CN208660398U - 一种节能型精馏系统 - Google Patents

Abstract

一种节能型精馏系统，精馏塔的塔底设有下出口，下出口与再沸器的第一进口连通，再沸器的第一出口与精馏塔的进口连通，再沸器的第二进口接热源，再沸器的第二出口与第一冷凝器的第三进口连通，第一冷凝器的第三出口与第二冷凝器的第五进口连通，第一冷凝器的第四进口接冷源，第一冷凝器的第四出口与循环泵的进口连接，第二冷凝器的第五进口接冷源，第二冷凝器的第五出口与循环泵的进口连接，第二冷凝器的第六进口与精馏塔的上出口连通，第二冷凝器的第六出口与第一储罐连通，循环泵的出口与第一加热器的第七进口连通，第一加热器的第八进口与原料连通，第一加热器的第八出口与第一阀门的进口连接，第一阀门的出口通过分支管路分别与精馏塔的进料口和第二加热器的第九进口连通，第二加热器的第九出口与进料口连通，第二加热器的第十进口接热源。

Description

一种节能型精馏系统

技术领域

本实用新型涉及精馏技术领域，尤其涉及一种节能型精馏系统。

背景技术

精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，常用的设备有板式精馏塔和填料精馏塔，气液两相通过逆流接触，进行相际传热传质。液相中的易挥发组分进入气相，气相中的难挥发组分转入液相，于是在塔顶可得到几乎纯的易挥发组分，塔底可得到几乎纯的难挥发组分。料液从塔的中部加入，进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步增浓，称为精馏段；进料口以下的塔段，从下降液体中提取易挥发组分，称为提馏段。从塔顶引出的蒸气经冷凝，一部分凝液作为回流液从塔顶返回精馏塔，其余馏出液即为塔顶产品。塔底引出的液体经再沸器部分气化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。

精馏技术是化工领域中应用最为广泛的操作，同时也是生产中能耗和投资较高的部分，能耗占生产总过程的能耗的一半以上，不够节能；并且理论上讲，精馏塔内气体上升进入精馏段，液体下降进入提馏段，但是实际上，上升的气体中掺杂了部分液体，其直接进入冷凝器影响分离效果和产品质量。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种节能型精馏系统。

本实用新型提供了一种节能型精馏系统，包括精馏塔、再沸器、第一冷凝器、第二冷凝器、第一加热器和第二加热器，所述精馏塔的塔底设有下出口，所述下出口与所述再沸器的第一进口连通，所述再沸器的第一出口与所述精馏塔的进口连通，所述再沸器的第二进口接热源，所述再沸器的第二出口与所述第一冷凝器的第三进口连通，所述第一冷凝器的第三出口与所述第二冷凝器的第五进口连通，所述第一冷凝器的第四进口接冷源，所述第一冷凝器的第四出口与循环泵的进口连接，所述第二冷凝器的第五进口接冷源，所述第二冷凝器的第五出口与所述循环泵的进口连接，所述第二冷凝器的第六进口与所述精馏塔的上出口连通，所述第二冷凝器的第六出口与第一储罐连通，所述循环泵的出口与所述第一加热器的第七进口连通，所述第一加热器的第八进口与原料连通，所述第一加热器的第八出口与第一阀门的进口连接，所述第一阀门的出口通过分支管路分别与所述精馏塔的进料口和所述第二加热器的第九进口连通，所述第二加热器的第九出口与所述进料口连通，所述第二加热器的第十进口接所述热源。

以上技术方案优选的，所述精馏塔内由上至下均设有四层精馏层，所述进料口设于所述四层精馏层的中部。

以上技术方案优选的，进料管的一端穿过所述进料口，所述精馏塔内壁的相应位置设有固定座，所述进料管的一端伸入所述固定座内，所述精馏塔内部的所述进料管上均设有出料孔。

以上技术方案优选的，所述上出口处设有烧结滤层，所述烧结滤层为不锈钢粉末烧结而成的烧结板，所述烧结滤层平均孔径为0.2-5um，孔隙率为40％-50％。

以上技术方案优选的，所述再沸器包括筒体、上封头和下封头，所述上封头上设有所述第一进口，所述筒体上方的内壁上设有支架，所述支架上由下至上依次设有过滤网层和活性炭层，所述上封头内壁下方设有挡环，所述上封头的下侧、下封头的上侧和筒体两端均设有法兰，所述法兰上设有通孔，螺栓穿过所述通孔实现所述上封头与下封头分别和所述筒体的连接，所述过滤网层与所述活性炭层定位于所述挡环与所述支架之间。

以上技术方案优选的，所述下封头上设有所述第一出口。

以上技术方案优选的，所述筒体侧壁分别设有所述第二进口和所述第二出口，所述筒体内设有加热管，所述加热管在筒体轴向上呈螺旋状，所述加热管的两端分别与所述第二进口和所述第二出口连接。

以上技术方案优选的，所述再沸器和所述第二加热器分别与所述热源连通的管路上均设有手阀，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器分别与所述冷源连通的管路上均设有手阀。

以上技术方案优选的，所述热源为导热油，所述冷源为冷却水。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型提供的一种节能型精馏系统，再沸器第二出口排出的导热油温度仍然很高，经第一冷凝器进行换热，导热油与冷却水换热，将第一冷凝器连接的冷源提供的冷却水换热呈水蒸气供后续原料的加热使用，第二冷凝器第四出口排出的水蒸气也含有大量热量，也供原料加热使用，这样将再沸器与第二冷凝器产热合理利用，有效减少了能源消耗，节约能源；进料管伸入精馏塔内，使出料均匀，有效增大了精馏的面积与均匀性；上出口处设有烧结滤层，烧结滤层能够实现气液分离，有效滤除精馏段气体内的液体，使更纯的气体物质进入冷凝器冷却，有效提高精馏的分离效果及产品质量；再沸器内设有过滤网层和活性炭层，挡板与支架即能够实现其定位，结构简单，并且能够有效滤除进入再沸器内的杂质；加热管呈螺旋状，使进入再沸器的物料与水蒸气充分换热。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的精馏塔的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的烧结滤层的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的再沸器的结构示意图。

图中，1-精馏塔；2-再沸器；3-第一冷凝器；4-第二冷凝器；5-第一加热器；6-第二加热器；7-热源；8-循环泵；9-冷源；10-第一储罐；11-下出口；12-进口；13-上出口；14-进料口；15-精馏层；16-进料管；17-固定座；18-烧结滤层；181-微孔；21-第一进口；22-第一出口；23-第二进口；24-第二出口；25-筒体；26-上封头；27-下封头；28-法兰；29-加热管；251-支架；252-过滤网层；253-活性炭层；261-挡环；31-第三进口；32-第四进口；33-第四出口；34-第三出口；41-第五进口；42-第五出口；43-第六进口；44-第六出口；51-第七进口；52-第八进口；53-第八出口；54-第七出口；61-第九进口；62-第九出口；63-第十进口；64-第十出口；71-第一阀门；91-手阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型的实施方式做出具体说明。

本实用新型一实施例提供了一种节能型精馏系统，如图1所示，包括精馏塔1、再沸器2、第一冷凝器3、第二冷凝器4、第一加热器5和第二加热器6，精馏塔1的塔底设有下出口11，下出口11与再沸器2的第一进口21连通，再沸器的第一出口22与精馏塔的进口12连通，再沸器的第二进口23接热源7，再沸器的第二出口24与第一冷凝器3的第三进口31连通，第一冷凝器的第四进口32接冷源9，第一冷凝器的第四出口33与循环泵8的进口连接，第二冷凝器4的第五进口41接冷源9，第二冷凝器的第五出口42与循环泵8的进口连接，第二冷凝器的第六进口43与精馏塔1的上出口13连通，第二冷凝器的第六出口44与第一储罐10连通，循环泵8的出口与第一加热器5的第七进口51连通，第一加热器的第八进口52与原料连通，第一加热器的第八出口53与第一阀门71的进口连接，第一阀门71的出口通过分支管路分别与精馏塔的进料口14和第二加热器6的第九进口61连通，第二加热器的第九出口62与进料口14连通，第二加热器的第十进口63接热源。本实施例的热源7为导热油，冷源9为冷却水。第一冷凝器的第三出口34和第二加热器的第十出口64排出的导热油可以进行回收再利用，第一加热器的第七出口54排出的水也可进行回收再利用。

再沸器2和第二加热器6分别与热源7连通的管路上均设有手阀。第一冷凝器3和第二冷凝器4分别与冷源9连通的管路上均设有手阀91。

再沸器2中排出的导热油温度仍很高，利用第一冷凝器3将冷却水与导热油换热，第一冷凝器3排出的水蒸气与第二冷凝器4排出的水蒸气经循环泵8混合，为第一加热器5提供热源。

第一阀门71设置的作用是：第一冷凝器与第二冷凝器中产生的热量供给第一加热器来加热原料，若其加热后的原料已经满足生产要求，则直接进入精馏塔内，若还需继续加热，则进入第二加热器继续加热，加热后再进入精馏塔，经第一加热器加热后的原料是进入精馏塔还是进入第二加热器是由第一阀门控制的，这样将第一冷凝器与第二冷凝器产热合理利用，有效减少了水蒸气的能源消耗，节约能源。

如图2所示，精馏塔1内由上至下均设有四层精馏层15，进料口14设于四层精馏层的中部。进料管16的一端穿过进料口，精馏塔内壁的相应位置设有固定座17，进料管的一端伸入固定座内，精馏塔内部的进料管上均设有出料孔171。进料管的上述设置，能够使物料均匀进入精馏塔内，使分离过程均匀进行。精馏塔的上出口13处设有烧结滤层18，烧结滤层为不锈钢粉末烧结而成的烧结板。烧结滤层能够实现气液分离，有效滤除精馏段气体内的液体，使更纯的气体物质进入冷凝器冷却，有效提高精馏的分离效果及产品质量。

金属烧结板是20世纪初出现，第二次世界大战后发展较快的一类具有特殊性能的功能材料，其特点是内部含有大量的微孔181，如图3所示，烧结滤层微孔平均孔径为0.2-5um，孔隙率为40％-50％。这些微孔允许气体通过，但是液体不能通过，实现气液分离。近年来，随着各领域对环保清洁、高效节能等绿色材料的需求，新材料、新技术不断出现，其应用领域不断拓展，从固-液-气间的高效过滤及分离到表面燃料、燃料电池、节能热管，从消声、抗震到超轻结构，金属烧结板以其众多优异性能，如密度小、刚度大、比表面积大、吸能减震性能好、消音降噪效果好、电磁屏蔽性能高等，已成为一种兼具功能和结构双重属性的性能优异的新型工程材料。金属烧结板为市售产品。

如图4所示，再沸器2包括筒体25、上封头26和下封头27，上封头26上设有第一进口21，筒体上方的内壁上设有支架251，支架上由下至上依次设有过滤网层252和活性炭层253，上封头内壁下方设有挡环261，上封头的下侧、下封头的上侧和筒体两端均设有法兰28，法兰上设有通孔，螺栓穿过通孔实现上封头与下封头分别和筒体的连接，过滤网层252与活性炭层253定位于挡环261与支架251之间，挡板与支架的设置实现过滤网层与活性炭层的定位，结构简单，过滤网层与活性炭层的设置一方面能够有效滤除进入再沸器内的杂质，另一方面使物料均匀进入再沸器，使其在筒体内被充分加热。下封头27上设有第一出口22。筒体侧壁分别设有第二进口23和第二出口24，筒体内设有加热管29，加热管在筒体轴向上呈螺旋状，进一步使物料与水蒸气充分换热，加热管的两端分别与第二进口和第二出口连接。

本实施例提供的一种节能型精馏系统，再沸器第二出口排出的导热油温度仍然很高，经第一冷凝器进行换热，导热油与冷却水换热，将第一冷凝器连接的冷源提供的冷却水换热呈水蒸气供后续原料的加热使用，第二冷凝器第四出口排出的水蒸气也含有大量热量，也供原料加热使用，这样将再沸器与第二冷凝器产热合理利用，有效减少了能源消耗，节约能源；进料管伸入精馏塔内，使出料均匀，有效增大了精馏的面积与均匀性；上出口处设有烧结滤层，烧结滤层能够实现气液分离，有效滤除精馏段气体内的液体，使更纯的气体物质进入冷凝器冷却，有效提高精馏的分离效果及产品质量；再沸器内设有过滤网层和活性炭层，挡板与支架即能够实现其定位，结构简单，并且能够有效滤除进入再沸器内的杂质；加热管呈螺旋状，使进入再沸器的物料与水蒸气充分换热。

以上对本实用新型的一实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种节能型精馏系统，其特征在于：包括精馏塔、再沸器、第一冷凝器、第二冷凝器、第一加热器和第二加热器，所述精馏塔的塔底设有下出口，所述下出口与所述再沸器的第一进口连通，所述再沸器的第一出口与所述精馏塔的进口连通，所述再沸器的第二进口接热源，所述再沸器的第二出口与所述第一冷凝器的第三进口连通，所述第一冷凝器的第四进口接冷源，所述第一冷凝器的第四出口与循环泵的进口连接，所述第二冷凝器的第五进口接冷源，所述第二冷凝器的第五出口与所述循环泵的进口连接，所述第二冷凝器的第六进口与所述精馏塔的上出口连通，所述第二冷凝器的第六出口与第一储罐连通，所述循环泵的出口与所述第一加热器的第七进口连通，所述第一加热器的第八进口与原料连通，所述第一加热器的第八出口与第一阀门的进口连接，所述第一阀门的出口通过分支管路分别与所述精馏塔的进料口和所述第二加热器的第九进口连通，所述第二加热器的第九出口与所述进料口连通，所述第二加热器的第十进口接所述热源。

2.根据权利要求1所述的节能型精馏系统，其特征在于：所述精馏塔内由上至下均设有四层精馏层，所述进料口设于所述四层精馏层的中部。

3.根据权利要求2所述的节能型精馏系统，其特征在于：进料管的一端穿过所述进料口，所述精馏塔内壁的相应位置设有固定座，所述进料管的一端伸入所述固定座内，所述精馏塔内部的所述进料管上均设有出料孔。

4.根据权利要求3所述的节能型精馏系统，其特征在于：所述上出口处设有烧结滤层，所述烧结滤层为不锈钢粉末烧结而成的烧结板，所述烧结滤层平均孔径为0.2-5um，孔隙率为40％-50％。

5.根据权利要求1所述的节能型精馏系统，其特征在于：所述再沸器包括筒体、上封头和下封头，所述上封头上设有所述第一进口，所述筒体上方的内壁上设有支架，所述支架上由下至上依次设有过滤网层和活性炭层，所述上封头内壁下方设有挡环，所述上封头的下侧、下封头的上侧和筒体两端均设有法兰，所述法兰上设有通孔，螺栓穿过所述通孔实现所述上封头与下封头分别和所述筒体的连接，所述过滤网层与所述活性炭层定位于所述挡环与所述支架之间。

6.根据权利要求5所述的节能型精馏系统，其特征在于：所述下封头上设有所述第一出口。

7.根据权利要求6所述的节能型精馏系统，其特征在于：所述筒体侧壁分别设有所述第二进口和所述第二出口，所述筒体内设有加热管，所述加热管在筒体轴向上呈螺旋状，所述加热管的两端分别与所述第二进口和所述第二出口连接。

8.根据权利要求7所述的节能型精馏系统，其特征在于：所述再沸器和所述第二加热器分别与所述热源连通的管路上均设有手阀，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器分别与所述冷源连通的管路上均设有手阀。

9.根据权利要求1所述的节能型精馏系统，其特征在于：所述热源为导热油，所述冷源为冷却水。