CN1456381A - 填料塔塔顶汽液分流回流液均衡布料器 - Google Patents

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Abstract

本发明“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡布料器”是在填料塔顶部设置的汽液分流装置，其内部设计的列管汽液分流及引液结构，在实际生产应用过程中真实地形成了回流液均衡地向塔内填料层均衡布液的状态，与目前常用的液－液高位分流后向塔内回流布液截然不同，本发明汽－液分流方式仅靠调控循环液介质温度即可调整汽液分流比率，实现回流液向塔内整个圆截面填料层均衡布液、均衡地湿润整个填料层，因而用本发明“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡布料器”配置的填料塔特别是规整填料塔，用作常压蒸馏、减压蒸馏、高真空蒸馏中的间隙蒸馏或连续蒸馏实际生产应用系统过程中时，均无需各类高位设备及定位高位设备所需的高位框架结构，既减少投资简化操作过程还能降低单位产品成本，特别是对热敏感性混合物物质类料液处理过程中如维生素类及其中间体的蒸馏过程效果更为明显。

Description

填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器
本发明“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”(图一，图二)是化学工业、制药工业、轻化等工业领域中用填料塔蒸馏混合物料液特别是热敏感性混合物物质生产过程中，不可缺少的填料塔塔内件，其在填料塔中的重要作用是：填料塔内的填料层必需有一定的湿润性，才能使汽液在塔内有良好的传质过程，目前的习惯做法是将一定量的馏出物从高位冷凝器冷凝后，经过高位分流器液液分流，一部分去冷却器后进入馏出物贮罐，另一部分液体通过回流液佈料器重新回到填料塔塔内向填料层佈液，是填料塔不可缺少的塔内件，它能使填料塔全塔填料特别是规整填料形成为湿润状态，以避免填料层产生干壁或局部干壁，造成塔内汽液传质过程恶化而直接影响馏出物质量，直接影响单位产品成本，如单位时间馏出物产品的减少甚至于无法得到合格产品，使热敏感性混合物物质热变形成的残液增多、批处理时间的延长、能耗的增大等，因此对填料塔塔内件“回流液佈料器“的研究设计应用效果的好坏，常常会直接影响全塔效率，图五所示是目前常用的回流液佈料器，a为排管式，b为孔管式，图四所示为常用的”回流液佈料器“a或b在填料塔内配置的位置。
在实际生产应用过程中，图五类型的回流液佈料器由于其结构原因，往往很难达到回流液均衡佈料的目的，特别是在小回流液量时更为明显，由于其盘管或排管式孔管均无法在塔内保持一定的水平并与塔体垂直状态，因而其回流液在整个塔截面的佈料均衡性不可避免地产生偏流，另一重要因素是其回流液是依靠高位设备分流器位差或泵压P(图四)将液流输入回流液佈料器主管D(图四)，然后流向与主管连接的每一支管d排管或盘管，由于输入到管或孔管内时受开孔大小、距离、角度及每一圈(b盘管式)每一支管(a排管式)孔的数目多少及离主管距离不同的影响(图五)，将不可避免形成每一孔的流量是不同的，且实际生产应用过程中现有的回流液佈料器的部分管孔，更本无液从内流出或同一佈料器有的孔是液流，而有的孔是液滴这也是常见的现象，因而目前普遍使用的回流液佈料器，基本上无法做到回流液在填料塔内整个圆截面处均衡佈液湿润全塔填料的目的。
本发明“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”(图一，图二)是将目前汽化物通过高位冷凝器冷凝成液态、由高位分流器等高位设备分流后再进过液-液分流，R比回流液高位分流调节回流液量系统(图四)，再进入回流液佈料器的传统研究思考设计观念液-液分流，改变为直接从填料塔塔顶形成汽-液分流，使大量汽化物离开塔顶的瞬间，让部分汽体凝结成液态回流，形成向填料塔整个圆截面处均衡佈液的目的。本发明“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”，从1997年开使应用于近20套填料塔常压、减压、高真空蒸馏生产工艺系统中均取得极好的效果，从塔顶开使形成汽-液分流的新蒸馏体系，在实际生产运行过程中，通过视镜观测口S、S’(图一图二所示)可看到每一回流液佈料管向下端(图二2-01)，非常均衡地向填料层佈液，并通过D馏出物反馈信息调节L、L’进出口可调介质液温度，即可灵便地调控实施回流液量的大小、停止回流、全回流等操作过程。
本发明“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器“是将填料塔塔顶汽化物出口“塔帽”设计成图二所示结构，并依据混合物料液特性延长(延长长度值由料液特性而定)塔帽直边部分(2-05)，在直边内圆之二端设置上下管板，图二所示2-04为下管板，2-07为上管板，上下管板外圆与2-05直边焊接密封，上下管板间焊接依据混合物料液特性设计的按圆周等径、等距均佈的列管(2-03及图二俯视图a)，列管(2-03)下端伸出下管板(2-04)一定的距离，其伸出长短依据混合物料液特性而定，每一列管内镶入并点焊定位特制的“插条”(2-02)，2-02“插条”形状也与混合物料液特性有关，图三所示为通用性“插条”形状，“插条”2-02下端伸出列管(2-03)一定距离(其距离大小仍依据混合物料液特性而定)，“插条”上下二端有内凹的圆弧2-01起集液引液作用，(2-12)与(2-13)是调节列管温度的介质液进出口管，列管间设置障板(2-06)，T为温度仪接管口用来配置检测汽化物温度，P为压力仪接口，(2-15)为塔节体范围示意，(2-14)是形象化液流状态(Q表示从塔节上升的汽化物，Q’为通过每一列管后的向冷凝器去的汽化物)，图一为本发明“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”与塔节连接时的状态，1-16为连接的塔节，1-17为塔内填料层，视镜观测口依据混合物料液特性既可设置于塔节(图一S，S’)，也可设置与填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器一体，视混合物料液特性及制造条件而定。
本发明“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”与现有的液-液回流液佈料器在实际生产应用过程中相比较之后，有如下特性：
1.本发明使汽化物在塔顶内实施汽-液分流，并在实际生产应用
  过程中真实地达到回流液通过管板中均佈的列管和“插片”形
  成的汽液分流特性，实实在在地实现了回流液向整个填料塔
  圆截面填料层均衡佈料湿润填料的过程，特别对规整填料而
  言优化程度更为明显，极大地优化了塔内汽液传质条件
2.用本发明配置的填料塔蒸馏生产工艺装置，操作简单且更为
  可靠，仅需依据离开汽液分离列管后的塔顶汽化物反馈的信
  息或馏出物检测结果，调节列管间温度即可在实际生产应用
  过程中控制馏出物质量，且回流液量的大小并不影响佈液的
  均衡程度，回流量小时是液滴它在整个圆截面处呈现的是佈
  满整个圆截面的液滴状，回流液量大时它在整个圆截面处形
  成均衡的细流，调节过程稳定可靠
3.用本发明配置的填料塔蒸馏生产工艺系统，无需高位冷凝器、
  高位分流器等高位设备及由此而来的高位框架定位装置，既
  减少了投资费用，还能降低运行过程单位产品成本，简化操
  作系统
本发明“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”既可用于填料塔常压蒸馏，也可用于减压蒸馏特别是高真空填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料生产工艺装置，且通用于间隙精馏或连续精馏填料塔汽液分流回流液均衡佈料蒸馏生产工艺装置。

Claims (4)

1.一种与传统的填料塔液-液分流回流佈液方式截然不同的，用塔顶汽-液分流方法的“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”及其内部列管与管板配置及管内插件与管件配置结构
2.一种可通过视镜观测口，该视镜观测口位置既可在塔节上部与“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”连接处，也可与“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”一体，用来直观检查回流液佈液状态的“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”外形结构配置方法
3.一种仅通过调整循环介质液温度，调节“填料塔塔顶汽液分流回流液均衡佈料器”内列管管间温度，便可调控汽液分流状态及回流液佈料器回流量大小的操作方式
4.一种每一“插件”底部内凹用以起到均衡引流佈液作用的插条结构形式及其与每一列管下端伸出部的定位结构
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