CN212594068U - 水合肼中间产物的蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

一种水合肼中间产物的蒸馏装置，包括蒸馏塔、再沸器、闪蒸罐，所述蒸馏塔的塔底通过第一管路与再沸器的管程进口相连，所述再沸器的管程出口通过第二管路与蒸馏塔的内空连通，所述再沸器的壳程进口用于与蒸汽源相连，再沸器的壳程出口通过第三管路与闪蒸罐连通，所述闪蒸罐的罐底连接有第四管路，该第四管路上设有冷凝液泵，所述闪蒸罐的罐顶设有蒸汽喷射阀，所述蒸汽喷射阀的出口连接第五管路，用于对外提供蒸汽。本实用新型结构简单、操作方便，可有效减少水合肼中间产物蒸馏过程中产生的废盐水量，提高盐水浓度，降低后续盐水蒸发浓缩能耗，同时可回收冷凝液作为工厂软水使用。

Description

水合肼中间产物的蒸馏装置

技术领域

本实用新型涉及化工领域，特别涉及一种水合肼中间产物的蒸馏装置。

背景技术

水合肼的生产方法为酮连氮法，它是采用丙酮、次氯酸钠与氨反应生产中间体---酮连氮，酮连氮水解生产水合肼。其主要化学反应是为：

2NaOH+CL₂→NaCL+NaCLO+H₂O

NH₃+NaCLO→NH₂CL+NaOH

2CH₃COCH₃+NH₃+NH₂CL+NaOH→CH₃C＝N-N＝C(CH₃)+3H₂O+NaCL

从上述化学反应中可以看到，氨、丙酮、次氯酸钠合成生产酮连氮的过程中要产生氯化钠，同时原料次氯酸钠要带入一定量的氯化钠，引反应液中氯化钠全部溶解在物料体系中，现有技术中通过直接加入蒸汽的方式精馏分离，反应中过量的丙酮和氨及部分水喝酮连氮等轻组分自蒸馏塔顶分别进入氨和丙酮回收系统进行处理，酮连氮去水解；而塔底含氯化钠盐水则排出进行蒸发浓缩处理。

然而，直通蒸汽加热存在以下问题：1蒸汽冷凝水直接与蒸馏塔底部的废盐水混合，导致产生的废水体量较大；2废盐水的浓度低后续MVR浓缩盐耗气相量大，增加了后续盐水处理成本。

因此，如何高效利用蒸汽蒸馏分离水合肼中间产物，减少盐水产量，降低后续废盐水蒸发浓缩能耗，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种水合肼中间产物的蒸馏装置，其结构简单、操作方便，可有效减少水合肼中间产物蒸馏过程中产生的废水量，提高废盐水浓度，降低后续废盐水蒸发浓缩能耗，同时可回收冷凝液作为工厂软水使用。

本实用新型的技术方案是：一种水合肼中间产物的蒸馏装置，包括蒸馏塔、再沸器、闪蒸罐，所述蒸馏塔的塔底通过第一管路与再沸器的管程进口相连，所述再沸器的管程出口通过第二管路与蒸馏塔的内空连通，所述再沸器的壳程进口用于与蒸汽源相连，再沸器的壳程出口通过第三管路与闪蒸罐连通，所述闪蒸罐的罐底连接有第四管路，该第四管路上设有冷凝液泵，所述闪蒸罐的罐顶设有蒸汽喷射阀，所述蒸汽喷射阀的出口连接第五管路，用于对外提供蒸汽。

进一步的，所述蒸馏塔的塔底通过第六管路与一换热器的管程进口相连，该换热器的管程出口设有阀门。

进一步的，所述蒸馏塔的侧壁设有蒸汽管路，该蒸汽管路上设有第一阀门、第二阀门，该蒸汽管路的上游端用于与蒸汽源连接。

进一步的，所述再沸器的壳程进口通过第七管路与蒸汽管路连通，位于第一阀门、第二阀门之间，所述第七管路上设有第三阀门。

进一步的，所述第三管路上设有第四阀门。

进一步的，所述第三管路上连接有排空管，该排空管的上游端位于第四阀门的上游，该排空管上设有第五阀门。

采用上述技术方案具有以下有益效果：

1、水合肼中间产物的蒸馏装置包括蒸馏塔、再沸器、闪蒸罐，水合肼中间产物中的可用组分从蒸馏塔的塔顶蒸出，含盐废水从蒸馏塔的塔底馏出，再沸器用于加热水合肼中间产物，且利用各组分沸点的差异实现分离，闪蒸罐用于收集高温的冷凝液，且对外提供蒸汽。所述蒸馏塔的塔底通过第一管路与再沸器的管程进口相连，所述再沸器的管程出口通过第二管路与蒸馏塔的内空连通，所述再沸器的壳程进口用于与蒸汽源相连，再沸器的壳程出口通过第三管路与闪蒸罐连通，进入再沸器壳程的蒸汽对管程内的水合肼中间产物加热，加热后的蒸汽进入蒸馏塔，驱动蒸馏塔内的水合肼中间产物沿蒸馏塔、第一管路、再沸器、第二管路形成自循环，水合肼中间产物在再沸器管程内温度升高，至返回蒸馏塔时，沸点较低的组分蒸发，从蒸馏塔的塔顶蒸出，沸点较高的组分回落至蒸馏塔的塔底，继续循环，使用的蒸汽在对水合肼中间产物加热实现组分分离的基础上，蒸汽冷凝形成的软水与蒸馏塔塔底的馏出的含盐废水相互独立，可有效避免含盐废水体量增加，且生成软水供回用。所述闪蒸罐的罐底连接有第四管路，该第四管路上设有冷凝液泵，所述闪蒸罐的罐顶设有蒸汽喷射阀，所述蒸汽喷射阀的出口连接第五管路，用于对外提供蒸汽，再沸器壳程内的蒸汽放热冷凝为高温的冷凝水，沿第三管路进入闪蒸罐，通过开启蒸汽喷射阀，闪蒸罐内压强降低，高温的冷凝水部分转变为蒸汽，通过第五管路排出，对外提供蒸汽，余下的冷凝水通过冷凝液泵泵出，作为软水回用生产系统。

2、蒸馏塔的塔底通过第六管路与一换热器的管程进口相连，该换热器的管程出口设有阀门，当水合肼中间产物分离完毕后，通过开启换热器管程出口的阀门，蒸馏塔塔底的含盐废水在压力作用下经过换热器降温后排出，充分利用含盐废水的余热，且满足排入废水处理站的要求。

3、第三管路上连接有排空管，该排空管的上游端位于第四阀门的上游，该排空管上设有第五阀门，通过关闭第四阀门、开启第五阀门，排空再沸器壳程内残留的冷凝水，再关闭第五阀门、开启第四阀门，可有效提高蒸汽的利用率。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型的连接示意图。

附图中，1为蒸馏塔，2为再沸器，3为闪蒸罐，4为冷凝液泵，5为蒸汽喷射阀，6为阀门，7为换热器，8为蒸汽管路，9为排空管，11为第一管路，12为第二管路，13为第三管路，14为第四管路，15为第五管路，16为第六管路，17为第七管路，a为第一阀门，b为第二阀门，c为第三阀门，d为第四阀门，e为第五阀门。

具体实施方式

本实用新型中，未标明的结构或装置均为化工领域常规的结构或装置，未标明具体连接方式的均按照化工领域或厂商规定的方式进行连接。

参见图1，为一种水合肼中间产物的蒸馏装置的具体实施例。水合肼中间产物的蒸馏装置包括蒸馏塔1、再沸器2、闪蒸罐3，作为备份，蒸馏塔1的侧壁设有蒸汽管路8，该蒸汽管路8上设有第一阀门a、第二阀门b，第一阀门a位于第二阀门b的上游，蒸汽管路8的上游端用于与蒸汽源连接，蒸汽管路8的下游端与蒸馏塔的侧壁通过法兰连接，位于蒸馏塔的中下部。所述蒸馏塔1的塔底通过第一管路11与再沸器2的管程进口相连，所述再沸器2的管程出口通过第二管路12与蒸馏塔1的内空连通，具体的，该第二管路的下游端沿水平方向延伸，与蒸馏塔的侧壁通过法兰连接，该第二管路的下游端位于蒸馏塔的中下部。所述再沸器2的壳程进口用于与蒸汽源相连，具体的，再沸器2的壳程进口通过第七管路17与蒸汽管路8连通，位于第一阀门a、第二阀门b之间，所述第七管路17上设有第三阀门c，再沸器2的壳程出口通过第三管路13与闪蒸罐3连通，本实施例中，第三管路的下游端与闪蒸罐的侧壁通过法兰连接，位于闪蒸罐的侧壁中上部，且第三管路上设有第四阀门d，为了排空再沸器壳程内残留的冷凝水，提高蒸汽的使用效率，在第三管路13上连接有排空管9，该排空管9的上游端位于第四阀门d的上游，该排空管的下游端水平延伸一段距离后，竖直朝下折弯90°，该排空管9上设有第五阀门e。所述闪蒸罐3的罐底连接有第四管路14，该第四管路14上设有冷凝液泵4，本实施例中，第四管路的下游端分流为两路，分别设置冷凝液泵，且各冷凝液泵的上游、下游分别设置有阀门。所述闪蒸罐3的罐顶设有蒸汽喷射阀5，所述蒸汽喷射阀5的出口连接第五管路15，用于对外提供蒸汽。

进一步的，为了提高蒸馏塔馏出的含盐废水的废热利用率，且满足废水处理站的排污要求，蒸馏塔1的塔底通过第六管路16与一换热器7的管程进口相连，该换热器7的管程出口设有阀门6，通常的，该换热器的壳程流通需要加热的水源，用于对外提供热水。

本实用新型的工作原理为，将需要蒸馏分离的水合肼中间产物排入蒸馏塔中，汇集在蒸馏塔的塔底，其中部分中间产物由第一管路进入再沸器的管程，开启第一阀门、第三阀门、第四阀门，蒸汽沿再沸器的壳程对管程内的水合肼中间产物加热，其中沸点较低的组分蒸发，沿第二管路进入蒸馏塔内，使蒸馏塔内部的压力增大，蒸馏塔塔底的水合肼中间产物在压力作用下沿第一管路、再沸器管程、第二管路形成循环流动，在再沸器管程中流动过程中，由蒸汽加热，回流至蒸馏塔时，其中的低沸点组分以汽态形式由蒸馏塔的塔顶蒸出，其中的高沸点组分以液态形式回落至蒸馏塔塔底，继续循环，至低沸点组分蒸发完毕。进入再沸器壳程的蒸汽不断放热，冷凝为高热的冷凝水后，由第三管路排入闪蒸罐(包括部分蒸汽)，开启蒸汽喷射阀，闪蒸罐内部的压力降低，部分蒸汽，以及部分高温的冷凝水汽化，由第五管路排出，对外继续提供蒸汽。汇集在闪蒸罐内的冷凝水形成软水，由冷凝液泵泵出，对外提供软水。当水合肼中间产物中低沸点组分蒸馏完毕后，完毕第一阀门、第三阀门、第四阀门，开启换热器上的阀门，蒸馏塔塔底的含盐废水有第六管路排入换热器的管程，排至废水处理站。

经申请人验证，传统的直接采用蒸汽注入蒸馏塔的方法，蒸汽消耗量为8.5t/h，含盐废水量为36t/h，浓度为7％；而采用本实用新型蒸馏装置，处理相同体量中间产物，蒸汽消耗量为9.0t/h，含盐废水量为27.5t/h，浓度为9.5％，回收软水9t/h，回收蒸汽0.5t/h。

Claims (6)

1.一种水合肼中间产物的蒸馏装置，其特征在于：包括蒸馏塔(1)、再沸器(2)、闪蒸罐(3)，

所述蒸馏塔(1)的塔底通过第一管路(11)与再沸器(2)的管程进口相连，所述再沸器(2)的管程出口通过第二管路(12)与蒸馏塔(1)的内空连通，

所述再沸器(2)的壳程进口用于与蒸汽源相连，再沸器(2)的壳程出口通过第三管路(13)与闪蒸罐(3)连通，所述闪蒸罐(3)的罐底连接有第四管路(14)，该第四管路(14)上设有冷凝液泵(4)，所述闪蒸罐(3)的罐顶设有蒸汽喷射阀(5)，所述蒸汽喷射阀(5)的出口连接第五管路(15)，用于对外提供蒸汽。

2.根据权利要求1所述的水合肼中间产物的蒸馏装置，其特征在于：所述蒸馏塔(1)的塔底通过第六管路(16)与一换热器(7)的管程进口相连，该换热器(7)的管程出口设有阀门(6)。

3.根据权利要求1所述的水合肼中间产物的蒸馏装置，其特征在于：所述蒸馏塔(1)的侧壁设有蒸汽管路(8)，该蒸汽管路(8)上设有第一阀门(a)、第二阀门(b)，该蒸汽管路(8)的上游端用于与蒸汽源连接。

4.根据权利要求3所述的水合肼中间产物的蒸馏装置，其特征在于：所述再沸器(2)的壳程进口通过第七管路(17)与蒸汽管路(8)连通，位于第一阀门(a)、第二阀门(b)之间，所述第七管路(17)上设有第三阀门(c)。

5.根据权利要求1所述的水合肼中间产物的蒸馏装置，其特征在于：所述第三管路(13)上设有第四阀门(d)。

6.根据权利要求5所述的水合肼中间产物的蒸馏装置，其特征在于：所述第三管路(13)上连接有排空管(9)，该排空管(9)的上游端位于第四阀门(d)的上游，该排空管(9)上设有第五阀门(e)。

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