CN207445631U - 一种高效精馏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效精馏系统，属于精馏塔设备技术领域。所述精馏系统包括第一精馏塔、第二精馏塔和第三精馏塔，所述第一精馏塔的上端设有第一冷凝器，第一精馏塔的下端设有第一再沸器，所述第一冷凝器下端设有第一出料管，所述第一出料管的末端连接至所述第二精馏塔的进料端，所述第一精馏塔的下部设有第二出料管，所述第二出料管连接至所述第二精馏塔的进料端；所述第二精馏塔和第三精馏塔上对应设有第二冷凝器、第三冷凝器和第二再沸器、第三再沸器；所述第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器为管式冷凝器，具有连续可控性好，生产效率高，产品品质好的优点。

Description

一种高效精馏系统

技术领域

本实用新型涉及一种高效精馏系统，属于精馏塔设备技术领域。

背景技术

精馏塔（fractionating column）是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。有板式塔与填料塔两种主要类型，根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。蒸气由塔底进入，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(低沸点)组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。

香樟树中的香樟油主要由各种萜类化合物组成，一般用多塔式连续减压精馏，结合冷冻、升华等工艺制得精制樟脑和各种香精油（如桉叶油素、芳樟醇、松油醇、黄樟素）以及副产品（如白樟油、红樟油、蓝樟油）。现有技术中的香樟油提纯各类香精油的方法是先进行精馏，得到提过桉叶油的香樟残液再次进塔精馏，生产松油烯-4-醇、a-松油醇、δ-松油醇、β-石竹烯等产品，并且提过桉叶素的桉母液又可以回到精馏车间生产桉叶油，γ-松油烯、异松油烯、芳脑油等产品。再次回塔进行分离，必然会造成人工劳动强度加大，完成整个生产流程所需要的时间长，且中间物料在搬运过程中也可能会收到污染，影响产品品质。现有技术中的精馏塔如公开号为CN203899191U，名称为“一种精馏塔”的实用新型专利，该专利公开的精馏塔包括塔釜、多个精馏塔节和冷凝器，该专利公开的精馏塔在处理香樟油时，就会出现前述的技术问题。并且，现有技术中的精馏塔热能利用率也还有待提高。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中的精馏塔在分离如香樟油类混合物时，在得到一个产品后，为进一步得到新的组分，需要将釜底残渣和馏出液再次加入精馏塔进行精馏，造成生产效率低，劳动强度大以及产品品质受到影响的问题，提供一种高效精馏系统，具有连续可控性好，生产效率高，产品品质好的优点。

为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高效精馏系统，其特征在于：包括第一精馏塔、第二精馏塔和第三精馏塔，所述第一精馏塔的上端设有第一冷凝器，第一精馏塔的下端设有第一再沸器，所述第一冷凝器下端设有第一出料管，所述第一出料管的末端连接至所述第二精馏塔的进料端，所述第一精馏塔的下部设有第二出料管，所述第二出料管连接至所述第二精馏塔的进料端；所述第二精馏塔和第三精馏塔上对应设有第二冷凝器、第三冷凝器和第二再沸器、第三再沸器；所述第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器为管式冷凝器。

进一步地，本实用新型中，所述第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器的冷凝管内壁为锯齿状。

本实用新型中，所述精馏塔系统还包括蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置上设有第一蒸汽管道、第二蒸汽管道和第三蒸汽管道，所述第一蒸汽管道、第二蒸汽管道和第三蒸汽管道分别连接至所述第一再沸器、第二再沸器和第三再沸器的蒸汽入口端。

本实用新型中，所述第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器的冷凝液出口端设有第一冷凝液回流管道、第二冷凝液回流管道和第三冷凝液回流管道，所述第一冷凝液回流管道、第二冷凝液回流管道和第三冷凝液回流管道的末端连接至所述蒸汽发生装置上。

本实用新型中，所述第一蒸汽管道、第二蒸汽管道和第三蒸汽管道上设有第一蒸汽流量控制器、第二蒸汽流量控制器和第三蒸汽流量控制器，用于控制蒸汽的流量，提高蒸汽加入量的稳定性，保证生产持续、正常进行。

本实用新型中，所述第二精馏塔和第三精馏塔的上部分别设有第三出料管和第四出料管，所述第一出料管、第二出料管、第三出料管和第四出料管上分别设有用于收集产品的第一收料罐、第二收料罐、第三收料罐和第四收料罐，用于收集各个工序点的产品，实际生产中还在收料罐的前端设有阀门，可通过判断产品的纯度而选择收集至收料罐还是继续精馏，灵活性高。

本实用新型的有益效果：

（1）与现有技术中的单个精馏塔相比，本实用新型将多个精馏塔通过特定的顺序连接起来，生产时，在第一次精馏的产品出来后，可通过第一出料管将产品加入到第二精馏塔中，重新设定精馏的温度，再继续分离；同样，第一精馏塔釜底出来的残渣，也可经过第二出料管输送至第三精馏塔，重新设定精馏温度后，再继续分离，最终可以连续不断地得到多种较纯的产品，产品经进一步结晶、离心等处理后，可以得到纯度较高的化合物产品。本实用新型的精馏系统实现了操作的连续化，且生产过程中无需人工搬动物料，工人劳动强度低，产品无污染风险，品质更高，并选择管式冷凝器做冷凝设备，冷凝的效率更高；本实用新型的精馏系统适合用于多种化合物组成的原料的精馏处理，尤其适用于香樟油的分离松油烯-4-醇、a-松油醇、δ-松油醇、β-石竹烯、γ-松油烯、异松油烯、芳脑油等产品。

（2）本实用新型中，为了提高冷凝效率，本实用新型对冷凝器的冷凝管还进行了改进，第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器的冷凝管内壁为锯齿状，锯齿状的冷凝管内璧，可以使冷凝液（冷水）在冷凝管内流动时呈涌动状态，涌动的冷凝水对热油气的冷凝效果最佳，且冷水的使用量降低，从而降低生产成本。

（3）本实用新型中，通过对冷凝器回流管道的改进，使得冷凝器中被热油气加热后的冷凝水通过冷凝液回流管道回收至蒸汽发生装置内，进行蒸汽的制备，制备的蒸汽再用于再沸器对物料进行加热处理，提高了热能的利用率，进一步降低了生产成本，满足工业化生产的需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为冷凝管的剖视结构示意图。

其中， 1-第一精馏塔，2-第二精馏塔，3-第三精馏塔，4-第一冷凝器，5-第一再沸器，6-第一出料管，7-第二出料管，8-第二冷凝器，9-第三冷凝器，10-第二再沸器，11-第三再沸器，12-冷凝管，13-蒸汽发生装置，14-第一蒸汽管道，15-第二蒸汽管道，16-第三蒸汽管道，17-第一冷凝液回流管道，18-第二冷凝液回流管道，19-第三冷凝液回流管道，20-第一蒸汽流量控制器，21-第二蒸汽流量控制器，22-第三蒸汽流量控制器，23-第三出料管，24-第四出料管，25-第一收料罐，26-第二收料罐，27-第三收料罐，28-第四收料罐。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

一种高效精馏系统，如图1所示，包括第一精馏塔1、第二精馏塔2和第三精馏塔3，所述第一精馏塔1的上端设有第一冷凝器4，第一精馏塔1的下端设有第一再沸器5，所述第一冷凝器4下端设有第一出料管6，所述第一出料管6的末端连接至所述第二精馏塔2的进料端，所述第一精馏塔1的下部设有第二出料管7，所述第二出料管7连接至所述第二精馏塔2的进料端；所述第二精馏塔2和第三精馏塔3上对应设有第二冷凝器8、第三冷凝器9和第二再沸器10、第三再沸器11；所述第一冷凝器4、第二冷凝器8和第三冷凝器9为管式冷凝器。

本实施例中的管式冷凝器即列管式冷凝器为现有技术中的固定管板换热器，其结构简单，成本低。

实施例2

一种高效精馏系统，如图1所示，包括第一精馏塔1、第二精馏塔2和第三精馏塔3，所述第一精馏塔1的上端设有第一冷凝器4，第一精馏塔1的下端设有第一再沸器5，所述第一冷凝器4下端设有第一出料管6，所述第一出料管6的末端连接至所述第二精馏塔2的进料端，所述第一精馏塔1的下部设有第二出料管7，所述第二出料管7连接至所述第二精馏塔2的进料端；所述第二精馏塔2和第三精馏塔3上对应设有第二冷凝器8、第三冷凝器9和第二再沸器10、第三再沸器11；所述第一冷凝器4、第二冷凝器8和第三冷凝器9为管式冷凝器。

为了提高冷凝效果，减少冷却水的使用量，本实施例的第一冷凝器4、第二冷凝器8和第三冷凝器9的冷凝管12内壁为锯齿状。

实施例3

一种高效精馏系统，如图1所示，包括第一精馏塔1、第二精馏塔2和第三精馏塔3，所述第一精馏塔1的上端设有第一冷凝器4，第一精馏塔1的下端设有第一再沸器5，所述第一冷凝器4下端设有第一出料管6，所述第一出料管6的末端连接至所述第二精馏塔2的进料端，所述第一精馏塔1的下部设有第二出料管7，所述第二出料管7连接至所述第二精馏塔2的进料端；所述第二精馏塔2和第三精馏塔3上对应设有第二冷凝器8、第三冷凝器9和第二再沸器10、第三再沸器11；所述第一冷凝器4、第二冷凝器8和第三冷凝器9为管式冷凝器。

为了提高冷凝效果，减少冷却水的使用量，本实施例的第一冷凝器4、第二冷凝器8和第三冷凝器9的冷凝管12内壁为锯齿状。

本实施例中的精馏塔系统还包括蒸汽发生装置13，所述蒸汽发生装置13上设有第一蒸汽管道14、第二蒸汽管道15和第三蒸汽管道16，所述第一蒸汽管道14、第二蒸汽管道15和第三蒸汽管道16分别连接至所述第一再沸器5、第二再沸器10和第三再沸器11的蒸汽入口端。

本实施例的第一冷凝器4、第二冷凝器8和第三冷凝器9的冷凝液出口端设有第一冷凝液回流管道17、第二冷凝液回流管道18和第三冷凝液回流管道19，所述第一冷凝液回流管道17、第二冷凝液回流管道18和第三冷凝液回流管道19的末端连接至所述蒸汽发生装置13上。

通过将加热后的冷凝水回收至蒸汽发生装置中进行蒸汽的制备，水的原始温度较高，蒸汽制备的时间短，耗能少，降低了生产成本。

为了对精馏过程进行实时监控，本实施例在三个精馏塔的上部均设有温度显示仪。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上，进一步地，所述第一蒸汽管道14、第二蒸汽管道15和第三蒸汽管道16上设有第一蒸汽流量控制器20、第二蒸汽流量控制器21和第三蒸汽流量控制器22，蒸汽流量控制器用于对蒸汽的流量进行监控，保证生产中蒸汽的平稳运行。具体来说，蒸汽流量控制装置为现有技术，其包括一个蒸汽流量计，用于检测蒸汽的流量，本实施例采用的是涡流流量计，其原理是卡门涡街原理，即“涡街旋涡分离频率与流速成正比，经过运算，将流量数据显示在流量计上，显示包括瞬时流量和累计流量，本实施例的流量控制器是将流量计和蒸汽的开关阀门设为联动，可以根据显示的流量大小，来控制阀门打开和关闭的大小，从而实现提高蒸汽加入量的稳定性，保证生产正常运行。

本实施例中，所述第二精馏塔2和第三精馏塔3的上部分别设有第三出料管23和第四出料管24，所述第一出料管6、第二出料管7、第三出料管23和第四出料管24上分别设有用于收集产品的第一收料罐25、第二收料罐26、第三收料罐27和第四收料罐28。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高效精馏系统，其特征在于：包括第一精馏塔（1）、第二精馏塔（2）和第三精馏塔（3），所述第一精馏塔（1）的上端设有第一冷凝器（4），第一精馏塔（1）的下端设有第一再沸器（5），所述第一冷凝器（4）下端设有第一出料管（6），所述第一出料管（6）的末端连接至所述第二精馏塔（2）的进料端，所述第一精馏塔（1）的下部设有第二出料管（7），所述第二出料管（7）连接至所述第二精馏塔（2）的进料端；所述第二精馏塔（2）和第三精馏塔（3）上对应设有第二冷凝器（8）、第三冷凝器（9）和第二再沸器（10）、第三再沸器（11）；所述第一冷凝器（4）、第二冷凝器（8）和第三冷凝器（9）为管式冷凝器。

2.如权利要求1所述的高效精馏系统，其特征在于：所述第一冷凝器（4）、第二冷凝器（8）和第三冷凝器（9）的冷凝管（12）内壁为锯齿状。

3.如权利要求1所述的高效精馏系统，其特征在于：所述精馏系统还包括蒸汽发生装置（13），所述蒸汽发生装置（13）上设有第一蒸汽管道（14）、第二蒸汽管道（15）和第三蒸汽管道（16），所述第一蒸汽管道（14）、第二蒸汽管道（15）和第三蒸汽管道（16）分别连接至所述第一再沸器（5）、第二再沸器（10）和第三再沸器（11）的蒸汽入口端。

4.如权利要求3所述的高效精馏系统，其特征在于：所述第一冷凝器（4）、第二冷凝器（8）和第三冷凝器（9）的冷凝液出口端设有第一冷凝液回流管道（17）、第二冷凝液回流管道（18）和第三冷凝液回流管道（19），所述第一冷凝液回流管道（17）、第二冷凝液回流管道（18）和第三冷凝液回流管道（19）的末端连接至所述蒸汽发生装置（13）上。

5.如权利要求3所述的高效精馏系统，其特征在于：所述第一蒸汽管道（14）、第二蒸汽管道（15）和第三蒸汽管道（16）上设有第一蒸汽流量控制器（20）、第二蒸汽流量控制器（21）和第三蒸汽流量控制器（22）。

6.如权利要求1所述的高效精馏系统，其特征在于：所述第二精馏塔（2）和第三精馏塔（3）的上部分别设有第三出料管（23）和第四出料管（24），所述第一出料管（6）、第二出料管（7）、第三出料管（23）和第四出料管（24）上分别设有用于收集产品的第一收料罐（25）、第二收料罐（26）、第三收料罐（27）和第四收料罐（28）。