CN213294754U - 一种常压节能连续分馏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及精细化工领域，提供一种常压节能连续分馏装置，用于解决现有设备能耗高、投资大的问题。本实用新型提供的常压节能连续分馏装置，包括：分馏釜，所述分馏釜内有待分离的物料；蒸发器，所述蒸发器同所述分馏釜连接；填料塔，所述填料塔同所述分馏釜连接；预加热器，所述预加热器包括加热套和内管，所述加热套同所述填料塔的出汽口连接，所述内管的一个出液口同所述填料塔的中部连接；回流机构，所述回流机构的进液口同所述预加热器另一个出液口连接，所述回流机构的回流口同所述填料塔连接。分馏釜内的重组分浓度越来越高，分馏塔顶蒸出的轻组分物料浓度也起来越高，从而实现二种高浓度的组份。

Description

一种常压节能连续分馏装置

技术领域

本实用新型涉及精细化工领域，具体涉及一种常压节能连续分馏装置。

背景技术

酒精废水是高浓度、高温度、高悬浮物的有机废水，酒精工业的污染以水的污染最为严重，生产过程中的废水主要来自蒸馏发酵成熟醪后排出的酒精糟，生产设备的洗涤水、冲洗水，以及蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水等。通常酒精废水无法直接排入废水管道，必须经过预处理，但是企业自建废水处理系统的成本较高，同时酒精直接排出也是一种浪费，如何将酒精废水处理至可以排放到污水管道是中小企业亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题为现有设备能耗高、投资大的问题，提供常压节能连续分馏装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

常压节能连续分馏装置，包括：

分馏釜，所述分馏釜内有待分离的物料；

蒸发器，所述蒸发器同所述分馏釜连接；

填料塔，所述填料塔同所述分馏釜连接；

预加热器，所述预加热器包括加热套和内管，所述加热套包裹所述内管，所述加热套同所述填料塔的出汽口连接，所述内管同物料补充口连接，所述内管的一个出液口同所述填料塔的中部连接；

回流机构，所述回流机构的进液口同所述预加热器另一个出液口连接，所述回流机构的回流口同所述填料塔连接。

预存的物料被分馏釜加热汽化后进入填料塔；预加热器利用从填料塔出来的由分馏釜加热产生的汽化的物料为原料加热，加热后的原料注入填料塔中部，轻组份上升，重组份下降回到分馏釜继续被加热，持续的进行分馏。

物料通过原料预热器加热后进行初步的热量交换，节约空间，提高分馏效率；分馏釜内的重组份越来越浓，可以获取高浓度的重组份液体。

优选地，所述填料塔包括：

提馏塔，所述提馏塔同所述分馏釜连接；

分馏塔，所述分馏塔同所述提馏塔连接，所述分馏塔的出汽口同所述预加热器连接；

所述回流口同所述分馏塔顶部连接，所述预加热器一个出液口同所述提馏塔连接。预加热器加热后的原料进入提馏塔顶，与分馏釜上升的蒸汽在填料表面进行热效换，可以提高热交换的效率，减少上升物料蒸汽的热量损失，从而提高低沸点组分的蒸发量，节约能耗。热交换后，原料中轻组份物料吸收热量汽化成蒸汽上升到分馏塔，与分馏塔段顺流的液体再进行热量交换，较重组分被冷凝，更轻组分继续以蒸汽形式上升。另外，原料中重组分不能被汽化，从提馏段下降至分馏釜中。 从回流机构回来的液体进入分馏塔顶，从上至下经过填料表面，与上升的热蒸汽进行交换，使轻组分物料再次被汽化，轻组分被反复汽化后浓度提高，重组份经过多次反复冷凝后再返回至分馏釜。如此循环往复进行，浓度不断得到提高。

优选地，还包括：

冷凝器，所述冷凝器同所述原料预热器连接，所述冷凝器同所述回流机构连接，所述冷凝器同冷却水供应装置连接。冷凝器将填料塔出来进入原料预热器的末被冷凝的轻组份继续冷凝。

优选地，还包括：

尾气冷凝收集器，所述尾气冷凝收集器同所述冷凝器连接，所述尾气冷凝收集器同所述回流机构连接，所述尾气冷凝收集器同冷却水供应装置连接。尾气冷凝收集器继续将前级冷凝器未被冷凝的轻组份物料冷凝。

优选地，所述分馏釜同底液排出机构连接；

所述底液排出机构的底部进液口同所述分馏釜的底部连接。底液排出机构将分馏釜内的重组份排出。

优选地，所述回流机构的出液口同冷却器连接，所述冷却器内设置有冷却盘管，所述冷却器内有冷却液。

优选地，所述填料塔内设置有至少一层填料层。

一种物料分离方法，包括：

S10.分馏釜内加入一定容积的物料，启动蒸发器，对物料进行加热蒸出，产生蒸汽物料；

S20.进料，原料经过原料预热器，原料预热器将原料加热得到热物料，热物料进入填料塔的提馏塔；

S30.进入提馏塔的热物料，同从蒸汽物料混合，进行热交换，热物料中低沸点组份汽化后进入分馏塔，热物料中高沸点组份流入分馏釜，蒸汽物料中部分组份温度下降冷凝流回分馏釜，同分馏釜中物料一同被加热；蒸汽物料中其他组份同热物料中的低沸点组份组成混合汽体进入原料预热器；

S40.混合汽体在原料预热器内同原料进行热交换，一部分混合汽体冷凝成液体流入回流机构，另一部分混合汽体经进一步冷凝后进入回流机构或排出；回流机构将冷凝后的混合汽体一部分回流至填料塔内，回流比为1：1~5:1，另一部分排出。

优选地，所述S10步骤中，控制温度为60~120℃，压力为常压，系统与大气相通。

优选地，所述进料的进料量为每分钟每平方米填料截面积500~1000L，原料经过原料预热器后，预热至低于上升至塔顶的物料的温度。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：通过原料预加热后进行初步的热量交换，有效提高物料在填料表面的传热效率，提高分离效果，充分利用了上升蒸汽的热能。与传统分馏装置采用冷却水进行冷却上升的轻组分蒸汽相比，本实用新型可以节约能耗30%以上。同时还减少了冷却水的循环冷却压力，从二个方面大大节约能源，降低了设备投资，提高了分馏效率；可有效实现物料的分馏提纯：轻组分物料与重组分物料的纯度都得以提高，只需设计合理的填料高度，便可以提纯至目标含量。

本装置集成度高，节约能源，运行费用低，投资少。

附图说明

图1为常压节能连续分馏装置的示意图。

图2为预加热器的示意图。

具体实施方式

以下实施例是对本实用新型的进一步说明，不是对本实用新型的限制。

实施例1

常压节能连续分馏装置，包括：

分馏釜1，所述分馏釜1内有待分离的物料；

蒸发器4，所述蒸发器4同所述分馏釜1连接；

填料塔2，所述填料塔2同所述分馏釜1连接；

预加热器3，所述预加热器3包括加热套35和内管34，所述加热套35包裹所述内管34，所述加热套35同所述填料塔2的出汽口23连接，所述内管34同物料补充口33连接，所述内管34的一个出液口31同所述填料塔2的中部连接；

回流机构8，所述回流机构8的进液口81同所述预加热器3另一个出汽口32连接，所述回流机构8的回流口82同所述填料塔2连接。所述填料塔2包括：

提馏塔21，所述提馏塔21同所述分馏釜1连接；

分馏塔22，所述分馏塔22同所述提馏塔21连接，所述分馏塔22的出汽口23同所述预加热器3连接；

所述回流口82同所述分馏塔22顶部连接，所述预加热器3一个出液口31同所述提馏塔21连接。

预存的物料被分馏釜加热汽化后进入填料塔；预加热器利用从填料塔出来的由分馏釜加热产生的汽化的物料为原料加热，加热后的原料注入填料塔中部，轻组份上升，重组份下降回到分馏釜继续被加热，持续的进行分馏。通过原料气加热后进行初步的热量交换，节约空间，提高分馏效率；分馏釜内的重组份越来越浓，可以获取高浓度的重组份液体。预加热器加热后的原料气体进入提馏塔顶，进行第一次冷热气体的热量交换；回流机构回来汽体进入分馏塔顶，进行第二次冷热汽体的热量交换。冷凝器将填料塔出来的轻组份继续冷凝。尾气冷凝收集器继续将填料塔出来的轻组份冷凝。底液排出机构将分馏釜内的重组份排出。

实施例2

常压节能连续分馏装置，包括：

分馏釜1，所述分馏釜1内有待分离的物料；

蒸发器4，所述蒸发器4同所述分馏釜1连接；所述蒸发器4用于加热反应釜1中的物料；

填料塔2，所述填料塔2同所述分馏釜1连接；

预加热器3，所述预加热器3包括加热套35和内管34，所述加热套35包裹所述内管34，所述加热套35同所述填料塔2的出汽口23连接，所述内管34同物料补充口33连接，所述内管34的出液口31同所述填料塔2的中部连接；所述物料补充口33处设置有进料泵10；所述预加热器3的第一出汽口32同回流机构8的进液口81连接；在第一出汽口32处，物料汽体中一部分冷凝成液体流入回流机构8，另一部分以汽体的形式进入冷凝器5。

回流机构8，所述回流机构8的回流口82同所述填料塔2连接。

所述填料塔2包括：

提馏塔21，所述提馏塔21同所述分馏釜1连接；

分馏塔22，所述分馏塔22同所述提馏塔21连接，所述分馏塔22的出汽口23同所述预加热器3连接；

所述回流口82同所述分馏塔22顶部连接，所述预加热器3内管34的出液口31同所述提馏塔21连接。

冷凝器5，所述冷凝器5的第二进汽口51同所述原料预热器3的第一出汽口32连接，所述冷凝器5的第二出汽口52同尾气冷凝收集器6的第三进汽口61连接，所述冷凝器5同冷却水供应装置7连接，冷却水由第二冷却水进口53进入冷凝器5，所述冷凝器5 的第二出汽口52也同回流机构8的进液口81连接；在第二出汽口52处，汽体中一部分冷凝成液体流入回流机构8，另一部分以汽体的形式进入尾气冷凝收集器6。

尾气冷凝收集器6，所述尾气冷凝收集器6的第三出液口62同所述回流机构8的进液口81连接，所述尾气冷凝收集器6的第三冷却水进口63同冷却水供应装置7连接。在第三出汽口62处，汽体中冷凝成液体流入回流机构8。与尾汽冷凝器6出口相连的汽液分离器65与大气相通，汽液分离器65与阻火器66连接后同大气连通。

冷凝器5的第二冷却水出口54、尾气冷凝收集器6的第三冷却水出口64同冷却水供应装置7连接。

所述分馏釜1同底液排出机构11连接；

所述底液排出机构11的底部进液口111同所述分馏釜1的底部连接。

所述回流机构8的出液口83同冷却器9连接，所述冷却器9内设置有冷却盘管，所述冷却盘管内有冷却液，冷却液由进液口92进入，由出液口91流出。回流机构8流出的液体经冷却器9冷却后进入接收器。

所述填料塔2内设置有至少一层填料层。

实施例3

一种物料分离方法，包括：

首次启动时，需将蒸出的物料全回流3~5h，以浸润填料；

S10.分馏釜内加入80%的物料，启动蒸发器，对物料进行加热蒸出；

S20.进料，原料经过原料预热器，原料预热器内为分馏釜内的物料加热后的汽化物料，汽化物料对原料加热后，原料进入填料塔的提馏塔；原料温度最多预热至低于上升至塔顶的汽化物料的温度

S30.将蒸出的物料一部分回流至填料塔内，回流比为1~5:1。所述S10步骤中，控制温度为60~120℃，压力为常压，通过尾汽冷凝器出口相连的汽液分离器与大汽相通。

所述进料的进料量为每分钟每平方米填料截面积800L。

实施例4

一种物料分离方法，包括：

S10.分馏釜内加入80%的物料，启动蒸发器4，控制温度为60~150℃，压力为常压，对物料进行加热蒸出，产生蒸汽物料；

S20.进料，所述进料的进料量为每分钟每平方米填料截面积800L，原料经过原料预热器3，原料预热器3将原料加热得到热物料，热物料进入填料塔2的提馏塔21；

S30.进入提馏塔21的热物料，同从蒸汽物料混合，进行热交换，热物料中低沸点组份汽化后进入分馏塔22，热物料中高沸点组份流入分馏釜1，蒸汽物料中部分组份温度下降冷凝流回分馏釜1，同分馏釜1中物料一同被加热；蒸汽物料中其他组份同热物料中的低沸点组份组成混合汽体进入分馏塔22；

S31.进入分馏塔22的混合汽体同回流到分馏塔的回流液体进行热交换，回流液体中的部分组份受热汽化再次进入预加热器3，回流液体中其他组份经填料塔流入分馏釜1，流入到分馏釜的过程中同下方的汽体不断的进行热交换，一部分组份也汽化成汽体上升；混合汽体中部分组份冷凝成液体经填料塔流入分馏釜；

S40.混合汽体在原料预热器3内同原料进行热交换，一部分混合汽体冷凝成液体流入回流机构8，另一部分混合汽体经冷凝器5和尾气冷凝收集器6进一步冷凝后进入回流机构8或排出至冷却器9；回流机构8将冷凝后的液体一部分回流至填料塔2内，回流比为1~5:1，另一部分排出至冷却器9。通过尾汽冷凝器6出口相连的汽液分离器65与大汽相通，汽液分离器65与阻火器66连接后同大气连通。

进入提馏塔21的热物料，可以快速与分馏釜1上升的蒸汽物料进行进一步的热交换，使较低沸点的组分吸收蒸汽物料的热量后汽化成蒸汽进入分馏塔22，而较高沸点的组分不能被汽化，往提馏塔21下部流入分馏釜1，分馏釜1中上升的蒸汽物料，向下降的热物料传递热量后，较高沸点组分被冷凝成液体流回到分馏釜1，较低沸点点组分继续上升到分馏塔22直至顶部，在原料预热器3内进行热交换，一部分冷凝成液体流入回流机构8，另一部分仍为汽体进入冷凝器5继续被冷凝成液体，并流入回流机构8，同时冷凝器5内还有少许不易冷凝的沸点低的组分，进入尾汽冷凝器6进一步被冷凝，并流入回流机构8。回流至填料塔2的分馏塔22内的液体同混合汽体进一步热交换，可以进一步提高最终产物的浓度。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.常压节能连续分馏装置，其特征在于，包括：

分馏釜，所述分馏釜内有待分离的物料；

蒸发器，所述蒸发器同所述分馏釜连接；

填料塔，所述填料塔同所述分馏釜连接；

预加热器，所述预加热器包括加热套和内管，所述加热套包裹所述内管，所述加热套同所述填料塔的出汽口连接，所述内管同物料补充口连接，所述内管的一个出液口同所述填料塔的中部连接；

回流机构，所述回流机构的进液口同所述预加热器另一个出液口连接，所述回流机构的回流口同所述填料塔连接。

2.根据权利要求1所述的常压节能连续分馏装置，其特征在于，所述填料塔包括：

提馏塔，所述提馏塔同所述分馏釜连接；

分馏塔，所述分馏塔同所述提馏塔连接，所述分馏塔的出汽口同所述预加热器连接；

所述回流口同所述分馏塔顶部连接，所述预加热器一个出液口同所述提馏塔连接。

3.根据权利要求1所述的常压节能连续分馏装置，其特征在于，还包括：

冷凝器，所述冷凝器同所述预加热器连接，所述冷凝器同所述回流机构连接，所述冷凝器同冷却水供应装置连接。

4.根据权利要求1所述的常压节能连续分馏装置，其特征在于，还包括：

尾气冷凝收集器，所述尾气冷凝收集器同预加热器连接，所述尾气冷凝收集器同所述回流机构连接，所述尾气冷凝收集器同冷却水供应装置连接。

5.根据权利要求1所述的常压节能连续分馏装置，其特征在于，所述分馏釜同底液排出机构连接；

所述底液排出机构的底部进液口同所述分馏釜的底部连接。

6.根据权利要求1所述的常压节能连续分馏装置，其特征在于，所述回流机构的出液口同冷却器连接，所述冷却器内设置有冷却盘管，所述冷却器内有冷却液。

7.根据权利要求1所述的常压节能连续分馏装置，其特征在于，所述填料塔内设置有至少一层填料层。

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