CN213031886U - 硼酸三甲酯制备用节能降耗精馏塔 - Google Patents

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钱兵荣
刘维波
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Abstract

本实用新型公开了硼酸三甲酯制备用节能降耗精馏塔,包括塔体,塔体的侧边上方设有进料口,塔体顶部的气相出口通过气相管道与冷凝器连通,塔体底部的液相出口通过液相管道与再沸器连通;气相管道倾斜设置,气相管道的外周设有第一换热夹套,进料口的外周设有第二换热夹套,塔体的外周设有第三换热夹套,再沸器的外周设有第四换热夹套,第一换热夹套、第二换热夹套、第三换热夹套、第四换热夹套连通;第四换热夹套远离塔体的一侧上方设有出液口,出液口与收集罐连通,第一换热夹套的侧边设有进液口,进液口通过进液管道与收集罐连通。本实用新型的有益效果是:塔体顶部排出的蒸汽的热量得到充分利用,热源和冷媒的使用量降低,节能降耗。

Description

硼酸三甲酯制备用节能降耗精馏塔
技术领域
本实用新型涉及硼酸三甲酯制备技术领域,具体涉及硼酸三甲酯制备用节能降耗精馏塔。
背景技术
硼酸三甲酯由于可用作溶剂、脱水剂、塑料、油漆、喷漆等而被广泛使用。目前的硼酸三甲酯的制备方法一般采用硼酸与甲醇反应制备,将甲醇与硼酸加入反应器中,进行初步反应,然后进入粗蒸釜进行蒸发,接着进入反应精馏塔进行精馏,获得硼酸三甲酯与甲醇的共沸物,将加盐溶剂和共沸物分别加入萃取精馏塔进行加盐萃取精馏即可。精馏在精馏塔中进行,气液两相通过逆流接触,进行相际传热传质,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。
现有技术中,精馏塔需要大量热源进行加热,而塔顶气相排出后直接进行冷却,不仅热量得不到再次利用,还需要大量冷媒对其进行冷却,造成精馏回收过程中大量能源的浪费,使企业生产过程中生产成本过高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供硼酸三甲酯制备用节能降耗精馏塔,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:包括塔体,塔体的顶部设有气相出口,塔体底部设有液相出口,塔体的侧边上方设有进料口,塔体的侧边下方设有蒸汽进口,塔体内设有多层塔板,所述塔体顶部的气相出口通过气相管道与冷凝器连通,所述冷凝器的底部通过回流管道与塔体内部连通,塔体底部的液相出口通过液相管道与再沸器连通,所述再沸器的顶部通过上升管道与塔体内部连通;
所述气相管道倾斜设置,气相管道低的一端与冷凝器连通,气相管道的外周设有第一换热夹套,所述进料口的外周设有第二换热夹套,所述第一换热夹套与第二换热夹套通过第一连通管连通,所述塔体的外周设有第三换热夹套,所述再沸器的外周设有第四换热夹套,所述第三换热夹套分别与第二换热夹套、第四换热夹套连通,所述第四换热夹套与第三换热夹套之间通过第二连通管连接;
所述第四换热夹套远离塔体的一侧上方设有出液口,所述出液口与收集罐连通,所述第一换热夹套的侧边设有进液口,所述进液口通过进液管道与收集罐连通。
优选的,所述第一连通管与第二换热夹套的顶部连接,所述第二换热夹套的底部与第三换热夹套的上方连接,所述第三换热夹套的远离进料口的一侧上方与第四换热夹套的上方连接。
优选的,所述再沸器顶部的上升管道穿过第三换热夹套设置,且上升管道与第三换热夹套不连通,所述第二连通管与上升管道错开设置。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:在气相管道、进料口、塔体和再沸器的外周均设置换热夹套,换热液体先进入气相管道外周的第一换热夹套,吸收塔体顶部气相出口排出的蒸汽的热量,对排出的蒸汽进行预降温,冷凝液经倾斜设置的气相管道流至冷凝器内,排出的蒸汽到达冷凝器时的温度降低,减少冷媒使用量,冷凝效率更高;同时,换热液体吸收了排出蒸汽的热量,换热液体经第一连通管进入第二换热夹套内,对进料口进行预加热,使得物料在进入塔体前进行预加热,物料进入塔体内时温度升高,减少塔体内加热的热源使用量;然后,换热液体进入第三换热夹套和第四换热夹套内,对塔体和再沸器进行预加热和保温,确保加热效果;塔体顶部排出的蒸汽的热量得到充分利用,热源和冷媒的使用量降低,节能降耗,降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明:塔体1、塔板2、进料口3、蒸汽进口4、冷凝器5、再沸器6、气相管道7、第一换热夹套8、第一连通管9、第二换热夹套10、第三换热夹套11、第四换热夹套12、第二连通管13、进液管道14、收集罐15。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1,本具体实施方式采用如下技术方案:包括塔体1,塔体1的侧边上方设有进料口3,物料经进料口3进入塔体1内,塔体1的侧边下方设有蒸汽进口4,通过蒸汽进口4向塔体1内加入蒸汽进行加热精馏,塔体1内设有多层塔板2,气相和液相经过塔板2进行逆流接触,进行相际传热传质。
塔体1的顶部设有气相出口,塔体1顶部的气相出口通过气相管道7与冷凝器5连通,冷凝器5的底部通过回流管道与塔体1内部连通,精馏出的蒸汽通过气相出口排出至冷凝器5内冷凝,冷凝的部分冷凝液通过回流管道回流至塔体1内,塔体1底部设有液相出口,塔体1底部的液相出口通过液相管道与再沸器6连通,再沸器6的顶部通过上升管道与塔体1内部连通,精馏分离出的液体通过液相出口排出至再沸器6内重新加热,部分加热的蒸汽经上升管道重新返回至塔体1内。
气相管道7倾斜设置,气相管道7低的一端与冷凝器5连通,气相管道7的外周设有第一换热夹套8,第一换热夹套8的侧边设有进液口,进液口通过进液管道14与收集罐15连通,换热液体通过水泵的作用从收集罐15经过进液管道14进入第一换热夹套8内,换热液体吸收塔体1顶部气相出口排出的蒸汽的热量,对排出的蒸汽进行预降温,冷凝液经倾斜设置的气相管道7流至冷凝器5内,排出的蒸汽到达冷凝器5时的温度降低,减少冷媒使用量。
进料口3的外周设有第二换热夹套10,第一换热夹套8与第二换热夹套10通过第一连通管9连通,第一连通管9与第二换热夹套10的顶部连接,第一换热夹套8内换热后的换热液体通过第一连通管9进入第二换热夹套10内,对进料口3进行预加热,使得物料在进入塔体1前进行预加热,物料进入塔体1内时温度升高,减少塔体1内加热的热源使用量。
塔体1的外周设有第三换热夹套11,再沸器6顶部的上升管道穿过第三换热夹套11设置,且上升管道与第三换热夹套11不连通,再沸器6的外周设有第四换热夹套12,第三换热夹套11分别与第二换热夹套10、第四换热夹套12连通,第二换热夹套10的底部与第三换热夹套11的上方连接,第四换热夹套12与第三换热夹套11的远离进料口3的一侧上方通过第二连通管13连接,第二连通管13与上升管道错开设置,换热液体由第二换热夹套10进入第三换热夹套11和第四换热夹套12内,对塔体1和再沸器6进行预加热和保温,确保加热效果,第四换热夹套12远离塔体1的一侧上方设有出液口,出液口与收集罐15连通,换热完成后的换热液体进入收集罐15内收集,然后再通过进液管道14进入第一换热夹套8中,循环使用。
使用时,物料经进料口3进入塔体1内,通过蒸汽进口4向塔体1内加入蒸汽进行加热精馏,塔体1内设有多层塔板2,气相和液相经过塔板2进行逆流接触,进行相际传热传质,精馏的蒸汽从气相管道7排出至冷凝器5内,冷凝的部分冷凝液通过回流管道回流至塔体1内,精馏分离出的液体通过液相出口排出至再沸器6内重新加热,部分加热的蒸汽经上升管道重新返回至塔体1内,从气相管道7排出的蒸汽热量很高,将收集罐15内的换热液体经进液管道14泵入第一换热夹套8内,换热液体吸收塔体1顶部气相出口排出的蒸汽的热量,对排出的蒸汽进行预降温,冷凝液经倾斜设置的气相管道7流至冷凝器5内,排出的蒸汽到达冷凝器5时的温度降低,减少冷媒使用量;第一换热夹套8内换热后的换热液体通过第一连通管9进入第二换热夹套10内,对进料口3进行预加热,使得物料在进入塔体1前进行预加热,物料进入塔体1内时温度升高,减少塔体1内加热的热源使用量;换热液体由第二换热夹套10进入第三换热夹套11和第四换热夹套12内,对塔体1和再沸器6进行预加热和保温,确保加热效果,换热完成后的换热液体进入收集罐15内收集,然后再通过进液管道14进入第一换热夹套8中,循环使用,塔体顶部排出的蒸汽的热量得到充分利用,热源和冷媒的使用量降低,节能降耗,降低生产成本。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.硼酸三甲酯制备用节能降耗精馏塔,包括塔体,塔体的顶部设有气相出口,塔体底部设有液相出口,塔体的侧边上方设有进料口,塔体的侧边下方设有蒸汽进口,塔体内设有多层塔板,其特征在于:所述塔体顶部的气相出口通过气相管道与冷凝器连通,所述冷凝器的底部通过回流管道与塔体内部连通,塔体底部的液相出口通过液相管道与再沸器连通,所述再沸器的顶部通过上升管道与塔体内部连通;
所述气相管道倾斜设置,气相管道低的一端与冷凝器连通,气相管道的外周设有第一换热夹套,所述进料口的外周设有第二换热夹套,所述第一换热夹套与第二换热夹套通过第一连通管连通,所述塔体的外周设有第三换热夹套,所述再沸器的外周设有第四换热夹套,所述第三换热夹套分别与第二换热夹套、第四换热夹套连通,所述第四换热夹套与第三换热夹套之间通过第二连通管连接;
所述第四换热夹套远离塔体的一侧上方设有出液口,所述出液口与收集罐连通,所述第一换热夹套的侧边设有进液口,所述进液口通过进液管道与收集罐连通。
2.根据权利要求1所述的硼酸三甲酯制备用节能降耗精馏塔,其特征在于:所述第一连通管与第二换热夹套的顶部连接,所述第二换热夹套的底部与第三换热夹套的上方连接,所述第三换热夹套的远离进料口的一侧上方与第四换热夹套的上方连接。
3.根据权利要求1所述的硼酸三甲酯制备用节能降耗精馏塔,其特征在于:所述再沸器顶部的上升管道穿过第三换热夹套设置,且上升管道与第三换热夹套不连通,所述第二连通管与上升管道错开设置。
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