CN205199014U - 一种节能精馏塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种节能精馏塔，包括蒸出塔、蒸汽流量分配器、第一冷凝器、第二冷凝器、精馏塔、第一储存罐和第二储存罐；所述蒸出塔的出气端与所述蒸汽流量分配器的进气端流体导通连接，所述蒸汽流量分配器的出气端与所述第一冷凝器的进气端流体导通连接，所述蒸汽流量分配器出气端与所述精馏塔塔底进气端流体导通连接；所述精馏塔塔底出气端与所述第二冷凝器的进气端流体导通连接，所述第二冷凝器的出液端与所述第二储存罐的进液端流体导通连接，所述第二储存罐的出液端与所述精馏塔塔顶的出气端流体导通连接。本实用新型通过对冷凝器进行改进，大大提高了蒸汽馏分的冷凝效率，节约能源。

Description

一种节能精馏塔

技术领域

本实用新型属于精馏技术领域，具体涉及一种节能精馏塔。

背景技术

精馏技术是目前应用最广泛的一种工业分离方法，已经广泛应用于化工、石油、食品、轻工业领域。精馏技术已经很成熟、并且已经大规模工业化，但是精馏也存在很大的问题：能源消耗大、能源利用率低，传统的精馏分离，输入能耗占工业总能耗的40％以上，这在能源日益紧缺的21世纪是不可忽视的问题。随着科技的发展，新型的分离技术已经开始在工业上应用，但是在一定时间内，精馏技术的统治地位仍然无法被取代。

目前工程技术人员根据精馏的特点提出了各种各样的精馏节能方法，根据精馏操作条件，合理整理运行参数，运用过程能量集成思想，合理运用余热、废气；开发各种高效率的精馏塔板等等。但是目前还没有专门针对冷凝器进行改进的节能精馏塔，针对目前大多数精馏塔冷凝效率不高的问题，本实用新型提供一种高效节能精馏塔，大大提高冷凝效率，达到节能的效果。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种节能精馏塔，通过对改进冷凝器进行改进，大大提高了了精馏分离效果，减少精馏分离次数和时间，从而达到节能降耗的目的。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种节能精馏塔，其特征在于，包括蒸出塔、蒸汽流量分配器、第一冷凝器、第二冷凝器、精馏塔、第一储存罐和第二储存罐；蒸出塔的出气端与蒸汽流量分配器的进气端流体导通连接，蒸汽流量分配器的出气端与第一冷凝器的进气端流体导通连接，第一冷凝器的出液端与第一储存罐的进液端流体导通连接，第一储存罐与蒸出塔之间设有第一加压泵；精馏塔与第一储存罐之间设有第二加压泵；蒸汽流量分配器出气端与精馏塔塔底进气端流体导通连接；精馏塔塔底出气端与第二冷凝器的进气端流体导通连接，第二冷凝器的出液端与第二储存罐的进液端流体导通连接，第二储存罐的出液端与精馏塔塔顶的出气端流体导通连接；第二冷凝器包括第二壳体、第二横向冷凝管组和第二纵向冷凝管组，第二横向冷凝管组和第二纵向冷凝管组分别设在第二壳体内，第二横向冷凝管组包括大于或等于6根等距分布且平行排列的冷凝管，第二纵向冷凝管组包括大于或等于5根等距分布且平行排列的冷凝管。

上述节能精馏塔，第二横向冷凝管组的数量大于或等于2。

上述节能精馏塔，第二纵向冷凝管组的数量大于或等于2。

上述节能精馏塔，第一冷凝器包括第一壳体、第一横向冷凝管组和第一纵向冷凝管组，第一横向冷凝管组和第一纵向冷凝管组分别设在第一壳体内，第一横向冷凝管组包括大于或等于4根等距分布且平行排列的冷凝管，第一纵向冷凝管组包括大于或等于3根等距分布且平行排列的冷凝管。

上述节能精馏塔，第一冷凝器的第一横向冷凝管组的数量大于或等于2。

上述节能精馏塔，第一冷凝器的第一纵向冷凝管组的数量大于或等于2。

上述节能精馏塔，冷凝管为翅片管。

上述节能精馏塔，第二纵向冷凝管组的进液端设有第二纵向分流板，第二纵向冷凝管组的出液端设有第二纵向集流板，第二横向冷凝管组的进液端设有第二横向分流板，第二横向冷凝管组出液端设有第二横向集流板。

上述节能精馏塔，第一纵向冷凝管组的进液端设有第一纵向分流板，第一纵向冷凝管组的出液端设有第一纵向集流板。

上述节能精馏塔，第一横向冷凝管组的进液端设有第一横向分流板，第一横向冷凝管组的出液端设有第一横向集流板。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型由于采用蒸汽流量分配器，可以调整进入精馏塔内气体的流量及压力，使精馏塔内的气体保持恒定压力，保证气体在第二冷凝器中保持稳定的流速，实现准确的控制冷凝液体的重量，提高蒸汽的冷却效率。

2.本实用新型通过在冷凝器的横向冷凝管组和纵向冷凝管组设置分流板，使冷凝管进水口的温度相同，并且缩短了冷却水在冷凝管的行程，使得冷却水在冷凝器中温差小，实现冷凝器中冷却水的温度保持稳定，提高蒸馏气体的冷凝效果，减少馏分的二次精馏，提高精馏效率，节约能源。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型节能精馏塔的结构示意图。

图2为本实用新型节能精馏塔的第二冷凝器结构示意图。

1-原料液进料管线；2-蒸出塔；3-再沸塔；4-蒸出塔塔底液体出口管线；5-再沸器蒸汽出口管线；6-蒸出塔塔顶蒸汽出口管线；7-蒸汽流量分配器；8-蒸汽流量分配器第一出口管线；9-第一冷凝器；10-第一冷凝器液体出口管线；11-第一储存罐；12-精馏塔塔底液体出口管线；13-第一加压泵；14-第一加压泵液体出口管线；15-第二加压泵；16-蒸汽流量分配器第二出口管线；17-精馏塔塔顶蒸汽出口管线；18-第二冷凝器；19-第二冷凝器液体出口管线；20-第二储存罐；21-第二储存罐产品采出管线；22-第二储存罐液体出口管线23-精馏塔；18-1-第二纵向进水管；18-2-第二纵向分流板；18-3-第二横向进水管；18-4-第二横向分流板；18-5-第二纵向出水管；18-6-第二横向出水管；18-7-第二横向集流板；18-8-第二纵向冷凝管组；18-9-第二横向冷凝管组；18-10-第二纵向集流板。

具体实施方式

为清楚说明本实用新型中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。

如图1所示，原料液经原料液进料管线1在压差推动下进入蒸出塔2的进料级，经分布后的物料沿蒸出塔2进入蒸出塔塔底液体出口管线4，塔底液体一部分作为塔底产品采出，另外一部分进入再沸器3，产生的饱和蒸汽经再沸器蒸汽出口管线5进入蒸出塔2的底部。上述蒸汽沿蒸出塔2经蒸出塔塔顶蒸汽出口管线6进入蒸汽流量分配器7，经蒸汽流量分配器7分配后的蒸汽一部分经蒸汽流量分配器第二出口管线16进入精馏塔23的底部，另一部分蒸汽经蒸汽流量分配器第一出口管线8进入第一冷凝器9，然后通过第一冷凝器液体出口管线10进入第一储存罐11，第一储存罐11的液体馏分通过第一加压泵13经第一加压泵液体出口管线14进入蒸出塔2的顶部。经蒸汽流量分配器第二出口管线16进入精馏塔23的底部的蒸汽沿着精馏塔23进入精馏塔塔顶蒸汽出口管线17。被精馏塔23塔顶第二冷凝器18冷凝后的蒸汽形成冷凝液，沿第二冷凝器液体出口管线19进入第二储存罐20，第二储存罐20的冷凝液一部分经第二储存罐产品采出管线21作为塔顶产品采出，另一部分冷凝液沿第二储存罐液体出口管线22进入精馏塔23的顶部。经分布后的回流液沿精馏塔23进入第二加压泵15，通过第二加压泵15经精馏塔塔底液体出口管线12进入第一储存罐。

为了提高精馏分离效果，应在精馏分离过程中控制冷凝器内部温度均衡，因此本实用新型采用具有第二横向冷凝管组18-9和第二纵向冷凝管组18-8以及第二壳体的第二冷凝器18，如图2所示，第二横向冷凝管组18-9和第二纵向冷凝管组18-8分别设在第二壳体内，第二横向冷凝管组18-9包括大于或等于6根等距分布且平行排列的冷凝管，第二纵向冷凝管组18-8包括大于或等于5根等距分布且平行排列的冷凝管，本实施例中，第二冷凝器18中，第二纵向冷凝管组18-8由12根冷凝管等距分布并平行排列而成。由于本实施例中第二壳体为圆筒形壳体，故第二横向冷凝管组18-9中冷凝管的数量不固定。为了更好地控制第二冷凝器18内部温度，本实施例中，第二冷凝器内设有6个第二横向冷凝管组18-9和6个第二纵向冷凝管组18-8。

为了使每根冷凝管能够实现进水温度相同，本实施例中，在第二纵向冷凝管组18-8的进液端设有第二纵向分流板18-2，而为了减少设备管路，在第二纵向冷凝管组18-8的出液端设有第二纵向集流板18-10；同样为了使每根冷凝管能够实现进水温度相同，第二横向冷凝管组18-9的进液端设有第二横向分流板18-4，而为了减少设备管路，在第二纵向冷凝管组18-8的出液端设有第二横向集流板18-7。

当蒸汽通过第二冷凝器18时，冷却水从第二纵向进水管18-1进入第二纵向分流板18-2，同时冷却水从第二横向进水管18-3进入第二横向分流板18-4；第二纵向分流板18-2将冷却水分流到第二纵向冷凝管组18-8，第二横向分流板18-4将冷却水分流到第二横向冷凝管组18-9；蒸汽通过第二纵向冷凝管组18-8和第二横向冷凝管组18-9的时，在第二横冷凝管组18-9和第二纵冷凝管组18-8的双向冷却作用下，蒸汽馏分迅速与冷却水进行热交换，蒸汽馏分释放热量并迅速冷却为冷凝液，第二横冷凝管组18-9和第二纵冷凝管组18-8的的冷却水吸收热量后聚集到第二纵向集流板18-10和第二横向集流板18-7，并通过第二纵向出水管18-5和第二横向出水管18-6排出第二冷凝器8，吸收蒸汽馏分中热量的冷却水可以用来厂区内供暖。

本实施例中第一冷凝器8与第二冷凝器18具有相似的内部结构。第一冷凝器包括第一壳体、第一横向冷凝管组和第一纵向冷凝管组，第一横向冷凝管组和第一纵向冷凝管组分别设在第一壳体内，第一横向冷凝管组包括大于或等于4根等距分布且平行排列的冷凝管，第一纵向冷凝管组包括大于或等于3根等距分布且平行排列的冷凝管。第一冷凝器的第一横向冷凝管组的数量大于或等于2。第一冷凝器的第一纵向冷凝管组的数量大于或等于2。本实施例中，第一冷凝器8中，第一纵向冷凝管组由10根冷凝管等距分布并平行排列而成。由于本实施例中第一壳体为圆筒形壳体，故第一横向冷凝管组中冷凝管的数量不固定。为了更好地控制第一冷凝器8内部温度，本实施例中，第一冷凝器内设有5个第一横向冷凝管组和5个第一纵向冷凝管组。

当蒸汽通过第一冷凝器8时，冷却水从第一纵向进水管进入第一纵向分流板，同时冷却水从第一横向进水管进入第一横向分流板；第一纵向分流板将冷却水分流到第一纵向冷凝管组，第一横向分流板将冷却水分流到第一横向冷凝管组；蒸汽通过第一纵向冷凝管组和第一横向冷凝管组时，在第一横冷凝管组和第一纵冷凝管组的双向冷却作用下，蒸汽馏分迅速与冷却水进行热交换，蒸汽馏分释放热量并迅速冷却为冷凝液，第一横冷凝管组和第一纵冷凝管组的的冷却水吸收热量后聚集到第一纵向集流板和第一横向集流板，并通过第一纵向出水管和第一横向出水管排出第一冷凝器，吸收蒸汽馏分中热量的冷却水可以用来厂区内供暖。

本实用新型的冷凝管为翅片管，翅片管内部设有小钢片，可以使冷却水保持紊流状态，这样有助于增大冷凝管中冷却水的的热量携带能力，在达到同样的冷却效果时减少冷却水的使用量，而翅片管中翅片增加了翅片管与冷却水的接触面积，提高了热交换效果，从而有利于冷凝器内部温度的控制，同时由于设置了横向和纵向冷凝管组，增大了蒸汽馏分与冷却水的接触面积，进一步提高热交换效果，减少蒸汽冷却时间，提高冷却新效果，从而实现节能的目的。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种节能精馏塔，其特征在于，包括蒸出塔(2)、蒸汽流量分配器(7)、第一冷凝器(9)、第二冷凝器(18)、精馏塔(23)、第一储存罐(11)和第二储存罐(20)；所述蒸出塔(2)的出气端与所述蒸汽流量分配器(7)的进气端流体导通连接，所述蒸汽流量分配器(7)的出气端与所述第一冷凝器(9)的进气端流体导通连接，所述第一冷凝器(9)的出液端与所述第一储存罐(11)的进液端流体导通连接，所述第一储存罐(11)与所述蒸出塔(2)之间设有第一加压泵(13)；所述精馏塔(23)与所述第一储存罐(11)之间设有第二加压泵(15)；所述蒸汽流量分配器(7)出气端与所述精馏塔(23)塔底进气端流体导通连接；所述精馏塔(23)塔底出气端与所述第二冷凝器(18)的进气端流体导通连接，所述第二冷凝器(18)的出液端与所述第二储存罐(20)的进液端流体导通连接，所述第二储存罐(20)的出液端与所述精馏塔(23)塔顶的出气端流体导通连接；所述第二冷凝器(18)包括第二壳体、第二横向冷凝管组(18-9)和第二纵向冷凝管组(18-8)，所述第二横向冷凝管组(18-9)和所述第二纵向冷凝管组(18-8)分别设在所述第二壳体内，所述第二横向冷凝管组(18-9)包括大于或等于6根等距分布且平行排列的冷凝管，所述第二纵向冷凝管组(18-8)包括大于或等于5根等距分布且平行排列的冷凝管。

2.根据权利要求1所述的节能精馏塔，其特征在于，所述第二横向冷凝管组(18-9)的数量大于或等于2。

3.根据权利要求1所述的节能精馏塔，其特征在于，所述第二纵向冷凝管组(18-8)的数量大于或等于2。

4.根据权利要求1所述的节能精馏塔，其特征在于，所述第一冷凝器(9)包括第一壳体、第一横向冷凝管组和第一纵向冷凝管组，所述第一横向冷凝管组和所述第一纵向冷凝管组分别设在所述第一壳体内，所述第一横向冷凝管组包括大于或等于4根等距分布且平行排列的冷凝管，所述第一纵向冷凝管组包括大于或等于3根等距分布且平行排列的冷凝管。

5.根据权利要求4所述的节能精馏塔，其特征在于，所述第一冷凝器(9)的第一横向冷凝管组的数量大于或等于2。

6.根据权利要求4所述的节能精馏塔，其特征在于，所述第一冷凝器(9)的第一纵向冷凝管组的数量大于或等于2。

7.根据权利要求1-6任一所述的节能精馏塔，其特征在于，所述冷凝管为翅片管。

8.根据权利要求1-6任一所述的节能精馏塔，其特征在于，所述第二纵向冷凝管组(18-8)的进液端设有第二纵向分流板(18-2)，所述第二纵向冷凝管组(18-8)的出液端设有第二纵向集流板(18-10)，所述第二横向冷凝管组(18-9)的进液端设有第二横向分流板(18-4)，所述第二横向冷凝管组(18-9)出液端设有第二横向集流板(18-7)。

9.根据权利要求4-6任一所述的节能精馏塔，其特征在于，所述第一纵向冷凝管组的进液端设有第一纵向分流板，所述第一纵向冷凝管组的出液端设有第一纵向集流板。

10.根据权利要求4-6任一所述的节能精馏塔，其特征在于，所述第一横向冷凝管组的进液端设有第一横向分流板，所述第一横向冷凝管组的出液端设有第一横向集流板。