CN209123373U - 外循环连续乙醇蒸馏系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种外循环连续乙醇蒸馏系统，包括加热室、蒸发室、蒸馏塔、冷凝器以及二次冷却器，所述加热室的上端通过蒸汽管与蒸发室的进汽口连接，所述蒸发室的下端通过冷凝管与加热室的回水口连接，在所述蒸发室的上端连接所述蒸馏塔，所述蒸馏塔包括多段塔节，每一段所述塔节的上端均设置有集液器，最末端的集液器上设置有回流口，其余每个集液器上分别设置有进液口，所述蒸馏塔的上端通过管道与所述冷凝器的进口相连，所述冷凝器的出口通过第一管路与所述二次冷却器连接，所述冷凝器的出口还通过第二管路与所述最末端的集液器上的回流口连接，本实用新型能够连续生产出不同浓度的乙醇，且整体工艺简单，工况稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及乙醇提纯技术，尤其涉及一种外循环连续乙醇蒸馏系统。
背景技术
乙醇作为一种工业原料，在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。
目前化工行业普遍采用的是间歇式精馏回收塔对乙醇进行加工，随着各行业对生产的产品精细化要求不断提高，对乙醇的质量要求也越来越严，企业不仅需要保证乙醇的供应量，还要确保乙醇的浓度控制在一定范围内，而传统工艺生产的乙醇生产力低下，操作繁琐，能量消耗大，乙醇的浓度控制条件差，达不到目前各行业对乙醇各方面的要求。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出外循环连续乙醇蒸馏系统，在本实用新型中设置有加热室、蒸发室以及由多段塔节组成的蒸馏塔，通过在每段塔节上端设置集液器，最末端的集液器中设置回流口，其余的集液器中均设置进液口的方式可以实现不同浓度的乙醇原料在整个系统运行中进料，大大提高了生产效率。
为了实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：一种外循环连续乙醇蒸馏系统，包括加热室、蒸发室、蒸馏塔、冷凝器以及二次冷却器，所述加热室的上端通过蒸汽管与所述蒸发室的进汽口连接，所述蒸发室的下端通过冷凝管与所述加热室的回水口连接，在所述蒸发室的上端连接所述蒸馏塔，所述蒸馏塔包括多段塔节，每一段所述塔节的上端均设置有集液器，最末端的集液器上设置有回流口，其余每个集液器上分别设置有进液口，所述蒸馏塔的上端通过管道与所述冷凝器的进口相连，所述冷凝器的出口通过第一管路与所述二次冷却器连接，所述冷凝器的出口还通过第二管路与所述最末端的集液器上的回流口连接，在所述第一管路和所述第二管路上均设置有流量阀。
结合具体场景的应用，在每个所述集液器内还设置有再分布器，最末端的集液器中的再分布器的进口与所述回流口连接，其余每个集液器中的再分布器的进口与对应的一个进液口连接。
为进一步提升加热室热能利用效率，所述加热室包括上端设置的蒸汽腔，下端设置的回水腔以及中间设置的加热腔，所述蒸汽腔的出口与所述蒸汽管连接，所述回水腔的回水口与所述冷凝管连接，所述蒸汽腔与所述回水腔之间通过位于所述加热腔中的加热管连接，所述加热腔的侧壁上设置有蒸汽进口与冷凝水出口，所述回水腔的下端设置有残液排放口。
为有效控制蒸馏塔内原料的液面高度，在所述蒸发室的侧壁上自上而下依次设置有第一液位控制管和第二液位控制管，所述第一液位控制管的接口与所述蒸发室上的进汽口高度一致。
进一步地，所述第一液位控制管与第二液位控制管上均设置有液位控制阀，且所述第一液位控制管与第二液位控制管的出口端均连接在液位控制总管上。
为进一步优化外循环管路，在所述冷凝器的出口设置有排液总管，所述排液总管的出口端通过三通接头分别与所述第一管路与第二管路连接。
为平衡管道内的压差，确保生产的乙醇达到适宜浓度，在所述三通接头上还设置有取样口，在所述排液总管上还设置有平衡罐。
为掌握温度参数，在所述集液器上均设置有温度计口，且所述温度计口的管道呈倾斜设置。
为提升冷凝效果，二次冷却器中盘旋设置有冷却管，所述冷却管与二次冷却器侧壁之间形成冷却腔，所述第一管路与所述冷却管的进口连接，所述冷却管的出口设置有排放管，所述二次冷却器的上端与下端分别设置有与所述冷却腔相通的冷却液进口与冷却液出口。
为准确了解物料蒸发状况，在所述蒸发室的侧壁上自上而下依次设置有多个视镜。
本实用新型的显著效果是：整体工艺简单，操作较为方便，通过在最末端的集液器中设置回流口，其余的集液器中均设置进液口，可以实现在系统正常运行中补进不同浓度的乙醇原料而不影响生产，其良好的循环结构也可以确保生产出不同浓度的乙醇满足需求，整体工艺简单，操作方便，工况稳定，能够满足生产需求。
附图说明
图1为本实用新型的主体结构剖视图；
图2为本实用新型中加热室的主体结构剖视图；
图3为本实用新型中蒸发室的主体结构剖视图；
图4为本实用新型中蒸馏塔的主体结构剖视图；
图5为本实用新型中二次冷却器的主体结构剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种外循环连续乙醇蒸馏系统，包括加热室1、蒸发室2、蒸馏塔3、冷凝器4以及二次冷却器5，所述加热室1的上端通过蒸汽管与所述蒸发室2的进汽口连接，所述蒸发室2的下端通过冷凝管与所述加热室1的回水口连接，在所述蒸发室2的侧壁上自上而下依次设置有多个视镜7，在所述蒸发室2的上端连接所述蒸馏塔3，所述蒸馏塔3包括多段塔节31，每一段所述塔节31的上端均设置有集液器32，最末端的集液器32上设置有回流口，其余每个集液器32上分别设置有进液口，所述蒸馏塔3的上端通过管道与所述冷凝器4的进口相连，所述冷凝器4的出口设置有排液总管41，在所述排液总管41上还设置有平衡罐6，所述排液总管41的出口端通过三通接头分别连接有第一管路与第二管路，在所述三通接头上还设置有取样口，所述冷凝器4的出口通过第一管路与所述二次冷却器5连接，所述冷凝器4的出口还通过第二管路与所述最末端的集液器32上的回流口连接，在所述第一管路和所述第二管路上均设置有流量阀。
如图2所示，所述加热室1包括上端设置的蒸汽腔11、下端设置的回水腔12以及中间设置的加热腔13，所述蒸汽腔11的出口与所述蒸汽管连接，所述回水腔12的回水口与所述冷凝管连接，所述蒸汽腔11与所述回水腔12之间通过位于所述加热腔13中的加热管14连接，所述加热腔13的侧壁上设置有蒸汽进口与冷凝水出口，所述回水腔12的下端设置有残液排放口。
如图3所示，在所述蒸发室2的侧壁上自上而下依次设置有第一液位控制管21和第二液位控制管22，所述第一液位控制管21的接口与所述蒸发室2上的进汽口高度一致，在所述第一液位控制管21与第二液位控制管22上均设置有液位控制阀，且所述第一液位控制管21与第二液位控制管22的出口端均连接在液位控制总管23上。
如图4所示，每一段所述塔节31的上端均设置有集液器32，在所述集液器32上均有管道呈倾斜设置的温度计口34，在每个所述集液器32内还设置有再分布器33，最末端的集液器32中的再分布器33的进口与所述回流口连接，其余每个集液器32中的再分布器33的进口与对应的一个进液口连接。
如图5所示，二次冷却器5中盘旋设置有冷却管51，所述冷却管51与二次冷却器5的侧壁之间形成冷却腔52，所述第一管路与所述冷却管51的进口连接，所述冷却管51的出口设置有排放管，所述二次冷却器5的上端与下端分别设置有与所述冷却腔52相通的冷却液进口与冷却液出口。
本实用新型的工作原理是：
加热室1中的加热腔13通过蒸汽进口送入大量蒸汽，加热腔13产生的高温传递至加热管14中，加热管中的乙醇溶液受液蒸发到蒸汽腔11并经过蒸汽管到达蒸发室2，由于加热腔13不断提供高温热源，因此在蒸发室2中的蒸汽继续蒸发至蒸馏塔3中，由于蒸馏塔3包括多段塔节31，且乙醇溶液中的乙醇和水的沸点各不相同，大部分的水蒸汽会凝结成水滴在回流下来，大部分的乙醇蒸汽会继续上升至冷凝器4中再经过冷凝器4液化成高浓度的乙醇，高浓度的乙醇经过排液总管41到达三通接头处，技术人员通过取样口对乙醇液体进行检测，若乙醇液体的浓度不达标则开启第二管路的流量阀，使得乙醇液体通过第二管路回流至最末端的集液器32的回流口中，若乙醇的浓度达标则开启第一管路的流量阀使乙醇液体进入二次冷却器5进行进一步降温并作为成品排出，而通过对蒸馏时间的控制可以得到不同浓度的乙醇成品。
在系统运行过程中，新的乙醇原料从集液器32上设置的进液口送入集液器32中，而不同浓度的乙醇原料可以从不同高度的进液口送入，再经过对应的再分布器33均匀喷淋在塔节31内，不仅可以均匀受热而且可以将原蒸发溶液中的水蒸汽降温液化成液体进一步提升乙醇浓度，回流的液体则顺着蒸馏塔3进入蒸发室2，再由蒸发室2下端的冷凝管进入加热室1的回水腔12，再利用加热腔13中的热量循环蒸发，经过蒸馏后的残液则可以通过回水腔12下端的残液排放口排出。
在本实用新型中，蒸发室2侧壁上设置的多个视镜7可以及时观察蒸发室2内乙醇溶液的蒸发状况，为避免乙醇溶液的水位过高，造成液体从蒸发管倒灌堵塞蒸汽出口，可以调节第一液位控制管21或第二液位控制管22的液位控制阀。
具体实施时，二次冷却器5中的冷却管51盘旋设置可以进一步增加换热面积，提升降温效果，而在排液总管41上设置的平衡罐6，可以确保整个循环管道内的压差稳定，利于蒸汽及液体的流动。
最后需要说明的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：包括加热室(1)、蒸发室(2)、蒸馏塔(3)、冷凝器(4)以及二次冷却器(5)，所述加热室(1)的上端通过蒸汽管与所述蒸发室(2)的进汽口连接，所述蒸发室(2)的下端通过冷凝管与所述加热室(1)的回水口连接，在所述蒸发室(2)的上端连接所述蒸馏塔(3)，所述蒸馏塔(3)包括多段塔节(31)，每一段所述塔节(31)的上端均设置有集液器(32)，最末端的集液器(32)上设置有回流口，其余每个集液器(32)上分别设置有进液口，所述蒸馏塔(3)的上端通过管道与所述冷凝器(4)的进口相连，所述冷凝器(4)的出口通过第一管路与所述二次冷却器(5)连接，所述冷凝器(4)的出口还通过第二管路与所述最末端的集液器(32)上的回流口连接，在所述第一管路和所述第二管路上均设置有流量阀。
2.根据权利要求1所述的外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：在每个所述集液器(32)内还设置有再分布器(33)，最末端的集液器(32)中的再分布器(33)的进口与所述回流口连接，其余每个集液器(32)中的再分布器(33)的进口与对应的一个进液口连接。
3.根据权利要求1所述的外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：所述加热室(1)包括上端设置的蒸汽腔(11)，下端设置的回水腔(12)以及中间设置的加热腔(13)，所述蒸汽腔(11)的出口与所述蒸汽管连接，所述回水腔(12)的回水口与所述冷凝管连接，所述蒸汽腔(11)与所述回水腔(12)之间通过位于所述加热腔中的加热管(14)连接，所述加热腔(13)的侧壁上设置有蒸汽进口与冷凝水出口，所述回水腔(12)的下端设置有残液排放口。
4.根据权利要求1所述的外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：在所述蒸发室(2)的侧壁上自上而下依次设置有第一液位控制管(21)和第二液位控制管(22)，所述第一液位控制管(21)的接口与所述蒸发室(2)上的进汽口高度一致。
5.根据权利要求4所述的外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：所述第一液位控制管(21)与第二液位控制管(22)上均设置有液位控制阀，且所述第一液位控制管(21)与第二液位控制管(22)的出口端均连接在液位控制总管(23)上。
6.根据权利要求1所述的外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：在所述冷凝器(4)的出口设置有排液总管(41)，所述排液总管(41)的出口端通过三通接头分别与所述第一管路与第二管路连接。
7.根据权利要求6所述的外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：在所述三通接头上还设置有取样口，在所述排液总管(41)上还设置有平衡罐(6)。
8.根据权利要求2所述的外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：在所述集液器(32)上均设置有温度计口(34)，所述温度计口(34)的管道呈倾斜设置。
9.根据权利要求1所述的外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：二次冷却器(5)中盘旋设置有冷却管(51)，所述冷却管(51)与二次冷却器(5)侧壁之间形成冷却腔(52)，所述第一管路与所述冷却管(51)的进口连接，所述冷却管(51)的出口设置有排放管，所述二次冷却器(5)的上端与下端分别设置有与所述冷却腔(52)相通的冷却液进口与冷却液出口。
10.根据权利要求1所述的外循环连续乙醇蒸馏系统，其特征在于：在所述蒸发室(2)的侧壁上自上而下依次设置有多个视镜(7)。
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