实施例的组合型蒸馏塔的重要部分概略图。
图27是本发明的第10实施例的分配器的概略图。
图28是本发明的第11实施例的分配器的概略图。
图29是本发明的第12实施例的组合型蒸馏塔的重要部分概略图。
图30是本发明的第13实施例的组合型蒸馏塔的概念图。
图31是本发明的第13实施例的收集器的重要部分断面图。
图32是本发明的第13实施例的收集器的平面图。
图33是本发明的第13实施例的收集箱的平面图。
图34是本发明的第13实施例的收集箱的断面图。
图35是本发明的第14实施例的收集器的安装状态图。
图36是本发明的第14实施例的组合型蒸馏塔的重要部分断面图。
图37是本发明的第14实施例的收集器的平面图。
图38是本发明的第14实施例的收集器的断面图。
图39是表示本发明的第14实施例的衬垫的图。
本发明的最佳实施例
以下参照附图,详细说明本发明的实施例。
图1是本发明的第1实施例的组合型蒸馏塔的概念图。
图2是本发明的第1实施例的蒸馏装置的概念图。
图中,10是组合型蒸馏塔,该组合型蒸馏塔10由第1部分11、第2部分12、第3部分13、第4部分14、第5部分15、第6部分16、第7部分17、第8部分18、第9部分19构成。
并且,上述组合型蒸馏塔10的外壳即塔体,在上述第4部分14、第5部分15和第6部分16中分别被平板状的隔离板22~24划分成第1室14A~16A和第2室14B~16B,第1室14A~16A和第2室14B~16B互相邻接。并且,由上述第1室14A~16A构成第1蒸馏部25;由上述第1部分11、第2部分12、第3部分13和第2室14B构成第2蒸馏部26;由上述第2室15B、16B、第7部分17、第8部分18和第9部分19构成第3蒸馏部27。
而且,也可以用隔热材料来形成上述隔离板22~24,或者使隔离板22~24的内部形成真空,从而使隔离板22~24形成隔热结构。在此情况下,因为能分别减少第1室14A和第2室14B之间、第1室15A和第2室15B之间、以及第1室16A和第2室16B之间的热传导,所以,能提高蒸馏效率。
并且,在组合型蒸馏塔10的大体中心处配置上述第5部分15,在第1室15A形成供料喷嘴41;在第2室15B形成侧线馏分(侧流)喷嘴42。并且,在组合型蒸馏塔10的塔顶配置上述第1部分11,在该第1部分11,与冷凝器31相连接,形成蒸气出口43和回流液入口44。另外,在组合型蒸馏塔10的塔底配置第9部分19,在该第9部分19,与蒸发器32相连接,形成残余液出口45和蒸气入口46。而且,用上述蒸气出口43构成第1排出装置;用侧线馏分喷嘴42构成第2排出装置;用残余液出口45构成第3排出装置。
在上述构成的组合型蒸馏塔10中,主要含有成分A~C的混合物作为原液M被供给到上述供料喷嘴41内。而且,成分A的沸点比成分B低;该成分B的沸点比成分C低。并且,由成分A~C构成第1~第3成分;由上述组合型蒸馏塔10、上述冷凝器31、蒸发器32等构成蒸馏装置。
再者,在上述第1蒸馏部25内,由配置在上述供料喷嘴41上方的第1室14A来形成浓缩部AR1;由配置在喷嘴41下方的第1室16A形成回收部AR2。并且,在上述第2蒸馏部26内,由连接在上述第1蒸馏部25的上端,配置在该上端的上方的第2部分12来构成浓缩部AR3;在上述第1蒸馏部25的上端的下方,由与上述浓缩部AR1相邻接进行配置的第2室14B来构成回收部AR4。再者,在上述第3蒸馏部27内利用与上述第1蒸馏部25的下端相连接,在该下端的上方与上述回收部AR2相邻接进行配置的第2室16B来形成浓缩部AR5;利用配置在上述第1蒸馏部25下端的上方的第8部分18来形成回收部AR6。
这样,第1蒸馏部25的上端被连接在第2蒸馏部26的几乎是中心处;第1蒸馏部25的下端被连接在第3蒸馏部27的几乎是中心处。
并且,在采用上述构成的蒸馏装置的蒸馏方法中,从供料喷嘴41供给的原液M在上述回收部AR2中下降,其间,越往上方,产生的蒸气含A和B成分越多,越往下方,产生的液体含B和C成分越多,从第1蒸馏部25的下端向第3蒸馏部27内供给含B和C成分较多的液体。
再有,含该成分B和C较多的液体在第3蒸馏部27内被加热,被蒸发,变成含B和C成分较多的蒸气,在上述回收部AR2内上升期间与原液M相接触,从该原液M中产生含A和B成分较多的蒸气。
接着,上述含A和B成分较多的蒸气在浓缩部AR1中上升,从上述第1蒸馏部25的上端供给到第2蒸馏部26内。并且,上述含A和B成分较多的蒸气在第2蒸馏部26内被冷却和冷凝,变成含A和B成分较多的液体。
并且,含该成分A和B较多的液体的一部分回流到浓缩部AR1中,与在该浓缩部AR1内上升的含A和B成分较多的蒸气相接触。
这样,能从第1蒸馏部25的上端向第2蒸馏部26内供给含A和B成分较多的蒸气。
在上述回收部AR6内含A和C成分较多的液体下降,在上方产生含B成分多的蒸气;在下方产生含C成分多的液体。所以,含C成分多的液体作为残余液从残余液出口45排出。
再者,从上述残余液出口45排出的、含C成分多的液体的一部分被输送到蒸发器32内,被该蒸发器32加热,进行蒸发,变成含C成分多的蒸气。含C成分多的蒸气从蒸气入口46被供给到第9部分19内,在该第9部分19内和上述回收部AR6内进行上升期间,与含B和C成分多的液体相接触,从这种含B和C成分多的液体中产生含B成分多的蒸气。
接着,这种含B成分多的蒸气的一部分在浓缩部AR5内上升,在第3蒸馏部27的上端,与来自第2蒸馏部26的含B成分多的液体相接触,变成含B成分多的液体。在上述第3蒸馏部27的上端获得的含B成分多的液体作为侧线馏分液,即产品从侧线馏分嘴42排出。
另一方面,在上述第2蒸馏部26的回收部AR4中,含A和B成分多的液体下降,在上方产生含A成分多的蒸气;在下方产生含B成分多的液体。这样,在上述第2蒸馏部26的下端获得的含B成分多的液体作为产品从侧线馏分嘴42中排出。
接着,上述含A成分多的蒸气在浓缩部AR3内上升,从上述蒸气出口43中排出,被送到上述冷凝器31内,由该冷凝器31进行冷凝,变成含A成分多的液体。
这样,含A和B成分多的蒸气,通过上述第2蒸馏部26被分离成含A成分多的蒸气和含B成分多的液体,含A成分多的蒸气从塔顶排出,被上述冷凝器31冷凝后变成含A成分多的液体,含B成分多的液体作为产品从侧线馏分嘴42中排出。并且,含B和C成分多的液体通过上述第3蒸馏部27被分离成含B成分多的液体和含C成分多的液体,含B成分多的液体作为产品从侧线馏分嘴42中排出,含C成分多的液体从塔底排出。
并且,为了提高A成分的蒸馏效率,上述含有大量A成分的液体从回流液入口44回流到浓缩部AR3内,与在该浓缩部AR3内上升的含有大量A和B成分的蒸气相接触。
而且,上述各浓缩部AR1、AR3、AR5和各回收部AR2、AR4、AR6是利用由一节构成的填料来形成的,但为了根据将要蒸发的各种成分之间的相对挥发度,确保蒸馏所需的理论段数,也可以根据所用填料的特征,利用由多个节所构成的填料来形成。并且,也可以在各节之间配置分配器。另外,不一定要把供料喷嘴41和侧线馏分喷嘴42配置在相同的高度上。
这样,不使用多个蒸馏塔就能把原液M分离成A~C各种成分。
再者,因为不需要在多个蒸馏塔中分别反复进行加热和冷却,所以不需要配置许多冷凝器、蒸发器、泵等仪表设备。所以,不仅能减小占用面积,而且能减少应用设施的使用量和消耗能量,能降低蒸馏装置的成本。
而且,上述组合型蒸馏塔10整体最好具有约30~100段的理论段数,分别把5~30段分配给第4部分14和第6部分16。
但是,在第3部分13配置收集器54和通道型分配器61,由上述收集器54收集的液体通过上述分配器61按规定的分配比例以不同的量分配给第4部分14的第1室14A和第2室14B。
并且,在第5部分15的第1室15A中的供料喷嘴41的正上方配置收集器26;在正下方配置园筒型分配器63,由上述收集器62收集的液体与通过上述供料喷嘴41供给的原液M一起由分配器63分配到第6部分16的第1室16A内。
另一方面,在第5部分15的第2室15B中的侧线馏分喷嘴42的正上面配置烟囱帽型收集器65;在正下方配置园筒型分配器66,由上述收集器65收集的液体作为产品从上述侧线馏分喷嘴42中排出,同时,由分配器66将其供给到第6部分16的第2室16B内。
再有,在第7部分17配置收集器67和园筒型分配器68,从第6部分16降下来的液体被上述收集器67收集后,由分配器68将其供给到上述第8部分18内。
但是,在本实施例中,从上方即第2部分12下降到第3部分13内的液体被分配到第4部分14的第1室14A和第2室14B内,分配比例预先根据原液M的各种成分A~C的种类、原液M的各种成分A~C的组成,组合型蒸馏塔10的理论段数、对产品要求的纯度(质量)等蒸馏条件进行设定。
为此,上述分配器61具有一种在与隔离板22成直角的方向上对液体进行分配的图中未示出的分配部,利用该分配部来使供给到上述第1室14A的上方(以下简称「第1室上方部」)的液体量不同于供给到上述第2室14B的上方(以下简称「第2室上方部」)的液体量。
而且,因为上述产品从侧线馏分喷嘴42中排出,所以供给到第2室上方的液体量大于供给到第1室上方的液体量。
再者,在蒸馏装置中,为了获得两种以上的产品而更改蒸馏条件时,必须根据蒸馏条件来更改上述分配比例。因此,配置了许多分配部,使各个分配部分别具有不同的分配比例。为此,从上述第2部分12降下来的液体由收集器54进行收集,通过切换阀33、34有选择地供给到分配器61内。例如,当要获得纯度为99.98[重量%]的产品时,把分配比例定为4∶6;当要获得纯度为99.999[重量%]的产品时,把分配比例定为2∶8。并且,负荷率被更改为50~100[%]。
这样,因为仅配置分配部,即可按最佳分配比例来分配液体,所以,不仅不需要分配液体用的分析仪、流量控制部、流量控制阀和液位检测器等许多仪表设备,而且不需要操作各种仪表进行复杂的控制。所以,不仅能使蒸馏装置小型化,而且能降低蒸馏装置的成本。
接着,说明上述第3部分13的分配器61。
图3是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的说明图。
图4是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的平面图
图5是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的侧面图
图6是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的第1重要件详图
图7是本发明的第1实施例的第3部分的分配器的第2重要件详图。
在图3中,12是第2部分,13是第3部分,14是第4部分,从第2部分12降下来的液体被收集器54进行收集。该收集器54具有:园筒状塔体70、按规定间距互相平行配置的许多收集器用多层装置71、以及沿上述塔体70的内园面形成的、由环状沟槽构成的收集箱72。上述收集器用多层装置71,上端具有弯曲部73,中间具有倾斜部74,下端具有沟槽部75,上述弯曲部73和沟槽部75均沿水平方向(在图3中是与纸面成直角的方向)延伸。
所以,从第2部分12降下来的液体在到达上述各弯曲部73之后,沿各倾斜部74流动,由沟槽部75接收,沿水平方向移动后被送入到收集箱72内。接着该收集箱72内的液体从喷嘴52中排出到管线L11内。
该管线L11被分成管线L12、L13,管线L12、L13分别通过喷嘴53a、53b而与分配器61进行连接。并且,在该管线L12、L13上分别配置作为分配比例更改装置的阀门V1、V2,通过有选择地开关该阀门V1、V2,即可按第1、第2方式用分配器61进行分配。也就是说,第1方式是:液体通过上述管线L12供给到分配器61内,由该分配器61进行分配。并且,第2方式是:液体通过上述管线L13被供给到分配器61内,由该分配器61进行分配。而且,上述阀门V1、V2以手动方式进行开关,或者根据无图示的控制装置的信号自动地进行开关。
再者,上述分配器61具有:在与隔离板22成直角的方向上分配液体的第1分配部77、以及被配置在第1分配部77的正下方,在与隔离板22相同的方向上对由第1分配部77所分配的液体进行分配的第2分配部78。所以,能把上述液体均匀地分配给整个第4部分。
但是,在本实施例中,可以设定被分配到第4部分14的第1室14A内的液体、以及被分配到第2室14B内的液体的分配比例,也能更改该分配比例。该分配比例,根据原液M的成分A~C的种类、原液M的成分A~C的组成、组合型蒸馏塔10(图1)的理论段数、以及对产品要求的纯度(质量)等蒸馏条件进行设定。
在此情况下,在第5部分15的第2室15B中,因为产品从侧线馏分喷嘴42中排出,所以,分配到第2室14B内的液体量大于分配到第1室14A内的液体量,如上所述,要获得纯度为99.98[重量%]的产品时,把分配比例定为4∶6;要获得纯度为99.999[重量%]的产品时,把分配比例定为2∶8。并且把负荷率更改为50~100[%]。
所以,即使蒸馏条件发生变化,也能在最佳状态下进行蒸馏,能提高蒸馏效率。其结果,在蒸馏装置中能减少消耗能量,而且,不需要使用复杂的仪表控制系统,因此,不仅能使蒸馏装置小型化,而且能降低蒸馏装置成本。
上述第1分配部77由上方开口、互相邻接形成的2个敞开静压型主通道77a、77b构成,该主通道77a、77b跨过隔离板22向两边延伸,在主通道77a、77b的底面上形成了排列成矩阵状的许多孔81。并且,通过适当设定该孔81的直径和数量,能把上述分配比例例如调整到4∶6或2∶8。
再者,在主通道77a、77b中,配置缓冲材料84,以便即使随着液体的供给,而产生动压,也不会在主通道77a、77b内的液面水平上产生偏流现象。所以,能使主通道77a、77b内的液体中所产生的水头压保持一定。
这样,因为上述第1分配部77由敞口静压型主通道77a、77b构成,所以,能在第1分配部77内储存足够量的液体,能使其从孔81中下降。所以,能相应地减小第1分配部77的高度,从而能使蒸馏装置小型化。
而且,例如,在通过蒸馏从原液M中分离出一种纯度的产品时,因为不需要更改分配比例,所以把主通道做成1个,把分配比例例如固定到3∶7上,仅把负荷率更改为50~100[%]。并且,由收集器54收集的液体不向塔体70以外排出。而直接供给到分配器61内。再者,在通过蒸馏从原液M中分离出3种纯度的产品时,为了更改分配比例,把主通道做成3个。
并且,上述第2分配部78由上方敞开,互相邻接形成的许多组箱型分支通道78a、78b构成。该分支通道78a、78b在每组分别用夹子85进行连结的状态下,由支架82进行支承,在底面上按等间距形成许多孔83。而且,也可以在上述分支通道78a、78b的侧面上形成孔、缺口等。并且,上述各个夹子85由固定在第1分配部77的两侧面上的「L」字形零件92和螺栓91进行连结。这样,上述第1分配部77由第2分配部78进行支承,上述主通道77a内的液体经过分配,被供给到各个分支通道78a内,主通道77b内的液体经过分配,被供给到各个分支通道78b内。而且,在上述支架82的各处安装挡块93,对第2分配部78进行定位,以便由上述第1分配部77分配的液体能准确地供给到第2分配部78内。
再者,为了使供给到第1室14A内的液体的量以及供给到第2室14B内的液体的量互不相同,可根据上述分配比例,分别设定上述主通道77a的底面上的第1室14A侧部分上所形成的孔81的直径d1和数量n1、上述主通道77a的底面上的第2室14B侧部分上所形成的孔81的直径d2和数量n2、配置在上述第1室14A侧的分支通道78a底面上所形成的孔83的直径d3和数量n3、以及配置在第2室14B侧的分支通道78a的底面上所形成的孔83的直径d4和数量n4。而且,也可以根据分配比例来减小一部分孔81的直径d1、d2。
所以,当把供给到第1室14A内的液体的量定为q1;把供给到第2室14B内的液体的量定为q2时,
q1=(π/4)d12·n1
  =(π/4)d32·n3
q2=(π/4)d22·n2
  =(π/4)d42·n4
并且,若根据分配比例来设定直径d1、d2,使数量n3、n4相等,则可使各个孔83所分担的填料的断面积均等。
并且,为了使供给到第1室14A的液体的量q1和供给到第2室14B内的液体的量q2互不相同,也可以根据上述分配比例,分别设定上述主通道77b的底面上的第1室14a侧部分上所形成的孔81的直径d5和数量n5、上述主通道77b的底面上的第2室14b侧部分上所形成的孔81的直径d6和数量n6、配置在上述第1室14A侧的分支通道78b的底面上所形成的孔83的直径d7和数量n7、以及配置在第2室14B侧的分支通道78b的底面上所形成的孔83的直径d8和数量n8。
这样,因为通过有选择地开关阀门V1、V2,能根据蒸馏条件来更改分配比例,所以,不需要使用复杂的仪表控制系统。因此,不仅能使蒸馏装置小型化,而且能降低蒸馏装置的成本。
而且,因为在上述第1室14A和第2室14B内能分别使从各个孔83中下降的液体的量均等,所以,能防止在第1室14A和第2室14B内的填料中产生偏流现象。
                        实施例
把组合型蒸馏塔10的产品生产能力定为40000[吨/年],把组合型蒸馏塔10的直径定为1100[mm],填料采用”BX PACKING(metalgauge)”和”MELLAPAK 350Y(Metalsheet)”(每种都是商品名称,是住友重机械工业株式会社生产的)。并且,结合型蒸馏塔10的运转条件如下:
操作压力:常压
原液M的成分(一般工业品):乙酸乙酯99.98[重量%]。
产品成分(高纯度产品):乙酸乙酯99.999[重量%]。
并且,使用把2台蒸馏塔组合在一起的蒸馏装置、以及本发明的组合型蒸馏塔10,分别从原液M中去除沸点低的成分A和沸点高的成分C,获得了纯度为99.999[重量%]的蒸馏乙酸乙酯,作为由成分B构成的产品。
在把2台蒸馏塔组合在一起的蒸馏装置中,每一吨产品的蒸气使用量为0.82吨,每1吨产品的用电量为2.3度。与此相比,在组合型蒸馏塔10中,每1吨产品的蒸气使用量为0.7吨,每1吨产品的用电量为2.0度。
并且,组合型蒸馏塔10,与把2台蒸馏塔组合起来的蒸馏装置相比较,建设费约为65%,安装面积约为50%。
而且,当把上述分配比例定为2∶8时,在第1室14A中下降的液体的流量为850~1700Kg/小时;在第2室14B内下降的液体的流量为3400~6800Kg/小时。并且,当把上述分配比例定为4∶6时,在第1室14A中下降的液体的流量为1600~3200Kg/小时;在第2室14B内下降的液体的流量为2400~4800Kg/小时。
下面说明上述第5部分15的分配器63。
图8是本发明的第1实施例的第5部分的分配器的主要部件平面图;图9是表示本发明第1实施例的立管和主联管箱的连结状态的图。
如图所示,分配器63具有:
开口静压型立管155,它在垂直方向上延伸,上端开口,同时能储存从收集器62(图1)中排出的液体,形成规定的水头;
主联管箱177,它作为第1分配部,用于在垂直于隔离板23的方向上分配液体;以及
许多分支管178,它作为第2分配部,与上述主联管箱177相连结进行布置,用于在和隔离板23相同的方向上对由主联管箱177进行分配的液体进行分配。
但是,在本实施例中,因为上述第1蒸馏部25的回收部AR2和第3蒸馏部27的浓缩部AR5通过上述隔离板24进行邻接,所以,上述回收部AR2为半园筒形。因此,不能把上述液体均匀地分配到上述整个回收部AR2内。
因此,上述主联管箱177包括:
连结部177a,它在塔体70的大体中心处从与隔离板23相邻接的部分向径向外方延伸,在从第1室15A的中央向隔离板23侧偏心的位置上与上述立管155的下端相连结;
第1分支部177b,它在离开隔离板23的一侧与上述连结部177a相连结;以及
第2分支部177c,它在靠近隔离板23的一侧与上述连结部177a相连结。
上述各分支管178按相等间距进行配置,在本实施例中,在上述连结部177a上配置1根分支管178;在上述第1分支部177b上配置3根分支管178;在上述第2分支部177c上配置1根分支管178。并且,上述立管155被布置在主联管箱177上,离开隔离板23侧的距离约占主联管箱177长度的五分之二。
并且,第1分支部177b和第2分支部177c,其前端分别由端板177d、177e进行封闭。所以,在上述立管55中所产生的水头压力能均等地传递到上述主联管箱177内。而且,191、192是拼合式法兰盘,193、194是挡块。
在上述主联管箱177的底面上形成许多孔181。并且,上述各分支管178在主联管箱177的下端附近与主联管箱177相连通并被固定,在与主联管箱177成直角的方向上进行延伸,同时由支架182进行支承,在底面上按等间距形成许多孔183。而且,上述分支管178的两端由端板178a、178b封闭。
这样,因为上述主联管箱177和分支管178相连结,所以,上述主联管箱177内的液体被分配并供给到各个分支管178内。
并且,上述主联管箱177在从第1室15A的中央向隔离板23侧偏移的位置上与上述立管155的下端相连结,所以,在主联管箱177内能使因流路阻力而产生的压力损耗对各个分支管178都保持均匀一致。
因此,能把上述液体均匀地分配到上述整个回收部AR2内。
在本实施例中,按照等间距沿分支管178形成上述孔183,但也可以按不等的间距来形成孔183,使上述液体更均匀地分配到上述整个回收部AR2内。
并且,在本实施例中,说明配置在上述回收部AR2上方的分配器63,但配置在第3蒸馏部27的浓缩部AR5的上方的分配器66也具有同样的构成。
但是,当设计组合型蒸馏塔10时,必须决定各室内的每单位高度的平均理论段数NTSM[段/米]、每1理论段的填充高度HETP(理论塔板等效高度)[mm]、F因数f[(m/s)/
√Kg/m3、以及室内每单元高度的压力损耗ΔP[mmHg/m]。F因数f是表示考虑到蒸气压力的实质速度的参数,当设空塔速度为u,蒸气密度为ρ[Kg/m2]时,
f=u√ρ
式中,蒸气密度ρ在设压力为P[mmHg],温度为T[°K],克分子数为M时,
ρ=273.2·P·M/22.41×760·T
  =P·M(62.36)·T
但在配置了填料的室内,当使液体下降,而且使蒸气上升时,在室内下降的液体使蒸气流内产生压力损耗。在本实施例中,因为上述分配器61使供给到上述第1室上方部内的液体的量不同于供给到第2室上方部内的液体的量,所以,在上述第1室14A和第2室14B内下降的液体的流量、即下降液量互不相同。其结果,第1室14A和第2室14B的压力损耗互不相同。在第1室14A和第2室14B中上升的蒸气的量、即上升蒸气量互不相同。
因此,对F因数f进行设定,以便即使下降液量互不相同,也能使压力损耗相等。
图10是表示对本发明第1实施例的压力损耗进行模拟的结果的图。
在此情况下在下列条件下进行了模拟。
下降材料:乙酸乙酯(MW=88.1)
操作压力:常压(760[mmHg])
操作温度:76[℃]
蒸气密度:3.0785[Kg/m3]
液体密度:900[Kg/m3]
表面强度:20[dyn/cm]
填料A的种类:BX PACKING
下降液量:5、10、15、20、25、30[m3/m2小时]
F因数f[(m/s)√Kg/m3]和每单位断面积的上升蒸气流量[Kg/m2小时]的关系:
3200
1.0    6300
1.5    9500
2.0    12600
15800
这样,填料A采用BX填料,当使F因数f在0.5~2.5内变化时,从图中可以看出,在因数为0.5~1.5的情况下,即使下降液量发生变化,压力损耗也几乎没有变化。
因此,在实施例中,第2部分12(图1)、第4部分14、第6部分16和第8部分18的填料A采用BX填料,F因数f定为1.0~1.5。所以,第2部分12、第4部分14、第6部分16和第8部分18的压力损耗基本上保持一定。因此,在第1室14A、16A中产生的压力损耗以及在第2室14B、16B中产生的压力损耗相等。其结果,下降的液体对上升的蒸气没有影响,所以,蒸气均匀分配进行上升。而且,也可以把F因数f定为0.5~1.0。这时,根据实际速度的下降程度,相应地增大室的断面积。
并且,不仅不需要为分配蒸气而配置许多仪表设备,而且不需要操作各种仪表,进行复杂的控制。所以不仅能使蒸馏装置小型化,而且能降低蒸馏装置的成本。
并且,能使组合型蒸馏塔10内的液体顺利地下降,使蒸气顺利地上升,所以,不仅能防止在各室内的填料A中产生偏流现象,而且能防止产生分布不均匀现象。
但是,在上述组合型蒸馏塔10中,在第4部分14、第5部分15、第6部分16中配置了隔离板22~24,所以,在第1室14A和第2室14B之间、以及第1室16A和第2室16B之间容易产生压力损耗差异。以下说明这样一种本发明的第2~第4实施例,即能防止在第1室14A和第2室14B之间、以及第1室16A和第2室16B之间产生压力损耗差。
图11是表示本发明第2实施例的组合型蒸馏塔的特性的图,图12是表示本发明第2实施例的填料的特性的图。
在此情况下,在第2部分12、第4部分14的第1室14A和第2室14B、以及第6部分16的第1室16A和第2室16B中,采用BXPACKING填料作为填料A,在第8部分18中采用MELLAPAK 350Y作为填料B。
在此,假定在上述第1室14A、16A中产生的压力损耗为δP1,在上述第2室14B、16B中产生的压力损耗为δP2。并且,假定第1室14A、16A和第2室14B、16B的各理论段数为NTSi(i=14A、16A、14B、16B),每单位高度的平衡理论段数为NTSMi(i=14A、16A、14B、16B)[段/m],每单位高度的压力损耗为ΔPi(i=14A、16A、14B、16B)。
这时,上述压力损耗δP1为
δP1=(NTS14A/NTSM14A)·ΔP14A+(NTS14B/NTSM14B)·ΔP14B
上述压力损耗δP2为
δP2=(NTS16A/NTSM16A)·ΔP16A+(NTS16B/NTSM16B)·ΔP16B
参照图11计算出各F因数fi(i=14A、16A、14B、16B),参照图12计算出与各F因数fi相对应的每单位高度的压力损耗ΔPi、以及每单位高度的平衡理论段数NTMSi[段/m],这样若把各理论段数NTSi设定为规定值,则可使上述压力损耗δP1、δP2变成
δP1_δP2
而且,在图12中,各F因数fi、各压力损耗Δpi以及各平衡理论段数NTSMi的各个值并未示出,而是用范围来表示。
以下说明本发明第3实施例。
图13是表示本发明第3实施例的组合型蒸馏塔的特性的图。图14是表示本发明第3实施例的填料的特性的图。
在第2部分12和第8部分18中使用MELLAPAK 250Y(商品名称:住友重机械工业公司制)作为填料C,在第4部分14的第1室14A和第2室14B、以及第6部分16的第1室16A和第2室16B中,使用MELLAPAK 250X(商品名称:住友重机械工业公司制)作为填料D。在此情况下,因为在第2部分12和第8部分18内,使用MELLAPAK250Y,所以,能使组合型蒸馏塔10(图1)内的液体和蒸气流稳定。并且,因为在第4部分14的第1室14A和第2室14B以及第6部分16的第1室16A和第2室16B内使用MELLAPAK 250X,所以即使上升蒸气量大,也是对压力损耗δP1、δP2的影响较小。
在此,例如,假定各理论段数NTSi为
NTS14A=14[段]
NTS14B=13[段]
NTS16A=12[段]
NTS16B=7[段]
。则在第1室14A、16A中产生的压力损耗ΔP1为δP1=(NTS14A/NTSM14A)·ΔP14A+(NTS14B/NTSM14B)·ΔP14B=(14/2.2)×0.8+(13/2.0)×4.5=34.34[mmHg],在上述第2室14B、16B中产生的压力损耗δP2为δP2=(NTS16A/NTSM)·ΔP16A+(NTS16B/NTSM)·ΔP16B=(12/2.0)×4.0+(7/2.0)×3.0=34.5[mmHg]所以,可以把上述压力损耗δP1、δP2变成为
δP1_δP2
以下说明本发明的第4实施例。
图15是表示本发明第4实施例的组合型蒸馏塔的特性的图,图16是表示本发明第4实施例的填料的特性的图。
在此情况下,第1室14A、16A的理论段数(NTS14A+NTS16A)和第2室14B、16B的理论段数(NTS14B+NTS16B)不同,而且,上升蒸气量互不相同的情况下是有效的,在第2部分12中配置填料C;在第1室14A、16A中配置填料D;在第2室14B、16B中配置填料A;在第8部分18中配置填料B。
其结果,在第1室14A、16A中产生的压力损耗δP1、以及在上述第2室14B、16B中产生的压力损耗δP2可以建立下式关系:
δP1_δP2
以下说明本发明的第5、第6实施例,该实施例在仅依靠选择各种填料A~D不能使压力损耗δP1、δP2相等的情况下使压力损耗δP1、δP2相等。
图17是本发明第5实施例的组合型蒸馏塔的主要部件概念图,图18是本发明第5实施例的组合型蒸馏塔的主要部件断面图。
图中,113是第3部分,114A~116A是第1室,114B~116B是第2室,117是第7部分,122~124是隔离板。
本实施例在由于组合型蒸馏塔中的蒸馏条件不同而使第1室114A、116A内的上升蒸气量和第2室114B、116B内的上升蒸气量互不相同的情况下是有效的。因此,上述隔离板122~124是偏心状态,在本实施例中,第1室114A、116A的断面积S1小于第2室114B、116B的断面积S2,即
S1∶S2=3∶7
但是,假定第1室114A、116A内的上升蒸气量为Q1,第2室114B、116B内的上升蒸气量为Q2,第1室114A、116A内的空塔速度为u1,第2室114B、116B内的空塔速度为u2,则上述空塔速度u1、u2为
u1=(Q1/S1)×3600[m/秒]
u2=(Q2/S2)×3600[m/秒]
,通过更改上述断面积S1、S2,可以更改空塔速度u1、u2,使其谐调。
其结果,能更改第1室114A、116A的F因数f114A、f116A、以及第2室114B、116B的F因数f114B、f116B,能更改第1室114A、116A内的每单位高度的压力损耗ΔP114A、ΔP114A、以及第2室114B、116B内的每单位高度的压力损耗ΔP114B、ΔP116B
因此,在本实施例中,通过使上述断面积S1、S2不同,能使第1室114A、116A内的每单位高度的压力损耗ΔP114A、ΔP116A和第2室114B、116B内的单位高度的压力损耗ΔP114B、ΔP116B相等,使压力损耗δP1、δP2相等。
以下说明本发明的第6实施例。
图19是本发明第6实施例的组合型蒸馏塔的主要部件概念图,图20是本发明第6实施例的组合型蒸馏塔的主要部件断面图。
图中,213是第3部分,214A~216A是第1室,214B~216B是第2室,217是第7部分,222~224是隔离板。
本实施例在由于组合型蒸馏塔中的蒸馏条件不同而使第1室214A、216A内的上升蒸气量和第2室214B、216B内的上升蒸气量互不相同的情况下是有效的。因此,上述隔离板222~224是偏心状态,在本实施例中,第1室214A、216A的断面积S1小于第2室214B、216B的断面积S2,即
S1∶S2=4∶6
并且,第1室214A内的填料高度小于第2室214B内的填料高度;第1室216A内的填料高度大于第2室216B内的填料高度。
在上述各实施例中,填料采用了BX PACKING、MELLAPAK250X、MELLAPAK 250Y和MELLAPAK 350Y。也可以采用CYPACKING、MELLAPAK 125X、MELLAPAK 125Y和MELLAPAK170X、MELLAPAK 170Y、MELLAPAK 2X、MELLAPAK 2Y、MELLAPAK 500X、MELLAPAK 500Y、MELLAPAK 750Y等。(每一种均为商品名称:住友重机械工业公司制)。
以下说明本发明第7实施例。
图21是本发明第7实施例的分配器的说明图,图22是本发明第7实施例的分配器的主要部件平面图,图23是表示本发明第7实施例的立管和主联管箱的连结状态的图,图24是表示本发明第7实施例的主联管箱和分支管的连结状态的图。
图中,12是第2部分,13是第3部分,14是第4部分,从上述第2部分12中下降的液体由收集器54进行收集。该收集器54具有:
园筒状塔体70;
收集器多层装置71,它按规定间距互相平行地配置了许多个;以及
收集箱72,它沿上述塔体70的内园面形成,由环状沟槽构成。
该收集器多层装置71,上端具有弯曲部73,中央具有倾斜部74,下端具有沟槽部75。上述弯曲部73和沟槽部75均在水平方向(图21中与纸面成直角的方向)上进行延伸。
所以,从第2部分12下降的液体在到达各弯曲部73之后沿各倾斜部74进行流动,由沟槽部75进行接收,在水平方向上移动之后,被送入到收集箱72内。接着,该收集箱72内的液体被集液管252输送到塔体70的中央,在中央从排出管253排出到分配器261内。
该分配器261具有:
敞开静压型立管255,其上端敞开,在垂直方向上延伸配置,用于储存从上述排出管253中排出的液体,产生规定的水头压力;
主联管箱277,它作为第1分配部,在与隔离板22成直角的方向上分配液体;以及
许多分支管278,它与上述主联管箱277相连结进行布置,作为第2分配部用于在与隔离板22相同的方向上对已由主联管箱277进行了分配的液体进行再分配。
所以,能把上述液体均匀地分配到整个第4部分14内。
但是,在本实施例中,能够设定被分配到第4部分14的第1室14A中的液体、以及被分配到第2室14B中的液体的量的分配比例,并且也能更改该分配比例。该分配比例根据原液M的成分A~C的种类、原液M的成分A~C的组成、组合型蒸馏塔10(图1)的理论段数、对产品的要求纯度(质量)等蒸馏条件进行设定。在此情况下,在第5部分15的第2室15B中,从侧线馏分喷嘴42中排出产品,所以,被分配到第2室14B内的液体的量大于被分配到第1室14A内的液体的量,例如,根据对产品要求的纯度,可把分配比例设定为2∶8~5∶5。并且操作范围的负荷率被定为通常的1∶2.5。
所以,能根据蒸馏条件在最佳状态下进行蒸馏,能提高蒸馏效率。其结果,在蒸馏装置中能减少消耗能源。而且,不需要使用复杂的仪表控制系统,所以,不会增大蒸馏装置的体积,能降低蒸馏装置的成本。
为此,上述主联管箱277由跨在隔离板22上向第1室14A侧延伸的第1分支部277a以及向第2室14B侧延伸的第2分支部277b构成,在中央与上述立管255的下端进行连结。而且,上述第1分支部277a和第2分支部277b,其前端均由端板277c进行封闭。所以,在上述立管255中,产生的水头压力被均匀地传递到上述主联管箱277内。并且,在上述主联管箱277的底面上形成许多孔281。
并且,上述分支管278在主联管箱277的下端附近与主联管箱277相连通并被固定,在与主联管箱277成直角的方向上进行延伸。各分支管278由支架282进行支承,在底面上按等间距形成许多孔283。而且,也可以在上述分支管278的侧面上形成孔、缺口等。并且,上述分支管278的两端由端板278a进行封闭。这样,上述主联管箱277和分支管278进行连结,所以,上述主联管箱277内的液体被分配后供给到各分支管278内。
并且,为了使供给到第1室14A内的液体的量不同于供给到第2室14B内的液体的量,在第1分支部277a上形成的孔281的直径d11和数量n11、在第2分支部277b上形成的孔281的直径d12和数量n12、在第1室14A侧配置的各分支管278上所形成的孔283的直径d13和数量n13、以及在第2室14B侧配置的各分支管278上所形成的孔283的直径d14和数量n14分别根据上述分配比例进行设定。
所以,当假定供给到第1室14A内的液体的量为q11,供给到第2室14B内的液体的量为q12时,
q11=(π/4)d112·n11+(π/4)d132·n13
q12=(π/4)d122·n12+(π/4)d142·n14
并且,若根据分配比例来设定直径d11、d12,使数量n11、n12相等,则可使各个孔281、283所分担的填料的断面积均等。
这样,可根据蒸馏条件来设定分配比例,因此,不需要使用复杂的仪表控制系统。所以,不仅能使蒸馏装置小型化,而且能降低蒸馏装置的成本。
并且,在上述第1室14A和第2室14B内能分别使从各个孔281、283下降的液体的量均等一致。所以,能防止在第1室14A和第2室14B内的填料中产生偏流现象。
以下说明本发明的第8实施例。
图25是本发明第8实施例中的立管的说明图。
在此情况下,在立管225的上端形成锥体部226。所以,从排出管253(图21)排出的液体通过锥体部226顺利地进入到立管225内。
以下说明本发明的第9实施例。
图26是本发明的第9实施例的组合型蒸馏塔的主要部分的概略图。
图中,从第2部分12(图21)下降的液体由收集器345进行收集。该集器345具有:
园筒状塔体70;
收集器多层装置71,它按规定的间距互相平行地配置了许多个;以及
收集箱72,它沿上述塔体70的内园面形成,由环状沟槽构成。
所以,从第2部分12下降的液体被送入到收集箱72内之后,由集液管352再将其送入到与第1室14A和第2室14B的各中央相对应进行配置的排出管353、354内,从该排出管353、354排出到分配器361、362内。
该分配器361、362具有:
敞开静压型立管375、376,其上端敞开,在垂直方向上延伸配置,用于储存从上述排出管353、354中排出的液体,产生规定的水头压力;
主联管箱377、379,它作为第1分配部,在与隔离板22成直角的方向上分配液体;以及
许多分支管378、379,它与上述主联管箱377、379相连结进行布置,作为第2分配部用于在与隔离板22相同的方向上对已由主联管箱377、379进行了分配的液体进行再分配。
所以,能把上述液体均匀地分配到整个第4部分14内。
而且,液体向上述第1室14A和第2室14B内的分配比例,通过调整从排出管353、354中排出的液体的量来进行设定。因此,在上述排出管353、354和分支管378、380上形成的孔的直径与分配比例相对应,互不相同。
以下说明本发明的第10实施例。
图27是本发明的第10实施例的分配器的概略图。
在此情况下,分配器331具有:
主联管箱337、338,它具有2段结构,分上下两层进行配置,作为第1分配部在与隔离板22(图26)成直角的方向上分配液体;以及
许多分支管339、340,它与上述主联管箱337、338相连结进行配置,作为第2分配部在与隔离板22相同的方向上对已由主联管箱337、338分配过的液体进行再分配。
所以,能把上述液体均匀地分配到整个第4部分14(图21)内。而且,对各个分支管339、340的位置进行设定,以免把分支管340配置到各分支管339上所形成的图中未示出的孔的下方。并且,225是立管。
在此情况下,根据对产品要求的纯度,把分配比例设定为2∶8~5∶5。并且,把操作范围的负荷率定为通常的1∶20。
为此,配置在第1室14A侧的分支管339、340的图中未示出的孔的直径、以及配置在第2室14B侧的分支管339、340的图中未示出的孔的直径,根据分配比例进行设定。
而且,在本实施例中,在第4部分14上配置了一个分配器331。但和第9实施例一样,也可以在第1室14A和第2室14B上分别配置分配器331。在此情况下,可以使配置在第1室14A的分支管339、340的孔径和配置在第2室14B上的分支管339、340的孔径互不相同,或者把一个分配器331内的液体的面设定到主联管箱337和主联管箱338之间。
以下说明本发明的第11实施例。
图28是本发明第11实施例的分配器概略图。
在此情况下,分配器381具有:
主联管箱387~389,其一侧具有2段结构,在第1室14A(图21)侧制成一段,在第2室14B侧制成2段,作为第1分配部在与隔离板22成直角的方向上分配液体;以及
许多分支管391~393,它作为第2分配部与上述主联管箱387~389相连结进行配置,在与隔离板22相同的方向上对已由主联管箱387~389进行分配的液体进行再分配。
所以,能把上述液体均匀地分配到整个第4部分14内。本实施例适用于被设定的分配比例极不均匀的情况。而且,对各分支管392、393的位置进行设定,避免把分支管393配置在各分支管392上所形成的图中未示出的孔的下方。并且,225是立管。
再者,上述分支管391的图中未示出的孔径、以及分支管392、393的图中未示出的孔径根据分配比例进行设定。
但是,在上述第9~11实施例中,使液体从收集箱72的园周方向的2处供给到集液管252、352内。但在塔体70的直径小的情况下,也可以使液体从收集箱72园周方向的1处供给到集液管内。
以下说明本发明第12实施例。
图29是本发明第12实施例的组合型蒸馏塔的主要部分概略图。
图中,从第2部分12(图21)下降的液体由收集器54进行收集。该收集器54具有:园筒状塔体70,按规定间距互相平行地配置的许多收集器多层装置71、以及沿上述塔体70的内园面形成、由环状沟槽构成的收集箱72。
所以,从第2部分12下降的液体被送入到收集箱72内后,由集液管395将其送入到塔体70的中央,从喷嘴396中排出。
但是,必须使从上述第1蒸馏部25(图1)的浓缩部AR1中降下来的液体与在回收部AR2中上升的蒸气进行接触。若通过供料喷嘴41直接供给原液M41,则液体流内产生偏移,在上述浓缩部AR1和回收部AR2中不能使液体和蒸气充分接触。
并且,从上述第2蒸馏部26的回收部AR4中降下来的液体和在第3蒸馏部27的浓缩部AR5中上升的蒸气互相接触,而且把上述液体的一部分取出作为产品。但为了取出上述产品,若使图中未示出的液体接收器在第2室15B内凸出得太多,则该液体接收器会使蒸气产生偏流,在上述回收部AR4和浓缩部AR5内不能使液体和蒸气充分接触。
在此,说明使用多层型收集器的本发明第13实施例。而且,对于结构与第1实施例相同的部分,则标注相同的符号,其说明从略。
图30是本发明第13实施例的组合型蒸馏塔的概念图,图31是本发明第13实施例的收集器的主要部分的断面图,图32是本发明第13实施例的收集器的平面图,图33是本发明第13实施例的收集箱的平面图,图34是本发明第13实施例的收集箱的断面图。在此情况下,在图31和图32中仅表示收集器462,在图33和图34中,表示收集器462、465。
在此情况下,收集器462的构成部分有:
塔体70;
隔离板23,用于对该塔体70的第5部分15进行分隔,形成半园筒状的第1室15A和第2室15B;
收集箱72,它沿上述塔体70和隔离板23的内园形成集液沟槽491;
多层支架492,它架设在上述收集箱72上;以及
收集器多层装置493、494,它沿上述多层支架492按规定间距互相平行地配置了许多个。
并且,各收集器多层装置493、494如图32所示被架设在该收集箱72的内园壁32a上塔体侧部分和隔离板侧部分之间,在与隔离板23成直角的方向上进行延伸。
并且,各收集器多层装置493、494在上端具有折弯部473,在中央具有倾斜部474,在下端具有沟槽部475。上述折弯部473和沟槽部475均在水平方向(图31的进深方向)上延伸。而且,在各收集器多层装置493、494中,中央的收集器多层装置494相对于一个沟槽部475具有两个倾斜部474和折弯部473,2个倾斜部474分别向离开第1室15A的中央的一侧进行倾斜。并且,各个收集器多层装置493位于上述收集器多层装置494的两侧,例如两侧分别配置4个,每一个都向离开上述第1室15A的中央的一侧进行倾斜。而且,上述各折弯部473的前端与相邻的收集器多层装置493的倾斜部474相重合,降下来的液体一定要滴到收集器多层装置493、494上。
并且,上述各沟槽部475的一端面对集液沟槽491的塔体侧部分,另一端面对集液体沟槽491的隔离板侧部分,所以,在沟槽475内收集的液体从塔体70侧或隔离板23侧被输送到集液沟槽491内。然后,在离开该集液沟槽491中的隔离板23最远的部分,在塔体70上连接供料喷嘴41,在收集箱72上连接排液喷嘴495。并且,上述收集器465具有和收集器462相同的结构,在离开上述集液沟槽491中的隔离板23最远的部分,在塔体70上连接侧线馏分喷嘴42,在收集箱72上连接排液喷嘴495。
在此情况下,由塔体70、隔离板23和收集器462、465来构成集液装置。
所以,从第4部分14的第1室14A降下来的液体在抵达收集器462的各收集器多层装置493、494之后,沿倾斜部474进行流动,由沟槽部475进行接收,沿水平方向进行移动,被送入到集液沟槽491内,在集液沟槽491内混入一种从供料喷嘴41供给的原液M。接着,集液沟槽491内的液体从该排出喷嘴495中排出,被输送到分配器63内,利用该分配器63将其供给到第6部分16的第1室16A内。在此情况下在集液沟槽491内,通过供料喷嘴41供给的原液M被混入到由上述收集器462收集的液体内,由分配器63将其供给到第1室16A内,所以液体流不会产生偏移。
并且,从第1室16A上升的蒸气通过上述收集器462的各收集器多层装置493、494之间的间隙,沿倾斜部474向离开第1室15A中央的一侧倾斜进行上升。这时,因为上述蒸气沿倾斜部474顺利地上升,所以收集器462所造成的压力损耗很小,几乎可以忽略不计。因此,蒸气流不会产生偏移。
这样,液体和蒸气不会产生偏流,所以在浓缩部AR1和回收部AR2中能使液体和蒸气充分接触。
并且,从第4部分14的第2室14B降下来的液体,同样在到达收集器465的各收集器多层装置493、494之后,沿倾斜部474流动,由沟槽部475接收,在水平方向上移动,被送入到集液沟槽491内。在该集液沟槽491内,一部分液体作为产品从侧线馏分喷嘴42中取出。接着,集液沟槽491内的液体通过排出喷嘴495而排出,被送入到分配器66内,由该分配器66将其供给到第6部分16的第2室16B内。在此情况下,为了取出上述产品,不需要使收集箱72在第2室15B内凸出很多,所以收集箱72不会使蒸气流产生偏移。
并且,从第2室16B上升的蒸气通过上述收集器465的各收集器多层装置493、494之间的间隙,沿倾斜部474向离开第2室15B中央的一侧倾斜进行上升。这时,因为上述蒸气沿倾斜部474顺利地上升,所以收集器465所造成的压力损耗很小,几乎可以忽略不计。因此,蒸气流不会产生偏移。
这样,因和蒸气不会产生偏流,所以在回收部AR4和浓缩部AR5中能使液体和蒸气充分接触。
以下说明本发明第14实施例。而且,对于和第13实施例的结构相同的部分,标注相同的符号,其说明从略。
图35是本发明第14实施例的收集器安装状态图,图36是本发明第14实施例的组合型蒸馏塔的主要部分断面图,图37是本发明第14实施例的收集器的平面图,图38是本发明第14实施例的收集器的断面图,图39是本发明第14实施例的衬垫的图。
在此情况下,在第5部分15(图30)的第1室15A中的供料喷嘴41的下正方配置多层型收集器562;在正下方配置管型分配器563,由上述收集器562收集的液体,和通过上述供料喷嘴41供给的原液M一起被分配器563分配到第6部分16的第1室16A内。因此,上述分配器563具有:敞开静压型集液管563a、与该集液管563a相连结的,在与隔离板23成直角的方向上延伸的主联管箱563b、以及与该主联管箱563b相连结,在与隔离板23平行的方向(图36中的进深方向)上延伸的许多分支通道563c,在该分支通道563c上形成许多图中未示出的孔。
另一方面,在第5部分15的第2室15B中的侧线馏分喷嘴42的正上方配置多层型收集器565;在正下方配置管型分配器566,由上述收集器565收集的液体作为产品从上述侧线馏分喷嘴42中排出,同时由分配器566将其分配到第6部分16的第2室16B内。因此,上述分配器566具有:敞开静压型集液管566a、与该集液管566a相连结的,在与隔离板23成直角的方向上延伸的主联管箱566b、以及与该主联管箱566b相连结,在与隔离板23平行的方向(图36中的进深方向)上延伸的许多分支通道566c,在该分支通道566c上形成许多图中未示出的孔。
并且,如图35所示,收集器562、565的构成部分有:
塔体70;
隔离板23,用于对该塔体70的第5部分15进行分隔,形成半园筒状的第1室15A和第2室15B;
收集箱72,它沿上述塔体70和隔离板23的内园形成集液沟槽591;
多层支架592,它架设在上述收集箱72上;以及
收集器多层装置593,它沿上述多层支架592按规定间距互相平行地配置了许多个。
并且,各收集器多层装置593如图37所示被架设在该收集箱72的内园壁32a上塔体侧部分和隔离板侧部分之间,在与隔离板23成直角的方向上进行延伸。
并且,各收集器多层装置593在上端具有折弯部573,在中央具有倾斜部574,在下端具有沟槽部575。上述折弯部573和沟槽部575均在水平方向(图38的进深方向)上延伸。
而且,相邻的各收集器多层装置593被固定在多层支架592的垂直上升部592a上。
并且,各折弯部573的前端与相邻的收集器多层装置593的倾斜部574相重合,降下来的液体一定滴到收集器多层装置593上。
并且,上述各沟槽部575的一端面对集液沟槽591的塔体侧部分591a,另一端面对集液沟槽591的隔离板侧部分591b,所以,在沟槽575内收集的液体从塔体70侧或隔离板23侧被输送到集液沟槽591内。然后,在离开该集液沟槽591中的隔离板23最远的部分,在塔体70上连接供料喷嘴41,在收集箱72上连接排液喷嘴595。并且,上述收集器565具有和收集器562相同的结构,在离开上述集液沟槽591中的隔离板23最远的部分,在塔体70上连接侧线馏分喷嘴42,在收集箱72上连接排液喷嘴595。
在此情况下,由塔体70、隔离板23和收集器562、565来构成集液装置。
所以,从第4部分14的第1室14A降下来的液体在抵达收集器562的各收集器多层装置593之后,沿倾斜部574进行流动,由沟槽部575进行接收,沿水平方向进行移动,被送入到集液沟槽591内,在集液沟槽591内混入了从供料喷嘴41供给的原液M。接着,集液沟槽591内的液体从该排出喷嘴595中排出,被输送到分配器563内,利用该分配器563将其供给到第6部分16的第1室16A内。在此情况下在集液沟槽591内,通过供料喷嘴41供给的原液M被混入到由上述收集器562收集的液体内,由分配器563将其供给到第1室16A内,所以液体流不会产生偏移。
并且,从第1室16A上升的蒸气通过上述收集器562的各收集器多层装置593之间的间隙,沿倾斜部574向离开塔体70中央的一侧倾斜进行上升。这时,因为上述蒸气沿倾斜部574顺利地上升,所以收集器562所造成的压力损耗很小,几乎可以忽略不计。因此,蒸气流不会产生偏移。
这样,液体和蒸气不会产生偏流,所以在浓缩部AR1和回收部AR2中能使液体和蒸气充分接触。
并且,从第4部分14的第2室14B降下来的液体,同样在到达收集器565的各收集器多层装置593之后,沿倾斜部574流动,由沟槽部575接收,在水平方向上移动,被送入到集液沟槽591内。在该集液沟槽591内,一部分液体作为产品从侧线馏分喷嘴42中取出。接着,集液沟槽591内的液体通过排出喷嘴595而排出,被送入到分配器566内,由该分配器566将其供给到第6部分16的第2室16B内。在此情况下,为了取出上述产品,不需要使收集箱72在第2室15B内凸出很多,所以收集箱72不会使蒸气流产生偏移。
并且,从第2室16B上升的蒸气通过上述收集器565的各收集器多层装置593之间的间隙,沿倾斜部574进行上升。这时,因为上述蒸气沿倾斜部574顺利地上升,所以收集器565所造成的压力损耗很小,几乎可以忽略不计。因此,蒸气流不会产生偏移。
这样,蒸气不会产生偏流,所以在回收部AR4和浓缩部AR5中能使液体和蒸气充分接触。
但是,上述塔体70构成第5部分15的15,为了与上述第4部分14(以下简称「上侧塔体」)进行连结,在上述塔体70的上端,面向径向外方形成环状法兰盘596;在上述上侧塔体的下端面向径向外方形成图中未示出的环状法兰盘。并且,沿上述法兰盘596上面的内园缘部,形成环状带台阶部597,在上述隔离板23的上端附近在径向上,而且面向第1室14A内和第2室14B内凸出,形成固定部23a。
另一方面,在收集箱72的上端周缘上,与上述带台阶部597和固定部23a相对应,向外突出地形成固定法兰盘72b。
所以,预先把收集器562、565装配成一个整体,使固定法兰盘72b接触到上述带台阶部597和固定部23a上,利用落入结构对收集箱72的上端和上述塔体70以及隔离板23的上端进行固定。同时,把衬垫598放到上述法兰盘596和隔离板23上,利用图中未示出的螺栓等来对上述法兰盘596和上述上侧塔体的法兰盘进行连结,这样,即可很容易地把收集器562、565安装到塔体70上。而且,上述衬垫598,其形状与塔体70和隔离板23相对应,对收集箱72的上端进行密封,同时,其构成部分是:与塔体70相对应在园周方向上延伸的部分598a、以及与隔离板23相对应在径向上延伸的部分598b。
在此情况下,因为不需要在组合型蒸馏塔10内装配收集器562、565,所以能简化作业。
而且,本发明并非仅很于上述实施例,而是可以根据本发明的主要目的进行各种变形,这些并非被排除在本发明的范围之外。
产业上的应用可能性
本发明可以利用于一种以蒸发方式从含有多种成分的原液中分离出各种成分而获得产品的蒸馏装置。

Claims (21)

1、一种蒸馏装置,它具有:
(a)塔体;
(b)隔离板,用于分隔该塔体内,形成互相邻接的第1室和第2室;
(c)供料喷嘴,用于把至少含有第1~第3成分的原液供给到上述塔体内;
(d)第1蒸馏部,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
(e)第2蒸馏部,至少其一部分与上述塔体的顶部相邻接进行配置,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
(f)第3蒸馏部,至少其一部分与上述塔体的底部相邻接进行配置,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
(g)第1排出装置,用于排出上述第1成分;
(h)第2排出装置,用于排出上述第2成分;
(i)第3排出装置,用于排出上述第3成分,并且,
(j)上述隔离板偏离中心,第1室的断面积和第2室的断面积互不相同。
2、如权利要求1所述的蒸馏装置,其特征在于,上述第1蒸馏部被配置在上述塔体的中央。
3、如权利要求1所述的蒸馏装置,其特征在于,上述供料喷嘴把原液供给到第1蒸馏部内。
4、如权利要求1所述的蒸馏装置,其特征在于:至少在上述第1蒸馏部内的浓缩部和回收部中分别独立地配置填料。
5、如权利要求1所述的蒸馏装置,其特征在于:
(a)上述第2蒸馏部具有:
浓缩部,它被连接在上述第1蒸馏部的上端,形成在离开该上端的上方;以及
回收部,它形成在离开该上端的下方,而且通过隔离板与上述第1蒸馏部的浓缩部相邻接;
(b)上述第3蒸馏部具有:
浓缩部,它被连接在上述第1蒸馏部的下端,形成在离开该下端的上方,而且通过隔离板而与上述第1蒸馏部的回收部相邻接;以及
回收部,它形成在离开上述下端的下方。
6、如权利要求3所述的蒸馏装置,其特征在于:上述供料喷嘴被配置在上述第1蒸馏部中的浓缩部和回收部之间。
7、如权利要求4所述蒸馏装置,其特征在于:上述各填料,其种类均相同。
8、如权利要求4所述的蒸馏装置,其特征在于:上述各填料,其种类互不相同。
9、一种蒸馏装置,其特征在于具有:
(a)塔体;
(b)隔离板,用于分隔该塔体内,形成互相邻接的第1室和第2室;
(c)供料喷嘴,用于把至少含有第1~第3成分的原液供给到上述塔体内;
(d)第1蒸馏部,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
(e)第2蒸馏部,至少其一部分与上述塔体的顶部相邻接进行配置,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
(f)第3蒸馏部,至少其一部分与上述塔体的底部相邻接进行配置,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
(g)第1排出装置,用于排出上述第1成分;
(h)第2排出装置,用于排出上述第2成分;
(i)第3排出装置,用于排出上述第3成分;并且,
(j)从上述第2蒸馏部的浓缩部降下来的液体,按照预先根据蒸馏条件而设定的分配比例,被分配到上述第1蒸馏部的浓缩部和第2蒸馏部的回收部内;
(k)在上述第1蒸馏部内所产生的压力损耗、以及在上述第2蒸馏部的回收部及第3蒸馏部的浓缩部内所产生的压力损耗是相等的。
10、如权利要求9所述的蒸馏装置,其特征在于:至少上述第1蒸馏部、上述第2蒸馏部的回收部和第3蒸馏部的浓缩部中的F因数,其设定值能使压力损耗不受降下的液量的影响。
11、如权利要求9所述的蒸馏装置,其特征在于:至少上述第1蒸馏部、上述第2蒸馏部的回收部和第3蒸馏部的浓缩部中的F因数为1.0~1.5。
12、权利要求9所述的蒸馏装置,其特征在于:上述各压力损耗根据理论段数、每单位高度的平衡理论段数和每单位高度的压力损耗进行计算。
13、如权利要求9所述的蒸馏装置,其特征在于:上述第1蒸馏部的断面积和上述第2蒸馏部的回收部和第3蒸馏部的浓缩部的断面积之比,根据上升蒸气量进行设定。
14、一种蒸馏装置,其特征在于具有:
(a)塔体;
(b)隔离板,用于在该塔体内进行分隔,形成互相邻接的许多室;
(c)收集器,它被配置在上述塔体内,用于收集从上方降下来的液体;以及
(d)通道型分配器,用于向上述各室分别按互不相同的量分配由上述收集器收集的液体。
15、一种蒸馏装置,其特征在于具有:
(a)塔体;
(b)隔离板,用于在该塔体内进行分隔,形成互相邻接的许多室;
(c)收集器,它被配置在上述塔体内,用于收集从上方降下来的液体;以及
(d)敞开静压管型分配器,用于向上述各室分别按互不相同的量分配由上述收集器收集的液体。
16、一种蒸馏装置,其特征在于具有:
(a)塔体;
(b)隔离板,用于在该塔体内进行分隔,形成互相邻接的许多室;
(c)收集器,它被配置在上述塔体内,用于收集从上方的一个室中降下来的液体;以及
(d)敞开静压管型分配器,用于向下方的一个室分配由上述收集器收集的液体;并且,
(e)该分配器具有:
敞开静压型立管,用于储存从收集器中排出的液体,形成规定的水头;
第1分配部,用于在与隔离板成直角的方向上分配液体,以及
第2分配部,用于在与隔离板相同的方向上分配由第1分配部分进行分配后的液体;
(f)上述第1分配部在离开上述室的中央偏向两侧的位置上与上述立管的下端进行连结。
17、一种蒸馏装置,其特征在于具有:
(a)塔体;
(b)隔离板,用于对该塔体内进行分隔,形成互相邻接的许多室;
(c)收集箱,用于沿上述塔体和隔离板的内周来形成集液沟槽;
(d)收集器多层装置,它按照规定间距在上述收集箱上互相平行地配置许多个;并且,
(e)各收集器多层装置具有倾斜部和沟槽部,各沟槽部的一端面对上述集液沟槽的塔体侧部分;另一端面对上述集液沟槽的隔离板侧部分。
18、一种蒸馏装置,其特征在于具有:
(f)塔体;
(g)隔离板,用于对该塔体内进行分隔,形成互相邻接的许多室;
(h)收集箱,用于沿上述塔体和隔离板的内周来形成集液沟槽;
(i)收集器多层装置,它按照规定间距在上述收集箱上互相平行地配置许多个;并且,
(e)上述收集箱和收集器多层装置预先进行装配,上述收集箱和上述塔体以及隔离板被固定。
19、如权利要求18所述的蒸馏装置,其特征在于:
(a)上述收集箱的上端与上述塔体和隔离板进行连结固定;
(b)上述塔体的法兰盘和隔离板利用其形状与塔体和隔离板相对应的衬垫进行密封。
20、一种蒸馏方法,其特征在于:
(a)把至少含有第1~第3成分的原液供给到塔体内,该塔体具有:
第1蒸馏部,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
第2蒸馏部,至少其一部分与塔顶相邻接进行配置,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;
第3蒸馏部,至少其一部分与塔底相邻接进行配置,其上方具有浓缩部,下方具有回收部;以及
隔离板,它为了使第1室的断面积不同于第2室的断面积,配置成偏离中心的状态;
(b)利用连接在上述第2蒸馏部上端的冷凝器对规定成分的蒸气进行冷凝;
(c)利用连接在上述第3蒸馏部下端的蒸发器对规定成分的液体进行蒸发;
(d)在上述第2蒸馏部上端获得含有大量第1成分的液体;在上述第3蒸馏部下端获得含有大量第3成分的液体;在配置了隔离板的部分获得含有大量第2成分的液体。
21、如权利要求19所述的蒸馏方法,其特征在于:上述第1成分的沸点低于第2成分;该第2成分的沸点低于第3成分。
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