CN205391779U - 一种液位自动控制精馏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化工生产用精馏装置，尤其涉及一种液位自动控制精馏装置。本实用新型包括列管式冷凝器，列管式冷凝器包括圆柱形壳体和设置于壳体内部的多根并列的换热管，壳体与换热管之间形成壳腔；壳体的上端开设有蒸发液蒸汽出口，壳体的下端开设有蒸发液入口；壳体顶部开设有易挥发相出口，易挥发相出口与换热管连通；还包括由上至下连通设置的蒸发液冷凝器和蒸发液储液罐，蒸发液储液罐上设置有进液口，蒸发液储液罐中设置有液位计；蒸发液冷凝器的顶部与蒸发液蒸汽出口连通，蒸发液储液罐的底部与蒸发液入口连通；还包括设置于列管式冷凝器下端的填料塔。本实用新型的优点是节约用水量、精馏温度及液面控制平稳、精馏纯度高。

Description

一种液位自动控制精馏装置

技术领域

本实用新型属于化工生产用精馏装置，尤其涉及一种液位自动控制精馏装置。

背景技术

精馏是利用一定压力下，液体混合物中各组分的沸点或饱和蒸气压不同，使沸点较低或饱和蒸气压较高的轻组分汽化，再利用回流装置经过多次部分汽化与多次部分冷凝，使各组分得以完全分离，从而达到提纯的目的。

在化工反应过程中，有一些工艺要求在反应过程中蒸出低沸点物质，从而有利于反应的进行。现有技术中常用的精馏方法是通过人工随时调节精馏过程中的温度，费时费力且精馏的精确度差，提纯效果不稳定；如采用电气控制则对电气控制的精度及控制元件的精度要求非常高，设备的成本也会提高，而且这两种方法耗水量都比较大。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能自动控制精馏过程中的温度、精馏纯度高且耗水量较小的液位自动控制精馏装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种液位自动控制精馏装置包括列管式冷凝器，列管式冷凝器包括圆柱形壳体和设置于壳体内部的多根并列的换热管，壳体与换热管之间形成壳腔；壳体的上端开设有蒸发液蒸汽出口，壳体的下端开设有蒸发液入口，蒸发液蒸汽出口和蒸发液入口均与壳腔连通；壳体顶部开设有易挥发相出口，易挥发相出口与换热管连通；还包括由上至下连通设置的蒸发液冷凝器和蒸发液储液罐，蒸发液储液罐上设置有进液口，蒸发液储液罐中设置有液位计；蒸发液冷凝器的顶部与蒸发液蒸汽出口连通，蒸发液储液罐的底部与蒸发液入口连通；还包括设置于列管式冷凝器下端的填料塔。

本实用新型的优点和积极效果是：通过设置与壳腔循环连通的蒸发液储液罐，保证精馏过程中壳程的液位稳定；由于在壳程中加入与管程中相同的低沸点组分，利用壳程中该组分沸腾蒸汽的热量，使管程中的该组分汽化，保证了精馏过程中温度稳定、精准，从而确保了精馏产品的纯度高；并且整个过程中，耗水量较小，节约用水量。

优选地：所述填料塔包括塔体，塔体设置有夹层，塔体内装有填料，夹层内灌注有导热油，塔体上开设有导热油进口和导热油出口。

优选地：所述填料为不锈钢填料或陶瓷填料。

优选地：所述壳体的下端开设有蒸发液出口，蒸发液出口与壳腔连通。

优选地：所述壳体的下端开设有冷凝水入口，壳体的上端开设有冷凝水出口。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、冷凝水出口；2、壳体；3、换热管；4、壳腔；5、蒸发液出口；6、填料；7、导热油进口；8、填料塔；9、导热油出口；10、蒸发液储液罐；11、液位计；12、蒸发液入口；13、进液口；14、冷凝水入口；15、蒸发液冷凝器；16、蒸发液蒸汽出口；17、易挥发相出口。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本实用新型包括列管式冷凝器，列管式冷凝器包括圆柱形壳体2和设置于壳体2内部的多根并列的换热管3，壳体2与换热管3之间形成壳腔4；壳体2的上端开设有蒸发液蒸汽出口16，壳体2的下端开设有蒸发液入口12，蒸发液蒸汽出口16和蒸发液入口12均与壳腔4连通；壳体2顶部开设有易挥发相出口17，易挥发相出口17与换热管3连通。

还包括由上至下连通设置的蒸发液冷凝器15和蒸发液储液罐10，蒸发液储液罐10上设置有进液口13，蒸发液储液罐10中设置有液位计11；蒸发液冷凝器15的顶部与蒸发液蒸汽出口16连通，蒸发液储液罐10的底部与蒸发液入口12连通。

还包括设置于列管式冷凝器下端的填料塔8，填料塔8包括塔体，塔体内装有填料6，塔体夹层内灌注有导热油，塔体上开设有导热油进口7和导热油出口9，填料6可根据待精馏物料的不同选用不锈钢填料或陶瓷填料。

本实施例中，所述壳体2的下端开设有蒸发液出口5，蒸发液出口5与壳腔连通，精馏结束后，可将蒸发液由蒸发液出口5放出。

本实施例中，所述壳体2的下端开设有冷凝水入口14，壳体2的上端开设有冷凝水出口1。

以下举例说明本实用新型的工作过程：

例1：用对苯二甲酸二甲酯及乙二醇为原料合成聚酯树脂反应过程中副产物甲醇的收集

用对苯二甲酸二甲酯及乙二醇为原料合成聚酯树脂，反应过程中需蒸出副产物甲醇，因此蒸发液选用甲醇；反应物料无腐蚀，填料塔8填料选用不锈钢填料。

将甲醇作为蒸发液从进液口13加入到蒸发液储液罐10中，通过观察液位计11添加至预订液位，由于蒸发液储液罐10与列管式冷凝器的壳腔4连通，因此壳腔4也中进入了同等液位的甲醇蒸发液；蒸发液冷凝器15通循环水。

反应釜投料加热反应，填料塔8通导热油加热，控制填料塔8温度为100±5℃。

当反应釜中有副产物甲醇生成时，会迅速汽化，经填料塔8升至列管式冷凝器中的换热管3中；冷凝过程中部分甲醇冷凝流回填料塔，由于填料塔8温度高于甲醇沸点(甲醇沸点64.7℃)，再次气化升至列管冷凝器中的换热管3中；少量乙二醇在列管冷凝器的换热管3中冷凝流回填料塔，由于填料塔8的温度远低于乙二醇沸点(乙二醇沸点197.3℃)，乙二醇流回反应釜中。

列管式冷凝器的壳程中的甲醇吸收管程中蒸汽冷凝散发的热量，被加热至沸腾，甲醇汽化，由列管式冷凝器上部的蒸发液蒸汽出口16进入蒸发液冷凝器15，冷凝为液体流入蒸发液储液罐10，蒸发液储液罐10与壳腔4连通，因此保持壳程液位不变。

壳程中的甲醇蒸汽温度大于甲醇沸点，因此始终保持管程中甲醇处于汽化状态，管程中甲醇蒸汽通过易挥发相出口17进入冷凝器从而得到高纯度的液体并收集。

例2：从含15％甲酚的乙酸乙酯溶液中回收乙酸乙酯

壳程中的蒸发液选用乙酸乙酯；反应物料无腐蚀，填料塔8填料选用不锈钢填料。

将乙酸乙酯作为蒸发液加入到蒸发液储液罐10中，添加至预订液位，由于蒸发液储液罐10与列管式冷凝器的壳腔4连通，因此壳腔4也中进入了同等液位的乙酸乙酯蒸发液；蒸发液冷凝器15通循环水。

将含15％甲酚的乙酸乙酯溶液加入蒸馏釜，填料塔8通导热油加热，控制填料塔8内的温度为110±5℃。当蒸馏釜内溶剂共沸，溶剂蒸气经填料塔8升至列管式冷凝的换热管3中；冷凝过程中部分乙酸乙酯冷凝流回填料塔，由于填料塔温度高于乙酸乙酯沸点(乙酸乙酯沸点77.2℃)，再次气化升至列管式冷凝器的换热管3中；少量甲酚在列管式冷凝器的换热管3中冷凝流回填料塔8，由于填料塔8温度远低于甲酚沸点(甲酚沸点191-203℃)，甲酚流回蒸馏釜中。

列管冷凝器壳程中乙酸乙酯吸收管程中蒸汽冷凝散发的热量，被加热至沸腾；乙酸乙酯汽化，由列管冷凝器上部的蒸发液蒸汽出口16进入蒸发液冷凝器15，冷凝为液体流入蒸发液储液罐10，蒸发液储液罐10与壳腔4连通，因此保持壳程液位不变。

壳程中的乙酸乙酯蒸汽温度大于乙酸乙酯沸点，因此始终保持管程中乙酸乙酯汽化状态，管程中乙酸乙酯蒸汽通过易挥发相出口17进入冷凝器得到高纯度液体并收集。

当蒸馏釜中乙酸乙酯全部蒸出，蒸馏釜中留下的是甲酚，再经其他工艺精制，达到回收废溶剂中乙酸乙酯和甲酚目的。

该装置适用于反应过程中蒸出低沸点组分或者由沸点相差较大的混合溶剂中精馏出低沸点组分。

Claims (5)

1.一种液位自动控制精馏装置，其特征在于：包括列管式冷凝器，列管式冷凝器包括圆柱形壳体(2)和设置于壳体(2)内部的多根并列的换热管(3)，壳体(2)与换热管(3)之间形成壳腔(4)；壳体(2)的上端开设有蒸发液蒸汽出口(16)，壳体(2)的下端开设有蒸发液入口(12)，蒸发液蒸汽出口(16)和蒸发液入口(12)均与壳腔(4)连通；壳体(2)顶部开设有易挥发相出口(17)，易挥发相出口(17)与换热管(3)连通；

还包括由上至下连通设置的蒸发液冷凝器(15)和蒸发液储液罐(10)，蒸发液储液罐(10)上设置有进液口(13)，蒸发液储液罐(10)中设置有液位计(11)；蒸发液冷凝器(15)的顶部与蒸发液蒸汽出口(16)连通，蒸发液储液罐(10)的底部与蒸发液入口(12)连通；

还包括设置于列管式冷凝器下端的填料塔(8)。

2.如权利要求1所述的液位自动控制精馏装置，其特征在于：所述填料塔(8)包括塔体，塔体设置有夹层，塔体内装有填料(6)，夹层内灌注有导热油，塔体上开设有导热油进口(7)和导热油出口(9)。

3.如权利要求2所述的液位自动控制精馏装置，其特征在于：所述填料(6)为不锈钢填料或陶瓷填料。

4.如权利要求1所述的液位自动控制精馏装置，其特征在于：所述壳体(2)的下端开设有蒸发液出口(5)，蒸发液出口(5)与壳腔连通。

5.如权利要求1所述的液位自动控制精馏装置，其特征在于：所述壳体(2)的下端开设有冷凝水入口(14)，壳体(2)的上端开设有冷凝水出口(1)。