CN205569794U - 一种精馏塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精馏塔，解决了液体向塔壁偏流导致气液接触不良从而影响传质效果的技术问题，其技术方案要点是一种精馏塔，包括塔体，塔体内设有填料层，所述填料层为多层间隔设置，每相邻两层填料层之间设有液体分布器，使液体可以多次重新均匀分布，再进入填料层，使液体将填料充分润湿，增加了气液接触面积，减少了液体在填料层中向塔壁偏流造成气液接触不充分而影响传质效果；所述液体分布器包括至少两层液体分布板，所述液体分布板水平设于塔体内，液体分布板上设有通孔，且液体分布板的通孔直径自上而下逐渐减小，通孔个数逐渐增加，达到了使液体进一步均匀分布的效果，有效减少了液体附壁流动，提高了传质效果。

Description

一种精馏塔

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，特别是涉及一种精馏塔。

背景技术

精馏是分离液体混合物最常用的一种操作，它通过气液两相的直接接触，利用组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相传递，是气液两相之间的传质过程，进行精馏操作的装置包括精馏塔，精馏过程中，塔内气液两相是靠塔底再沸器提供热量所产生的蒸气和塔顶回流建立起来的，它的作用就是把相对挥发度接近的物质通过精馏而使组分分离。

精馏塔有板式塔与填料塔两种主要类型，填料塔是一种以塔内的填料作为气液两相间接触构件的气液传质设备，它具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，因此，填料塔已被推广到大型气、液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。

在填料塔中，液体由上往下流动时，由于塔壁处阻力较小而使液体向塔壁偏流，使塔内填料不能全部润湿，减少了气液接触面积，导致气液接触不良，影响传质效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种减少液体向塔壁偏流，提高气液接触面积的精馏塔。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种精馏塔，包括塔体，塔体内设有填料层，所述填料层为多层间隔设置，每相邻两层填料层之间设有液体分布器，所述液体分布器包括至少两层液体分布板，所述液体分布板水平设于塔体内，液体分布板上设有通孔，且液体分布板的通孔直径自上而下逐渐减小，通孔个数逐渐增加。

通过上述技术方案，所述填料层为多层设置，且每相邻两层填料层之间设有液体分布器，使液体可以多次重新均匀分布，再进入填料层，使液体将填料充分润湿，增加了气液接触面积，减少了液体在填料层中向塔壁偏流造成气液接触不充分而影响传质效果；而液体分布器包括至少两层液体分布板，且液体分布板的通孔直径自上而下逐渐减小，通孔个数逐渐增加。液体落到上层液体分布板时，上层液体分布板对液体进行预先均匀分布，使液体均匀从通孔落到下层液体分布板上，由于下层液体分布板的通孔直径减小，通孔个数增加，使液体均匀从通孔落下，达到了使液体进一步均匀分布的效果，有利于液体均匀润湿填料，增大气液接触面积，提高了传质效果。

进一步优化为，所述液体分布板的上表面均匀设有导流槽。

通过上述技术方案，在液体分布板的上表面设有导流槽，对液体起到导流作用，使落到液体分布板上的液体通过导流槽均匀流到各个通孔处，再从通孔中落下，减少了液体附壁流下，有利于液体通过液体分布板均匀落入填料层中，使液体将填料充分润湿，从而提高传质效果。

进一步优化为，所述填料为鞍环填料。

通过上述技术方案，所述鞍环填料在塔内不易形成大量的局部不均匀区域，空隙率大，气流阻力小，液体再分布性能较好，通量大，从而减小了液体附壁流动，使气液充分接触，传质速率加快，提高了传质效果。

进一步优化为，所述塔体底部设有再沸器，所述塔体与再沸器之间设有回路。

通过上述技术方案，塔体中一部分液体物料进入再沸器中，通过再沸器的加热作用，使液体汽化，气体通过塔体与再沸器之间的回路再次进入塔体进行气液传质过程，从而使物料进行多次精馏，提高了物料的利用率。

进一步优化为，所述再沸器包括供物料流通的加热炉和供传热介质流通的导热管，所述导热管设于加热炉内。

通过上述技术方案，导热管中流通有传热介质，传热介质将热量传递给导热管，而塔体中的物料进入加热炉中与导热管充分接触，进行热交换，使得液体被汽化，再次流回塔体中进行气液传质过程，实现对物料的多次精馏。

进一步优化为，所述导热管为U型或盘管式导热管。

通过上述技术方案，由于U型导热管成U型，管束可以自由伸缩，不会因为管内外的温差而产生热应力，热补偿性能好；且管程为双管程，流程较长，增加了冷热流体的传热面积，使传热速率加快，从而提高了传热性能，加快了气液传质速率；盘管式导热管成盘旋状，大大增加了冷热流体的传热面积，减少了温差应力，提高了导热管的使用寿命。

进一步优化为，所述传热介质为导热油。

通过上述技术方案，由于导热油具有加热均匀，控温准确，能在低蒸汽压下产生高温，传热效果好、节能、输送和操作方便等特点，再沸器采用导热油加热装置，实现了快速加热液体使其蒸发，加快了传质速度，提高了生产效率。

进一步优化为，所述塔体顶部设有组分一出口，塔体中上部设有组分二出口，且组分二出口与组分一出口之间设有所述填料层，塔体中部设有物料进口，塔体底部设有物料出口，物料出口上设有出料泵。

通过上述技术方案，物料进口设于塔体中部，有利于提高轻组分浓度，提高精馏效果；塔体上设置两个组分出口可以满足不同的工艺要求，增加了塔体的实用性；物料出口上设有出料泵，有利于将物料快速从出口排出，使物料不易积聚在出口上，加快了精馏速度。

进一步优化为，所述塔体的组分一出口和组分二出口处分别设有除沫器，所述除沫器包括设于其端口部的丝网。

通过上述技术方案，当带有雾沫的气体上升通过丝网时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网相接触而被附着在丝网表面，而丝网良好的润湿性，使得气体通过丝网除沫器后，基本上不含雾沫，且丝网上的雾沫积聚越来越多，由于重力作用而与丝网分离，开始下落，实现液体物料的回收利用，大大提高了原料的利用率，优化了工艺指标，提高了轻组分的纯度。

进一步优化为，所述塔体接触物料的材质为不锈钢。

通过上述技术方案，由于不锈钢耐腐蚀、耐候性好，在塔体接触物料的材质为不锈钢，不易腐蚀，提高了塔体的使用寿命。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：在塔体内设有多层间隔填料层，在各层填料层之间设置液体分布器，减少了液体附壁流动，使液体均匀落入填料层，提高了传质效果；在填料层气体出口处设有丝网除沫器，提高了组分纯度，也使物料得到充分利用；再沸器中采用导热油作为传热介质，便于控温，操作方便；采用U型或盘管式导热管，增大了传热面积，提高了传质效率；塔体接触物料的材质为不锈钢，提高了塔体的使用寿命。

附图说明

图1为实施例中精馏塔的结构示意图；

图2为实施例中液体分布板的结构示意图；

图3为实施例中再沸器的结构示意图。

图中：1、塔体；11、除沫器；12、再沸器；121、导热管；122、加热炉；13、物料进口；14、组分二出口；15、组分一出口；16、物料出口；161、出料泵；17、填料层；171、鞍环填料； 18、液体分布板；181、通孔；182、导流槽；19、回路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：参见图1，一种精馏塔，包括塔体1，塔体1内设有多层间隔填料层17，其中填料为鞍环填料171，每相邻两层填料层17之间设有液体分布器，液体分布器为两层液体分布板18，液体分布板18水平设于塔体1内，塔体1底部设有再沸器12，塔体1与再沸器12之间设有回路19。

塔体1顶部设有组分一出口15，塔体1中上部设有组分二出口14，且组分二出口14与组分一出口15之间设有填料层17，塔体1中部设有物料进口13，塔体1底部设有物料出口16，物料出口16上设有出料泵161，塔体1的组分一出口15和组分二出口14处分别设有带丝网的除沫器11。

参见图2，液体分布板18上设有通孔181，且通孔181的直径自上而下逐渐减小，通孔181的个数逐渐增加，液体分布板18的上表面均匀设有导流槽182。

参见图3，再沸器12包括供物料流通的加热炉122和供传热介质流通的导热管121，且导热管121成U型，导热管121设于加热炉122内，导热管121中的传热介质为导热油。

塔体1接触物料的材质为不锈钢，不锈钢包括316L、316Ti、904L，其余材质为碳钢。

将物料加入塔体1中，塔体1底部的物料进入再沸器12中，通过导热管121中的导热油对物料进行加热，使物料部分汽化而成为上升蒸汽，气体通过回路19进入塔体1，为塔体1中精馏段、提馏段的汽液两相进行传热与传质提供所需的热量，汽液两相在填料层17完成传热和传质过程，液体在塔体1内向下流动时，液体分布板 18将液体分布后均匀流入填料层17，使鞍环填料171充分润湿，当带有雾沫的气体上升通过除沫器11的丝网时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网相接触而被附着在丝网表面，而丝网良好的润湿性，使得气体通过除沫器11后，基本上不含雾沫，且丝网上的雾沫积聚越来越多，由于重力作用而与丝网分离，重新落入填料层17，再次与上升的气体进行传质和传热过程。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种精馏塔，包括塔体(1)，塔体(1)内设有填料层(17)，其特征在于，所述填料层(17)为多层间隔设置，每相邻两层填料层(17)之间设有液体分布器，所述液体分布器包括至少两层液体分布板(18)，所述液体分布板(18)水平设于塔体(1)内，液体分布板(18)上设有通孔(181)，且液体分布板(18)的通孔(181)直径自上而下逐渐减小，通孔(181)个数逐渐增加。

2.根据权利要求1所述的一种精馏塔，其特征在于，所述液体分布板(18)的上表面均匀设有导流槽(182)。

3.根据权利要求1所述的一种精馏塔，其特征在于，所述填料为鞍环填料(171)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种精馏塔，其特征在于，所述塔体(1)底部设有再沸器(12)，所述塔体(1)与再沸器(12)之间设有回路(19)。

5.根据权利要求4所述的一种精馏塔，其特征在于，所述再沸器(12)包括供物料流通的加热炉(122)和供传热介质流通的导热管(121)，所述导热管(121)设于加热炉(122)内。

6.根据权利要求5所述的一种精馏塔，其特征在于，所述导热管(121)为U型或盘管式导热管。

7.根据权利要求6所述的一种精馏塔，其特征在于，所述传热介质为导热油。

8.根据权利要求7所述的一种精馏塔，其特征在于，所述塔体(1)顶部设有组分一出口(15)，塔体(1)中上部设有组分二出口(14)，且组分二出口(14)与组分一出口(15)之间设有所述填料层(17)，塔体(1)中部设有物料进口(13)，塔体(1)底部设有物料出口(16)，物料出口(16)上连接有出料泵(161)。

9.根据权利要求8所述的一种精馏塔，其特征在于，所述塔体(1)的组分一出口(15)和组分二出口(14)处分别设有除沫器(11)，所述除沫器(11)包括设于其端口部的丝网。

10.根据权利要求1所述的一种精馏塔，其特征在于，所述塔体(1)接触物料的材质为不锈钢。