CN209645881U - 一种高效填料精馏塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高效填料精馏塔，包括塔体、塔釜、分凝器、填料和液体分布器，所述塔体设置侧线进料管，进料管下方对应设置液体分布器，所述进料管从塔体侧壁延伸至塔体内部，且开口位于液体分布器中心正上方；所述分凝器位于塔体顶部，与塔体成为一体。该精馏塔在侧线进料的情况下保证液流分布均匀，保证汽液两相流体分布均匀、接触充分、传质传热效率高，提高精馏效率。

Description

一种高效填料精馏塔

技术领域

本实用新型属于精馏领域，具体涉及一种精馏塔。

背景技术

精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的轻组分(低沸物)转移到气相中，而气相中的重组分(高沸物)转移到液相中，从而实现分离的目的。精馏塔也是石油化工生产中应用极为广泛的一种传质传热装置。填料塔是指流体阻力小，适用于气体处理量大而液体量小的过程。液体沿填料表面自上向下流动，气体与液体成逆流或并流，视具体情况而定。填料塔在塔内充填各种形状的填充物(称为填料)，使液体沿填料表面流动形成液膜，分散在连续流动的气体之中，气液两相接触面在填料的液膜表面上。

填料精馏塔的传质过程要求塔内水平截面上汽、液两相流体分布均匀、接触充分、传质传热效率高、压降小、不堵塞、不易造成液沫夹带和发泡，因而对液体分布器的设计就是填料精馏塔设计过程中的核心之一。而传统分布器在填料塔侧面进料管进行进料的情况下，靠近进料管处液流大，而远离进料管处液流小，必然会导致液体分布器不能实现均匀液流分布。

针对上述问题，现有采用液流的再分布来减小这种不利影响，或采用带活塞提供压力进行液流分布来减小这种不利影响，但都无法彻底解决侧面进料带来的先天不足而导致的液流分布不均，填料精馏塔的精馏效率无法提高。

发明内容

本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效精馏填料塔，该精馏塔在侧线进料的情况下保证液流分布均匀，保证汽液两相流体分布均匀、接触充分、传质传热效率高，提高精馏效率。

本实用新型提供的高效填料精馏塔，包括塔体、塔釜、分凝器、填料和液体分布器，所述塔体设置侧线进料管，进料管下方对应设置液体分布器，所述进料管从塔体侧壁延伸至塔体内部，且开口位于液体分布器中心正上方；所述分凝器位于塔体顶部，与塔体成为一体。

进一步地，所述液体分布器为由圆盘和均匀设置在圆盘上的若干分流孔构成，圆盘表面设置有连接分流孔和圆盘中心点的沟槽，沟槽的路径满足每个分流孔到圆盘中心点的距离相等，从而实现液体通过分流孔均匀分布到填料上，使塔内水平截面上汽、液两相流体分布均匀、接触充分。

进一步地，所述分流孔为圆柱形孔，每个分流孔的顶部设置有顶帽。

进一步地，所述顶帽通过设置在分流孔口的支撑柱支撑固定，实现与分流孔口之间保持间隙供上升的汽相通过。

进一步地，所述顶帽为与分流孔直径相等的圆形板。

进一步地，所述进料管为2-3个，等间距设置在塔体上，每个进料管下方对应设置一个液体分布器。

进一步地，所述分凝器为水冷式，设置有冷却水循环管路和进出口。精馏塔顶部设置内置分凝器，可实现精馏塔的气相出料，冷凝采用0～12℃低温水，低温水由冷水机提供；

进一步地，所述精馏塔的填料为不锈钢丝网成型的θ型填料、三角弹簧填料、玻璃陶瓷或塑料材质填料。

进一步地，塔体设置有侧线采出口。

进一步地，塔顶配套设置有全凝器。

进一步地，所述精馏塔塔釜采用电、蒸汽或导热油加热方式。

进一步地，所述精馏塔为高效、多功能的填料塔，该塔在塔体的顶部和中部各设置一个进料口，可向塔釜中加入第三种物质，实现反应精馏功能、萃取精馏或共沸精馏等特殊精馏操作。

综上，所述精馏塔具有多功能特性，其精馏过程可以分别实现加压、常压、减压精馏，萃取精馏以及共沸精馏，反应精馏等不同的功能。精馏塔体采用304不锈钢材质，可实现精馏塔的加压、常压和减压操作；精馏塔塔釜容积为0.5～50L(根据处理量设定)。设备与管道之间采用法兰或者快拆式卡箍的连接，确保装置的密封性能，精馏塔采用先进的高规格填料，具有塔板数高、负荷大、塔板效率高的特点，缩短了操作时间，减少了溶剂挥发、暴露的可能。

进一步地，所述精馏塔可配套设置储存萃取剂或共沸剂的萃取/共沸剂储槽，和用于向精馏塔塔中进萃取剂或共沸剂的进料泵一。通过添加第三方溶剂(萃取剂/共沸剂)，来改变、提高被分离溶剂的相对挥发度，从而通过精馏达到分离的目的。

进一步地，所述萃取/共沸剂储槽与精馏塔进料口之间的管线上设置有萃取/共沸剂冷却器。

进一步地，可配套设置调质釜，所述调制釜为带搅拌结构的反应釜，用于将含水有机废液通过添加螯合剂进行初分离，使得其中的杂质和重组分形成螯合物，在精馏时分离更容易。

与现有技术相比，本实用新型具有以下益效果：

1.本实用新型所述精馏塔，进料管口位于液体分布器中心，且液体分布器圆盘表面设置有连接分流孔和圆盘中心点的沟槽，沟槽的路径满足每个分流孔到圆盘中心点的距离相等，使液体路径各处相等，从而实现液体通过液体分布器，更加均匀地分布于填料截面，实现塔内水平截面上汽、液两相流体分布均匀、接触充分、传质传热效率高、压降小、不堵塞、不易造成液沫夹带和发泡，提高精馏效率。

2.本实用新型所述分凝器设置为内置分凝器，内置设备结构简单，设备占地小，不需要额外增加液体分布器，系统控制简单精准，分凝效果更好。

3.本实用新型所述精馏塔采用先进的高规格填料，具有塔板数高、负荷大、塔板效率高的特点，缩短了操作时间，减少了溶剂挥发、暴露的可能。

3.本实用新型所述精馏塔顶的分凝器采用负压深冷，确保最大限度回收有机溶剂，可以降低精馏过程中产品的出口温度。

附图说明

图1为本实用新型所述精馏塔的结构示意图；

图2为本实用新型所述精馏塔的液体分布器的俯视图。

图3为本实用新型所述精馏塔的液体分布器的仰视图。

图4为本实用新型所述精馏塔液体分布器上分流孔和顶帽的示意图(图中只示出一个分流孔)。

图中，塔体1、塔釜2、分凝器3、液体分布器5、圆盘5-1，分流孔5-2，沟槽5-3，顶帽5-4，进料管4。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型所述精馏塔做进一步说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

为了描述简洁，本实用新型中术语“精馏塔”在无特殊说明的情况下，在本实用新型所述改进结构基础上，可以分别指代普通精馏塔含加压精馏塔、常压精馏塔、减压精馏塔，萃取精馏塔以及共沸精馏塔、反应精馏塔。

实施例1

一种高效填料精馏塔，包括塔体1、塔釜2、分凝器3、填料、液体分布器5、全凝器，所述塔体设置侧线进料管，塔体中上部和中下部分别设置一个进料管4，可向塔釜中加入第三种物质，实现反应精馏功能、萃取精馏或共沸精馏等特殊精馏操作。进料管下方对应设置一个液体分布器，所述进料管从塔体侧壁延伸至塔体内部，且开口位于液体分布器中心正上方；所述分凝器位于塔体顶部，与塔体成为一体，位于塔体内部，所述全凝器设置在塔顶，位于塔体外部。

所述液体分布器为由圆盘5-1和均匀设置在圆盘上的若干分流孔5-2构成，圆盘表面设置有连接分流孔和圆盘中心点的沟槽5-3，沟槽的路径满足每个分流孔到圆盘中心点的距离相等，从而实现液体通过分流孔均匀分布到填料上，使塔内水平截面上汽、液两相流体分布均匀、接触充分。

所述分流孔为圆柱形孔，每个分流孔的顶部设置有顶帽5-4。所述顶帽为与分流孔直径相等的圆形板，通过设置在分流孔口的支撑柱支撑固定，实现与分流孔口之间保持间隙供上升的汽相通过。

所分凝器为水冷式，设置有冷却水循环管路和进出口。精馏塔顶部设置内置分凝器，可实现精馏塔的气相出料，冷凝采用0～12℃低温水，低温水由冷水机提。

所述精馏塔的填料为不锈钢丝网成型的θ型填料。

塔体设置有侧线采出口，方便侧线出料。

所述精馏塔塔釜采用电加热方式。

精馏塔体采用304不锈钢材质，可实现精馏塔的加压、常压和减压操作；精馏塔塔釜容积为0.5～50L(根据处理量设定)。塔体各部分之间采用法兰或者快拆式卡箍的连接，确保装置的密封性能，精馏塔采用先进的高规格填料，具有塔板数高、负荷大、塔板效率高的特点，缩短了操作时间，减少了溶剂挥发、暴露的可能。

实施例2

一种高效填料精馏塔，包括塔体1、塔釜2、分凝器3、填料4、液体分布器5、全凝器，所述塔体设置侧线进料管，塔体中上部和中下部分别设置一个进料管4，可向塔釜中加入第三种物质，实现反应精馏功能、萃取精馏或共沸精馏等特殊精馏操作。进料管下方对应设置一个液体分布器，所述进料管从塔体侧壁延伸至塔体内部，且开口位于液体分布器中心正上方；所述分凝器位于塔体顶部，与塔体成为一体，位于塔体内部，所述全凝器设置在塔顶，位于塔体外部。

所述液体分布器为由圆盘5-1和均匀设置在圆盘上的若干分流孔5-2构成，圆盘表面设置有连接分流孔和圆盘中心点的沟槽5-3，沟槽的路径满足每个分流孔到圆盘中心点的距离相等，从而实现液体通过分流孔均匀分布到填料上，使塔内水平截面上汽、液两相流体分布均匀、接触充分。

所述分流孔为圆柱形孔，每个分流孔的顶部设置有顶帽5-4。所述顶帽为与分流孔直径想等的圆形板，通过设置在分流孔口的支撑柱支撑固定，实现与分流孔口之间保持间隙供上升的汽相通过。

所分凝器为水冷式，设置有冷却水循环管路和进出口。精馏塔顶部设置内置分凝器，可实现精馏塔的气相出料，冷凝采用0～12℃低温水，低温水由冷水机提。

所述精馏塔的填料为三角弹簧填料。

塔体设置有侧线采出口，方便侧线出料。

所述精馏塔塔釜采用电加热方式。

所述精馏塔可配套设置储存萃取剂或共沸剂的萃取/共沸剂储槽，和用于向精馏塔塔中进萃取剂或共沸剂的进料泵一。通过添加第三方溶剂(萃取剂/共沸剂)，来改变、提高被分离溶剂的相对挥发度，从而通过精馏达到分离的目的。所述萃取/共沸剂储槽与精馏塔进料口之间的管线上设置有萃取/共沸剂冷却器。

所述精馏塔还配套设置调质釜，所述调制釜为带搅拌结构的反应釜，用于将含水有机废液通过添加螯合剂进行初分离，使得其中的杂质和重组分形成螯合物，在精馏时分离更容易。

精馏塔体采用304不锈钢材质，可实现精馏塔的加压、常压和减压操作；精馏塔塔釜容积为0.5～50L(根据处理量设定)。塔体各各部分之间采用法兰或者快拆式卡箍的连接，确保装置的密封性能，精馏塔采用先进的高规格填料，具有塔板数高、负荷大、塔板效率高的特点，缩短了操作时间，减少了溶剂挥发、暴露的可能。

所述精馏塔具有多功能特性，其精馏过程可以分别实现加压、常压、减压精馏，萃取精馏以及共沸精馏，反应精馏等不同的功能。

Claims (10)

1.一种高效填料精馏塔，其特征在于，包括塔体、塔釜、分凝器、填料和液体

分布器，所述塔体设置侧线进料管，进料管下方对应设置液体分布器，所述进料管从塔体侧壁延伸至塔体内部，且开口位于液体分布器中心正上方；所述分凝器位于塔体顶部，与塔体成为一体。

2.根据权利要求 1 所述精馏塔，其特征在于，所述液体分布器为由圆盘和均匀

设置在圆盘上的若干分流孔构成，圆盘表面设置有连接分流孔和圆盘中心点的沟槽，沟槽的路径满足每个分流孔到圆盘中心点的距离相等。

3.根据权利要求 2 所述精馏塔，其特征在于，所述分流孔为圆柱形孔，每个分

流孔的顶部设置有顶帽。

4.根据权利要求 3 所述精馏塔，其特征在于，所述顶帽通过设置在分流孔口的

支撑柱支撑固定，实现与分流孔口之间保持间隙供上升的汽相通过。

5.根据权利要求 4 所述精馏塔，其特征在于，所述顶帽为与分流孔直径相等的

圆形板。

6.根据权利要求 1-5 中任一权利要求所述精馏塔，其特征在于，所述进料管为

2-3 个，等间距设置在塔体上，每个进料管下方对应设置一个液体分布器。

7.根据权利要求 1-5 中任一权利要求所述精馏塔，其特征在于，所分凝器为水冷式，设置有冷却水循环管路和进出口。

8.根据权利要求 1-5 中任一权利要求所述精馏塔，其特征在于，所述精馏塔的填料为不锈钢丝网成型的θ型填料、三角弹簧填料、玻璃陶瓷或塑料材质填料。

9.根据权利要求 1-5 中任一权利要求所述精馏塔，其特征在于，塔体设置有侧线采出口。

10.根据权利要求 1-5 中任一权利要求所述精馏塔，其特征在于，塔顶配套设置有全凝器。