CN206167966U - 一种填料塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种填料塔，属于分离多种混合液提的设备领域，旨在提供一种使冷凝的液体回流至蒸汽提升管内壁的四周以使冷却较为均匀的填料塔，其技术方案如下，一种填料塔，包括电加热套、塔釜、精馏柱、蒸汽提升管、冷凝管，所述冷凝管下方设置有出液管和回流管，所述回流管与蒸汽提升管内连通，所述精馏柱竖直设置，所述蒸汽提升管内设置有用于将回流管内的液体扩散至蒸汽提升管的管壁四周的扩散机构。本实施新型适用于对不同沸点的混合物进行分离。

Description

一种填料塔

技术领域

本实用新型涉及一种分离多种混合液提的设备，特别涉及一种填料塔。

背景技术

填料塔是一种蒸汽由塔底进入，蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发组分不断地向气相中转移，由塔顶上升的气相进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔总，其余的部分则作为馏出液取出。

公开号为CN203235279U的中国专利公开了一种上下压力平衡扩张釜精馏装置，它包括扩张釜、精馏柱和减压精馏头，所述精馏柱的上端连接所述减压精馏头，所述精馏柱的下端连接扩张釜，所述扩张釜通过下部的电热套加热，所述扩张釜与所述电热套之间设置有夹套，扩张釜上部为球形结构的缓冲球。

上述这种精馏装置虽然使塔釜受热更加均匀，从冷凝器冷凝的液体通过回流管留至蒸汽提升管内是为了保证提供“冷源”对蒸汽提升管以及精馏柱上端进行降温，从而能够形成一个温度梯度对不同沸点的混合物进行冷凝，但是液体通过回流管回流至蒸汽提升管内时，其液体是从蒸汽提升管的一侧进入，这样就导致液体会大部分从一侧的蒸汽提升管向下流动，进而使没有液体一侧的蒸汽提升管不能及时的进行降温，导致液体对蒸汽提升管的降温不均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种填料塔，具有使冷凝的液体回流至蒸汽提升管内壁的四周以使冷却较为均匀的效果。

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：一种填料塔，包括电加热套、塔釜、精馏柱、蒸汽提升管、冷凝管，所述冷凝管下方设置有出液管和回流管，所述回流管与蒸汽提升管内连通，所述精馏柱竖直设置，所述蒸汽提升管内设置有用于将回流管内的液体扩散至蒸汽提升管的管壁四周的扩散机构。

通过在蒸汽提升管内设置扩散机构，使得塔釜内蒸发的混合液气体经过精馏柱以及蒸汽提升管到达冷凝管时，其在冷凝管内的气体被冷凝成冷却液从回流管回流至蒸汽提升管内，并且该液体通过扩散机构能够扩散至蒸汽提升管的管壁四周，进而使管壁四周都能沾有冷却液，使蒸汽提升管同一水平的管壁能够受冷却液的作用而一起进行降温，使得蒸汽提升管的被逼冷却较为均匀。

进一步的，所述扩散机构包括蓄水环，所述蓄水环设置在蒸汽提升管的内部并位于回流管与蒸汽提升管连接处的下方，所述蓄水环的外壁与蒸汽提升管的内壁贴合，所述蓄水环朝上的一侧开设有蓄水环槽，所述蓄水环槽靠近中心的一侧的槽壁向上延伸有环形挡环，所述蓄水环的外缘圆周阵列有若干缺口，所述缺口与蒸汽提升管构成泄水孔。

通过将回流管内的冷却液输送至蓄水环槽内，随着蓄水环槽内的冷却液越积越多，并且精馏柱处于竖直设置，因此当冷却液蓄满蓄水环槽之后，其冷却液会从蓄水环槽中溢出，而在蓄水环靠近中心的一侧设置有环形挡板，因此冷却液会往蒸汽提升管的管壁方向流动，进而从泄水孔中顺着蒸汽提升管的管壁向下流动，使冷却液能够均匀的分布于蒸汽提升管四周的管壁上对蒸汽提升管均匀的进行降温冷却。

进一步的，回流管与蒸汽提升管连接的一端延伸有用于将液体引导至蓄水环槽的引导管。

通过引导管的设置使冷却管冷凝下来的冷却液顺着回流管回流至蒸汽提升管内时，由引导管将这部分冷却液向下引导至蓄水环槽内，使得大部分的冷却液都能够落到蓄水环槽内，而不易直接从提升管中心落下或在某一侧的管壁上的冷却液过多，进而使冷却液能够通过蓄水环周边的泄水孔均匀的从管壁四周流下，使冷却液能够均匀的分布于蒸汽提升管四周的管壁上对蒸汽提升管均匀的进行降温冷却。

进一步的，所述扩散机构包括锥形斗，所述锥形斗通过连接杆与蒸汽提升管固定连接，所述锥形斗的尖端朝上并且轴线与蒸汽提升管的轴线重合，所述锥形斗的外周靠近蒸汽提升管的内壁并留有供液体通过的间隙，所述回流管延伸至锥形斗的尖端上方。

通过将回流管内冷凝下来的冷却液引导至锥形斗尖端的上方，使冷却液落到锥形斗尖端上时能够被锥形斗的尖端均匀的分散，进而通过锥形斗的侧壁均匀的分散至锥形斗的周缘和蒸汽提升管之间，进而与蒸汽提升管的管壁接触，使冷却液从蒸汽提升管的四周均匀的流下，使冷却液能够均匀的分布于蒸汽提升管四周的管壁上对蒸汽提升管均匀的进行降温冷却，其精馏柱向上移动的混合气体可通过锥形斗与蒸汽提升管之间的间隙向上移动，不会影响混合气体的正常移动。

进一步的，所述锥形斗的侧壁上圆周阵列有若干分隔板，所述分隔板从锥形斗的尖端延伸至锥形斗的周缘。

通过在锥形斗上设置若干分隔板，使的冷却液从锥形斗尖端落下时，能够被分隔板及时的进行分隔，不易使冷却液在顺着锥形斗的侧壁向下流动的过程中发生串动，使冷却液在锥形斗侧壁上分布的更加均匀，进而使冷却液能够均匀的分布于蒸汽提升管四周的管壁上对蒸汽提升管均匀的进行降温冷却。

进一步的，所述锥形斗的侧壁上开设有增加通气量的通气孔。

通过在锥形斗上增设通气孔，从精馏柱向上移动的气体能够通过通气孔向上移动，从而减少了锥形斗与蒸汽提升管之间的间隙的混合气体通过量，使混合气体不易对冷却液的流动造成影响。

进一步的，所述锥形斗的侧壁上位于通气孔的上方设置有用于阻挡液体进入通气孔的挡板。

通过在锥形斗上设置挡板使冷却液顺着锥形斗的侧壁流动时不易覆盖通气孔或使冷却液从通气孔流下，一方面使冷却液不易受来自通气孔的混合气体的影响而产生气泡，另一方面使混合气体能够顺利通过通气孔。

进一步的，所述回流管上设置有用于调节流量的调节阀。

通过在回流管上设置调节阀，使流经回流管的冷却液能够控制在合适的范围内，使进入到蒸汽提升管内的冷却液不易过多，进而能够控制蒸汽提升管竖直方向上由上至下的温度梯度的变化量。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过蓄水环上的蓄水环槽中溢出的冷却液从泄水孔留至蒸汽提升管的四周，使冷却液对蒸汽提升管均匀的进行降温冷却；

通过锥形斗分散冷却液至蒸汽提升管的四周，使冷却液对蒸汽提升管均匀的进行降温冷却；

回流管上的调节阀能够调节回流至蒸汽提升管的冷却液的流量。

附图说明

图1是实施例1中用于体现电加热套、塔釜、精馏柱、蒸汽提升管之间的连接关系示意图；

图2是实施例1中剖开蒸汽提升管以用于体现蓄水环的结构示意图；

图3是图2中A部的放大图；

图4是实施例2中剖开蒸汽提升管以用于体现锥形斗的结构示意图；

图5是图4中B部的放大图；

图6是图5中C部的放大图。

图中，1、电加热套；2、塔釜；3、精馏柱；4、蒸汽提升管；5、冷凝管；51、回流管；511、调节阀；512、引导管；52、出液管；6、二次冷凝管；7、蓄水环；71、蓄水环槽；72、环形挡环；73、缺口；74、泄水孔；8、锥形斗；81、连接杆；82、分隔板；83、通气孔；84、挡板；86、间隙；9、管道。

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1：一种填料塔，如图2和3所示，包括用于容纳混合溶液的塔釜2、设置于塔釜2下方用于对塔釜2加热的电加热套1、精馏柱3、蒸汽提升管4、冷凝管5，精馏柱3竖直放置并且精馏柱3的下方与塔釜2连通，上方与蒸汽提升管4的下端连接，蒸汽提升管4的上端通过管道9与冷凝管5的上方连接，在冷凝管5的下方设置有出液管52和回流管51，在回流管51上设置有用于调节通过回流管51的液体流量的调节阀511，回流管51远离冷凝管5的一端与蒸汽提升管4连通，出液管52远离冷凝管5的一端连接有二次冷凝管6。

如图2和3所示，在蒸汽提升管4的内壁上套有一个蓄水环7，该蓄水环7位于回流管51与蒸汽提升管4之间连接处的下方，蓄水环7的直径与蒸汽提升管4内径适配，蓄水环7与蒸汽提升管4的轴线垂直，即蓄水环7水平设置，蓄水环7中心的通孔供精馏柱3冒出的气体向上通过，在蓄水环7朝上的一侧开设有环形的蓄水环槽71，在蓄水环7上位于蓄水环槽71靠近蓄水环7中心一侧的槽壁上向上延伸有环形挡环72，在蓄水环7的周向圆周阵列有若干个缺口73，这个缺口73与蒸汽提升管4的管壁构成泄水孔74；在回流管51与蒸汽提升管4连接的一端延伸有引导管512，该引导管512为L型，引导管512的一端与蒸汽提升管4的管壁垂直并与回流管51连通，另一端垂直于蓄水环7并位于蓄水环槽71的槽口上。

在本实施例中，冷凝管5为螺旋冷凝管。

具体实施过程：将混合溶液加入到塔釜2内，电加热套1包覆在塔釜2的下方并且在通电情况下对塔釜2进行加热，随着混合溶液的温度不断的升高，混合溶液内的物质达到沸点而蒸发成气体，混合气体向上移动经过精馏柱3之后再进入到蒸汽提升管4上，在这个过程中会有一部分会被冷却成液体再次顺着蒸汽提升管4或精馏柱3回流至塔釜2内，另外一部分的气体便通过管道9进入到冷凝管5内，该气体在冷凝管5内螺旋下降的过程中能够被冷凝管5内的冷却介质进行冷却降温，进而将混合气体中沸点较低的物质冷凝成液体，一部分液体从出液管52流到二次冷凝管6，在冷凝管5内没有冷却完全的气体进入到二次冷凝管6进一步冷却，进而对二次冷凝管6的液体进行提取；另一部分作为冷却液通过回流管51回流至蒸汽提升管4内，当冷却液通过回流管51回流至蒸汽提升管4内时，首先通过引导管512的引导作用将冷却液的流动方向引导成向下流动，也就是将冷却液直接引入到蓄水环槽71内，使得冷却液不会直接从回流管51喷到蒸汽提升管4管壁的一侧或直接从蒸汽提升管4落下，当冷却液进入到蓄水环槽71内并蓄满之后，由于环形挡环72的阻挡作用，使得从蓄水环槽71内溢出的冷却液会流向蒸汽提升管4的管壁，进而使冷却液能够从泄水孔74中流下，因为泄水孔74是由蒸汽提升管4与缺口73构成，因此冷却液便与蒸汽提升管4直接接触并顺着蒸汽提升管4的管壁向下流动，泄水孔74均匀的分布在蓄水环7的外周，因此冷却液能够能够均匀的从蒸汽提升管4的管壁流下，进而对管壁进行均匀的降温，使得管壁不易发生一侧受冷却液的冷却作用处于较低温度，另一侧受蒸汽的作用而处于较高的温度，使蒸汽提升管4的冷却效果较好，当冷却液的回流量较大时，可调节调节阀511来减少回流量；并且从蒸汽提升管4流下的冷凝液体也能受蓄水环7的作用而从泄水孔74流下，对蓄水环7一下的蒸汽提升管4部分进行均匀的降温。

实施例2：一种填料塔，与实施例1的不同之处在于，如图5和6所示，在蒸汽提管的内部设置有一个锥形斗8，锥形斗8的尖端朝上，该锥形斗8的轴线与蒸汽提升管4的轴线重合，并且锥形斗8的边缘与蒸汽提升管4的管壁之间留有环形的间隙86，该间隙86为7mm，在锥形斗8的下部固定连接有一连接杆81，连接杆81远离锥形斗8的一端与蒸汽提升管4的管壁固定连接，在锥形斗8的侧壁上圆周阵列有若干个分隔板82，该分隔板82为三角形，分隔板82从锥形斗8的尖端延伸至锥形斗8的边缘，在锥形斗8上均匀分布有若干通气孔83，通气孔83的孔径为3mm，并且在锥形斗8的侧壁上位于通气孔83朝向的孔壁位置设置有挡板84，该挡板84的形状为与通气孔83的弧形配合，回流管51与蒸汽提升管4连通的一端延伸至蒸汽提升管4的中心位置并将冷却液向下引导，使得从回流管51流出液体直接正对锥形斗8的尖端。

当回流管51内的冷却液进入到蒸汽提升管4并向下落下时，其冷却液受锥形斗8的尖端的分散作用，使冷却液均匀的分散在锥形斗8的侧壁上，并且分隔板82能够进一步的将冷却液进行分隔并且防止冷却液偏向一侧，冷却液在锥形斗8的侧壁上流动的过程中，由于受到挡板84的阻挡作用而使冷却液不易覆盖到通气孔83，使得蒸汽提升管4底部的混合气体能够稳定的通过通气孔83向上移动，不易因冷却液覆盖在通气孔83上导致冷却液从通气孔83流下或产生气泡，由于锥形斗8竖直放置，因此冷却液能均匀的被锥形斗8分散而到达蒸汽提升管4的管壁，因此冷却液能够能够均匀的从蒸汽提升管4的管壁流下，进而对管壁进行均匀的降温；锥形斗8的下部受冷却液的冷却作用而能降低温度，因此在锥形斗8的下部也能对混合气体进行冷凝，使冷凝出来的液体顺着锥形斗8的内壁滑至蒸汽提升管4的侧壁，因此冷却液能够能够均匀的从蒸汽提升管4的管壁流下，进而对管壁进行均匀的降温。

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 (8)

1.一种填料塔，包括电加热套(1)、塔釜(2)、精馏柱(3)、蒸汽提升管(4)、冷凝管(5)，所述冷凝管(5)下方设置有出液管(52)和回流管(51)，所述回流管(51)与蒸汽提升管(4)内连通，其特征是：所述精馏柱(3)竖直设置，所述蒸汽提升管(4)内设置有用于将回流管(51)内的液体扩散至蒸汽提升管(4)的管壁四周的扩散机构。

2.根据权利要求1所述的一种填料塔，其特征是：所述扩散机构包括蓄水环(7)，所述蓄水环(7)设置在蒸汽提升管(4)的内部并位于回流管(51)与蒸汽提升管(4)连接处的下方，所述蓄水环(7)的外壁与蒸汽提升管(4)的内壁贴合，所述蓄水环(7)朝上的一侧开设有蓄水环槽(71)，所述蓄水环槽(71)靠近中心的一侧的槽壁向上延伸有环形挡环（72），所述蓄水环(7)的外缘圆周阵列有若干缺口(73)，所述缺口(73)与蒸汽提升管(4)构成泄水孔(74)。

3.根据权利要求2所述的一种填料塔，其特征是：所述回流管(51)与蒸汽提升管(4)连接的一端延伸有用于将液体引导至蓄水环槽(71)的引导管(512)。

4.根据权利要求1所述的一种填料塔，其特征是：所述扩散机构包括锥形斗(8)，所述锥形斗(8)通过连接杆(81)与蒸汽提升管(4)固定连接，所述锥形斗(8)的尖端朝上并且轴线与蒸汽提升管(4)的轴线重合，所述锥形斗(8)的外周靠近蒸汽提升管(4)的内壁并留有供液体通过的间隙(86)，所述回流管(51)延伸至锥形斗(8)的尖端上方。

5.根据权利要求4所述的一种填料塔，其特征是：所述锥形斗(8)的侧壁上圆周阵列有若干分隔板(82)，所述分隔板(82)从锥形斗(8)的尖端延伸至锥形斗(8)的周缘。

6.根据权利要求5所述的一种填料塔，其特征是：所述锥形斗(8)的侧壁上开设有增加通气量的通气孔(83)。

7.根据权利要求6所述的一种填料塔，其特征是：所述锥形斗(8)的侧壁上位于通气孔(83)的上方设置有用于阻挡液体进入通气孔(83)的挡板(84)。

8.根据权利要求1所述的一种填料塔，其特征是：所述回流管(51)上设置有用于调节流量的调节阀(511)。