CN205412296U - 一种硝基甲烷连续精馏设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及化工领域，特别公开了一种硝基甲烷连续精馏设备。该硝基甲烷连续精馏设备，包括分馏塔、第一冷凝器、分相罐、中间储罐、精馏塔、第二冷凝器、产品接收罐和产品罐，设于产品接收罐顶部另一侧的产品接收罐顶部出气口以及设于分相罐顶部另一侧的分相罐顶部出气口通过管道与一真空泵的进气端相连通。该硝基甲烷连续精馏设备，通过负压精馏，利用甲烷和水在真空下的沸点不同的原理，使水与硝基甲烷的混合物有效分离，提高了硝基甲烷的产品纯度，并且还降低了蒸汽的使用量；蒸馏塔和精馏塔内都有液相回流，避免了因操作不当导致釜内液体蒸干，保证了安全生产；精馏过程连续进行，降低了人力投入。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工领域，特别涉及一种硝基甲烷连续精馏设备。
背景技术
硝基甲烷合成反应得到的粗品硝基甲烷中含有水分，需要送往精馏塔进行精馏以提高硝基甲烷的产品纯度。精馏是利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，并在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分(轻组分)不断从液相向气相中转移，而难挥发组分由气相向液相中迁移，从而使使混合物中的混合组分得到不断分离。对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。然而，粗品硝基甲烷中的硝基甲烷与水会形成最低共沸物，在温度没有升高至水或者硝基甲烷的沸点时，硝基甲烷与水形成的共沸物早已沸腾，使水与硝基甲烷的混合物难以得到有效分离，一般的精馏无法使硝基甲烷得到高度提纯。
现有的硝基甲烷精馏过程通常采用间歇精馏的方式，蒸馏过程中水与硝基甲烷形成的共沸物从塔釜顶部经冷凝器冷凝后形成液体，然后利用硝基甲烷与水不溶，两者之间会出现液位分层的特点，将分层后的水不断排出。随着精馏过程的不断进行，硝基甲烷中的水分不断减少，最终将得到纯度较高的硝基甲烷。传统的这种精馏过程消耗蒸汽能量比较多，并且蒸馏过程为非连续过程，增加了人力的投入。此外，在精馏的过程中，如果因操作不当导致釜内液体蒸干，将会发生严重的安全事故。
实用新型内容
本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种设计合理、提高了硝基甲烷的产品纯度、降低了蒸汽的使用量、避免了因操作不当导致釜内液体蒸干、精馏过程连续进行、降低了人力投入的硝基甲烷合成反应的硝基甲烷连续精馏设备，解决了现有技术中存在的问题。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种硝基甲烷连续精馏设备，包括分馏塔、分相罐、第一冷凝器、中间储罐、精馏塔、第二冷凝器、产品接收罐和产品罐，在分馏塔的下部一侧设有分馏塔第一进料口，在分馏塔的底部设有分馏塔第一底部出料口，设于分馏塔顶部的分馏塔顶部出气口通过管道经第一冷凝器后与设于分相罐顶部一侧的分相罐顶部进料口相连通，设于分相罐底部的分相罐底部出料口分出两路管道，一路直接与设于精馏塔下部一侧的精馏塔进料口相连通，另一路经中间储罐后与精馏塔进料口相连通，设于精馏塔顶部的精馏塔顶部出气口通过管道经第二冷凝器后与设于产品接收罐顶部一侧的产品接收罐顶部进料口相连通，设于分相罐上部一侧的分相罐上部出料口通过管道与设于分馏塔下部一侧的分馏塔第二进料口相连通，设于精馏塔底部的精馏塔第一底部出料口通过管道与设于分馏塔上部一侧的分馏塔回流口相连通，设于产品接收罐底部的产品接收罐底部出料口分出两路管道，一路与设于精馏塔上部一侧的精馏塔回流口相连通，另一路与设于产品罐顶部的产品罐进料口相连通，设于产品接收罐顶部另一侧的产品接收罐顶部出气口以及设于分相罐顶部另一侧的分相罐顶部出气口通过管道与一真空泵的进气端相连通。
设于分馏塔底部的分馏塔第二底部出料口通过管道经第一再沸器与设于分馏塔下部一侧的分馏塔气相返回口相连通。
设于精馏塔底部的精馏塔第二底部出料口通过管道经第二再沸器与设于精馏塔下部一侧的精馏塔气相返回口相连通。
本实用新型的有益效果是：
该硝基甲烷连续精馏设备，通过负压精馏，利用甲烷和水在真空下的沸点不同的原理，使水与硝基甲烷的混合物有效分离，提高了硝基甲烷的产品纯度，并且还降低了蒸汽的使用量；蒸馏塔和精馏塔内都有液相回流，避免了因操作不当导致釜内液体蒸干，保证了安全生产；精馏过程连续进行，降低了人力投入。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图中，1、分馏塔，2、分相罐，3、第一冷凝器，4、中间储罐，5、精馏塔，6、第二冷凝器、7、产品接收罐，8、产品罐，9、分馏塔第一进料口，10、分馏塔第一底部出料口，11、分馏塔顶部出气口，12、分相罐顶部进料口，13、分相罐底部出料口，14、精馏塔进料口，15、精馏塔顶部出气口，16、产品接收罐顶部进料口，17、分相罐上部出料口，18、分馏塔第二进料口，19、精馏塔第一底部出料口，20、分馏塔回流口，21、产品接收罐底部出料口，22、精馏塔回流口，23、产品罐进料口，24、产品接收罐顶部出气口，25、分相罐顶部出气口，26、真空泵，27、分馏塔第二底部出料口，28、第一再沸器，29、分馏塔气相返回口，30、精馏塔第二底部出料口，31、第二再沸器，32、精馏塔气相返回口。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
如图1中所示，该实施例包括分馏塔1、分相罐2、第一冷凝器3、中间储罐4、精馏塔5、第二冷凝器6、产品接收罐7和产品罐8，在分馏塔1的下部一侧设有分馏塔第一进料口9，在分馏塔1的底部设有分馏塔第一底部出料口10，设于分馏塔1顶部的分馏塔顶部出气口11通过管道经第一冷凝器3后与设于分相罐2顶部一侧的分相罐顶部进料口12相连通，设于分相罐2底部的分相罐底部出料口13分出两路管道，一路直接与设于精馏塔5下部一侧的精馏塔进料口14相连通，另一路经中间储罐4后与精馏塔进料口14相连通，设于精馏塔5顶部的精馏塔顶部出气口15通过管道经第二冷凝器6后与设于产品接收罐7顶部一侧的产品接收罐顶部进料口16相连通，设于分相罐2上部一侧的分相罐上部出料口17通过管道与设于分馏塔1下部一侧的分馏塔第二进料口18相连通，设于精馏塔5底部的精馏塔第一底部出料口19通过管道与设于分馏塔1上部一侧的分馏塔回流口20相连通，设于产品接收罐7底部的产品接收罐底部出料口21分出两路管道，一路与设于精馏塔5上部一侧的精馏塔回流口22相连通，另一路与设于产品罐8顶部的产品罐进料口23相连通，设于产品接收罐7顶部另一侧的产品接收罐顶部出气口24以及设于分相罐2顶部另一侧的分相罐顶部出气口25通过管道与一真空泵26的进气端相连通。
设于分馏塔1底部的分馏塔第二底部出料口27通过管道经第一再沸器28与设于分馏塔1下部一侧的分馏塔气相返回口29相连通。
设于精馏塔5底部的精馏塔第二底部出料口30通过管道经第二再沸器31与设于精馏塔5下部一侧的精馏塔气相返回口32相连通。
生产时，来自合成岗位的粗品硝基甲烷通过分馏塔第一进料口9进入分馏塔1，分馏塔1通过真空泵26的抽真空作用而保持-0.04至-0.09MPa的负压，利用硝基甲烷和水在真空下的沸点不同的原理，在第一再沸器28的加热下，粗品硝基甲烷中的硝基甲烷不断汽化从混合物中分离，大部分的硝基甲烷那和少量的水通过分馏塔顶部出气口11排出经冷凝器3冷凝液化后进入分相罐2进行分相处理，大部分的水留在分馏塔1底部，经泵输送至粗蒸釜对料液中的硝基甲烷进行回收。
由于水与硝基甲烷不混溶，所以在分相罐2内，硝基甲烷与水会形成明显的分层现象，使分相罐的上层大部分为水相，下层为硝基甲烷，上层的水经泵通过分馏塔第二进料口18输送回流至分馏塔1内，下层的硝基甲烷经泵输送至中间储罐4或者直接通过精馏塔进料口14输送至精馏塔5内。中间储罐4内的硝基甲烷也可以根据情况，经泵输送至精馏塔5内进行进一步的精馏提纯。
精馏塔5在真空泵26的抽真空作用下也保持负压状态，利用硝基甲烷和水在真空下的沸点不同的原理，塔内物料中的硝基甲烷在第二再沸器31的加热下汽化后从精馏塔5顶部出来，经第二冷凝器6冷凝液化后进入产品接收罐7，生产时可根据产品接收罐7内硝基甲烷的浓度，将硝基甲烷产品输送至不同的产品罐8中。精馏塔5底部的物料经过泵通过精馏塔回流口20输送回分馏塔1进行回收继续分馏。真空泵26吸出的不凝气由真空泵26出口的冷凝器冷凝回收，剩余气体经风机进入尾气吸收塔处理。
以上精馏过程连续进行，使粗品硝基甲烷中的硝基甲烷与水不断分离，硝基甲烷产品的纯度不断提高。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种硝基甲烷连续精馏设备，其特征是：包括分馏塔、第一冷凝器、分相罐、中间储罐、精馏塔、第二冷凝器、产品接收罐和产品罐，在分馏塔的下部一侧设有分馏塔第一进料口，在分馏塔的底部设有分馏塔第一底部出料口，设于分馏塔顶部的分馏塔顶部出气口通过管道经第一冷凝器后与设于分相罐顶部一侧的分相罐顶部进料口相连通，设于分相罐底部的分相罐底部出料口分出两路管道，一路直接与设于精馏塔下部一侧的精馏塔进料口相连通，另一路经中间储罐后与精馏塔进料口相连通，设于精馏塔顶部的精馏塔顶部出气口通过管道经第二冷凝器后与设于产品接收罐顶部一侧的产品接收罐顶部进料口相连通，设于分相罐上部一侧的分相罐上部出料口通过管道与设于分馏塔下部一侧的分馏塔第二进料口相连通，设于精馏塔底部的精馏塔第一底部出料口通过管道与设于分馏塔上部一侧的分馏塔回流口相连通，设于产品接收罐底部的产品接收罐底部出料口分出两路管道，一路与设于精馏塔上部一侧的精馏塔回流口相连通，另一路与设于产品罐顶部的产品罐进料口相连通，设于产品接收罐顶部另一侧的产品接收罐顶部出气口以及设于分相罐顶部另一侧的分相罐顶部出气口通过管道与一真空泵的进气端相连通。
2.根据权利要求1所述的一种硝基甲烷连续精馏设备，其特征是：设于分馏塔底部的分馏塔第二底部出料口通过管道经第一再沸器与设于分馏塔下部一侧的分馏塔气相返回口相连通。
3.根据权利要求1所述的一种硝基甲烷连续精馏设备，其特征是：设于精馏塔底部的精馏塔第二底部出料口通过管道经第二再沸器与设于精馏塔下部一侧的精馏塔气相返回口相连通。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111689541A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-09-22 | 四川北方红光特种化工有限公司 | 硝基酚钠盐废水安全浓缩工艺及浓缩系统 |
| CN113214086A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-06 | 山东中盛药化设备有限公司 | 一种硝基甲烷的连续精馏提纯工艺 |
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