CN217828926U - 一种蒸馏塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蒸馏设备技术领域，提供了一种蒸馏塔，包括：塔体，塔体的顶部设有气相出口以及进料管；至少三个蒸馏提纯单元，由上至下层叠设置在塔体内，各蒸馏提纯单元包括填料层、提纯冷凝器、提纯储罐以及液体分布器，液体分布器设于填料层的上端并与填料层相连通，提纯储罐与提纯冷凝器相连通；回收单元，设于塔体的顶部，包括回收冷凝器和回收罐，回收罐与回收冷凝器相连接；再沸器，设于塔体的塔底处并位于各蒸馏提纯单元的下方；塔内循环系统，连接于再沸器与进料管之间。与现有技术相比，本实用新型通过将多级蒸馏集合在一个塔体内，实现了对塔内能源的充分利用，解决多个蒸馏塔逐级蒸馏所带来的成本高的问题，显著提高工作效率。

Description

一种蒸馏塔

技术领域

本实用新型涉及蒸馏设备技术领域，具体涉及一种蒸馏塔。

背景技术

在化工厂中，通常需要对混合液中的物质进行提纯蒸馏，如NMP等，溶解在水溶液中，目前普遍采用蒸馏塔对该混合液进行蒸馏，蒸馏过程中会有部分副产物的产生，该副产物根据沸点的不同，可提纯为多种物质。

目前采用蒸馏的方式将混合液分离，首先对混合液进行整体蒸发，蒸发过程中利用冷凝器对特定温度下的物质进行凝结，从而提纯得到相应物质，被冷凝提纯后的液相物质从蒸馏塔的塔底排出并流入至另一蒸馏塔中进行蒸馏提纯，通过逐级提纯的方式实现混合液的处理。但是，这种方式成本高，要浪费大量的能源，造成能源损耗，处理工艺十分复杂。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种蒸馏塔，以解决目前化工混合液处理成本高的技术问题，降低能源损耗，提高生产效率。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

提供一种蒸馏塔，包括：塔体，所述塔体的顶部设有气相出口以及进料管；至少三个蒸馏提纯单元，由上至下层叠设置在所述塔体内，各所述蒸馏提纯单元包括填料层、提纯冷凝器、提纯储罐以及液体分布器，所述液体分布器设于所述填料层的上端并与所述填料层相连通，所述提纯储罐与所述提纯冷凝器相连通并回收提纯冷凝器的冷凝液，所述进料管设于最顶层所述蒸馏提纯单元的上方并与最顶层所述蒸馏提纯单元的液体分布器相连通；回收单元，设于所述塔体的顶部，包括回收冷凝器和回收罐，所述回收罐与所述回收冷凝器相连接并用于回收所述回收冷凝器上的冷凝液；再沸器，设于所述塔体的塔底处并位于各所述蒸馏提纯单元的下方；塔内循环系统，连接于所述再沸器与进料管之间。

相比现有技术，本蒸馏塔至少具有如下有益效果：液相物料从塔体的顶部进入，经过层层蒸馏提纯单元后进入到再沸器中，再沸器对液相物料进行加热蒸馏，形成混合气体，混合气体在上升过程中被各个蒸馏提纯单元上的冷凝器进行温度有高至低的逐级蒸馏，提纯出在相应沸点下的物质，并最终在最顶层的回收单元中进行回收，本实用新型通过将多级蒸馏集合在一个塔体内，实现了对塔内能源的充分利用，解决多个蒸馏塔逐级蒸馏所带来的成本高的问题，显著提高工作效率；同时，各个蒸馏提纯单元利用各自的液体分布器将液相物料均匀流入到填料层中，可以使塔内的热量均匀的传递至液相物料上，在抵达再沸器时达到或接近相应的蒸馏温度，提高对液相物料的蒸馏提纯效率。

可选地，所述蒸馏提纯单元还包括单元内循环系统，所述单元内循环系统包括内循环返回管、内循环泵和内循环液管，所述内循环返回管连接于所述填料层的底部，并通过所述内循环泵与所述内循环液管连接，所述内循环液管的输出端与同一所述蒸馏提纯单元内的所述液体分布器相连接。

可选地，所述再沸器的底部为圆底封头，所述圆底封头的最低处连接有热源进入管，所述再沸器的内部设有加热腔，所述加热腔内设有与热源进入管相连通的换热管，所述再沸器的上端设有与所述换热管相连通的热源排出管。

可选地，所述再沸器的底部设有液相排料管。

可选地，所述加热腔内设有液面传感器，所述塔内循环系统包括回流管和回流泵，所述回流管的两端分别连通所述加热腔和所述进料管，所述回流泵设于所述回流管上，所述液面传感器与所述回流泵电性连接。

可选地，所述蒸馏提纯单元还包括真空泵，真空泵用于使所述冷凝器处于负压状态。

可选地，所述气相出口上设有电磁阀，所述电磁阀用于控制所述气相出口的开闭。

可选地，所述蒸馏塔的底部设有锥形底座，所述塔体可拆卸连接于所述锥形底座的上端。

可选地，所述塔体的侧面设有若干侧吊耳，所述塔体的顶部设有吊柱，所述吊柱的上端部上具有吊环。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的蒸馏塔的结构示意图。

附图标号说明：

塔体100、气相出口110、进料管120、侧吊耳130、吊柱140；

蒸馏提纯单元200、填料层210、提纯冷凝器220、液体分布器230、蒸馏管240、单元内循环系统250、内循环返回管251、内循环液管252；

回收单元300、回收冷凝器310、回收管320；

再沸器400、圆底封头410、热源进入管420、加热腔430、热源排出管440、液相排料管450；

回流管510；

锥形底座600。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现结合附图对本实用新型实施例提供的蒸馏塔进行说明。

请参阅图1，一种蒸馏塔，包括塔体100、至少三个蒸馏提纯单元200、回收单元300、再沸器400和塔内循环系统，塔体100的顶部设有气相出口110和进料管120，气相出口110连接外部的废气处理装置，以对蒸馏提纯完毕后的气体进行回收处理，进料管120用于放入液相物料。各蒸馏提纯单元200由上至下槽层叠设置在塔体100的内部，每个蒸馏提纯单元200均包括填料层210、提纯冷凝器220、提纯储罐以及液体分布器230，液体分布器230设置在填料层210的上端并与填料层210相连通，液相物料通过液体分布器230均匀流入到填料层210中，提纯储罐与提纯冷凝器220相连通，并用于回收提纯冷凝器220的冷凝液，提纯冷凝器220可通过蒸馏管240将冷凝器回收至提纯储罐上，每个蒸馏提纯单元200上的冷凝温度均不一样，且冷凝温度由下至上逐层递减，根据所提纯物质的不同沸点合理设计，进料管120设置在最顶层的蒸馏提纯单元200的上方，并与最顶层蒸馏提纯单元200的液体分布器230相连通。回收单元300设置在塔体100的顶部，包括回收冷凝器310和回收罐，回收罐与回收冷凝器310相连接，并用于回收回收冷凝器310上的冷凝液，回收冷凝器310可通过回收管320与回收罐相连通。再沸器400设置在塔体100的塔底处并位于各蒸馏提纯单元200的下方，使得液相物质经过各个蒸馏提纯单元200后，流入到再沸器400内经再沸器400加热蒸发。塔内循环系统连接在再沸器400与进料管120之间，将再沸器400内的液相物料重新运输到进料管120中，进料管120将液相物料重新输送到各级蒸馏提纯单元200的填料层210上，使液相物料在塔内循环，实现均匀受热，以提高对液相物料的蒸馏提纯效率。

本蒸馏塔的运作过程如下：进料管120中所进入的液相物料通过液体分布器230均匀进入到最顶层蒸馏提纯单元200的液体分布器230中，并通过液体分布器230均匀填入到填料层210内，在流经填料层210后再经下一层蒸馏提纯单元200的液体分布器230均匀分流至相应的填料层210上，以此往复，直至最后流入到再沸器400中，经再沸器400蒸发形成混合气体，混合气体从塔体100底部向上攀升，经各级的蒸馏提纯单元200上的提纯冷凝器220进行冷凝提纯，得到相应的提纯物后，最后的废气经回收单元300所回收，或者经气相出口110进入到下一处理工序中。

与现有技术相比，液相物料从塔体100的顶部进入，经过层层蒸馏提纯单元200后进入到再沸器400中，再沸器400对液相物料进行加热蒸馏，形成混合气体，混合气体在上升过程中被各个蒸馏提纯单元200上的冷凝器进行温度有高至低的逐级蒸馏，提纯出在相应沸点下的物质，并最终在最顶层的回收单元300中进行回收，本实用新型通过将多级蒸馏集合在一个塔体100内，实现了对塔内能源的充分利用，解决多个蒸馏塔逐级蒸馏所带来的成本高的问题，显著提高工作效率；同时，各个蒸馏提纯单元200利用各自的液体分布器230将液相物料均匀流入到填料层210中，可以使塔内的热量均匀的传递至液相物料上，在抵达再沸器400时达到或接近相应的蒸馏温度，提高对液相物料的蒸馏提纯效率。

在本实用新型的一个实施例中，蒸馏提纯单元200还包括单元内循环系统250，单元内循环系统250包括内循环返回管251、内循环泵和内循环液管252，内循环返回管251连接在填料层210的底部，并通过内循环泵与内循环液管252连接，内循环液管252的输出端与同一蒸馏提纯单元200内的液体分布器230相连接，单元内循环系统250可以实现液体在蒸馏提纯单元200内部的循环，当液相物料在填料层210中填料不均匀时，可以通过单元内循环系统250将液相物料回流至液体分布器230中进行进一步的均匀填料，可以实现对液相物料在单元内的循环，实现均匀受热并填满。

在本实用新型另一个实施例中，再沸器400的底部为圆底封头410，圆底封头410的最低处连接有热源进入管420，热源进入管420用于通入热源流体，如蒸汽、高温油或其它传热介质等，再沸器400的内部设有加热腔430，加热腔430与上方的最底层蒸馏提纯单元200的填料层210相连通，液相物料从上方的填料层210中流入加热腔430内，加热腔430内设有与热源进入管420相连通的换热管，换热管为导热性良好的管道，可由传热金属或其他热导性良好的材料制成，传热介质通过换热管对加热腔430内的液相物料加热，再沸器400的上端设有与换热管相连通的热源排出管440，传热介质进入到换热管后，由下至上流经加热腔430镜最终经热源排出管440排出，重新回流到加热装置中进行加热。本实施例中的传热介质从下至上流动，可以使传热介质的热量通过换热管充分传递至加热腔430内，以对液相物料进行充分加热。

进一步地，再沸器400的底部设有液相排料管450，液相排料管450设于圆底封头410的最低处，加热腔430内的经充分蒸馏后的液相物料可通过液相排料管450排出至下一工序或下一回收装置中。

再进一步地，加热腔430内设有液面传感器，塔内循环系统包括回流管510和回流泵，回流管510的两端分别连通加热腔430和进料管120，回流泵设置在回流管510上，液面传感器与回流泵电性连接。液面传感器用于检测加热腔430内的液面高度，在加热腔430内的液面抵达到设定高度时，通过回流泵将液相物料抽回至进料管120中进行重新回流，从而将加热腔430内的液面保持在设定高度上。利用液面传感器保证液面高度，能够实现对适量液压传感器的精准加热，控制液相物料的蒸发速度，使混合气体的上升速度与蒸馏提纯速度相匹配。

在本实用新型另一个实施例中，提纯蒸馏单元还包括真空泵，真空泵用于使冷凝器处于负压状态，降低气体的沸点，使相应的物质在提纯冷凝器220中迅速凝结，有效提高提纯效率。

在本实用新型另一个实施例中，气相出口110上设有电磁阀，电磁阀用于控制气相出口110的开闭，蒸馏塔在处理过程中存在无法凝结回收的气相物质时，利用电磁阀打开气相出口110，使相应的气相物质送入至下一处理工序中进行处理。

在本实用新型另一个实施例中，蒸馏塔的底部设有锥形底座600，塔体100可拆卸连接在锥形底座600的上端，在塔体100或锥形底座600损坏时仅更换相应的位置，以对蒸馏塔进行回收，减少生产成本。

在本实用新型另一个实施例中，塔体100的侧面设有若干侧吊耳130，塔体100的顶部设有吊柱140，吊柱140的上端部上具有吊环，整个蒸馏塔可通过侧吊耳130和吊环的结合被吊机或其他吊装器械吊起，方便搬运以及对蒸馏塔的整体安装。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种蒸馏塔，其特征在于，包括：

塔体，所述塔体的顶部设有气相出口以及进料管；

至少三个蒸馏提纯单元，由上至下层叠设置在所述塔体内，各所述蒸馏提纯单元包括填料层、提纯冷凝器、提纯储罐以及液体分布器，所述液体分布器设于所述填料层的上端并与所述填料层相连通，所述提纯储罐与所述提纯冷凝器相连通并回收提纯冷凝器的冷凝液，所述进料管设于最顶层所述蒸馏提纯单元的上方并与最顶层所述蒸馏提纯单元的液体分布器相连通；

回收单元，设于所述塔体的顶部，包括回收冷凝器和回收罐，所述回收罐与所述回收冷凝器相连接并用于回收所述回收冷凝器上的冷凝液；

再沸器，设于所述塔体的塔底处并位于各所述蒸馏提纯单元的下方；

塔内循环系统，连接于所述再沸器与进料管之间。

2.根据权利要求1所述的蒸馏塔，其特征在于，所述蒸馏提纯单元还包括单元内循环系统，所述单元内循环系统包括内循环返回管、内循环泵和内循环液管，所述内循环返回管连接于所述填料层的底部，并通过所述内循环泵与所述内循环液管连接，所述内循环液管的输出端与同一所述蒸馏提纯单元内的所述液体分布器相连接。

3.根据权利要求1所述的蒸馏塔，其特征在于，所述再沸器的底部为圆底封头，所述圆底封头的最低处连接有热源进入管，所述再沸器的内部设有加热腔，所述加热腔内设有与热源进入管相连通的换热管，所述再沸器的上端设有与所述换热管相连通的热源排出管。

4.根据权利要求3所述的蒸馏塔，其特征在于，所述再沸器的底部设有液相排料管。

5.根据权利要求4所述的蒸馏塔，其特征在于，所述加热腔内设有液面传感器，所述塔内循环系统包括回流管和回流泵，所述回流管的两端分别连通所述加热腔和所述进料管，所述回流泵设于所述回流管上，所述液面传感器与所述回流泵电性连接。

6.根据权利要求1所述的蒸馏塔，其特征在于，所述蒸馏提纯单元还包括真空泵，真空泵用于使所述冷凝器处于负压状态。

7.根据权利要求1所述的蒸馏塔，其特征在于，所述气相出口上设有电磁阀，所述电磁阀用于控制所述气相出口的开闭。

8.根据权利要求1所述的蒸馏塔，其特征在于，所述蒸馏塔的底部设有锥形底座，所述塔体可拆卸连接于所述锥形底座的上端。

9.根据权利要求1所述的蒸馏塔，其特征在于，所述塔体的侧面设有若干侧吊耳，所述塔体的顶部设有吊柱，所述吊柱的上端部上具有吊环。

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