CN219743997U - 一种化工生产用的脱水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种化工生产用的脱水系统，属于化工生产技术领域，该脱水系统包括包括分液罐，所述分液罐与冷凝器管道连接，所述分液罐与冷凝器之间串联有集液罐；所述集液罐的顶部开设有物料入口，侧壁开设有与反应釜连通的轻组分出口，底部开设有物料出口，且通过所述物料出口与所述分液罐管道连通；所述物料入口处向内设置有内伸管，所述内伸管的另一端伸至所述物料出口处。本实用新型结构简单，操作方便，既可以避免冷凝液从顶部降落到油水界面区域，引起界面的物料扰动，又可以延长冷凝液的沉降时间，使得油相和水相分离彻底，减少油相回流带水导致反应釜压力波动，提高脱水率和溶剂回收效率。
Description
技术领域
本实用新型属于化工生产技术领域，具体涉及一种化工生产用的脱水系统。
背景技术
在化工工程生产过程中，反应釜通常配套有冷凝器，用于冷凝反应釜蒸发出来的蒸汽并使之回流至反应釜中继续参与反应，起到移除反应热和控制反应温度作用。而在反应蒸汽冷凝回流至反应釜之前，蒸汽需要经过脱水系统将原料中夹带的重组分(例如水等)脱除，防止重组分在反应器中积聚，引起压力波动，影响产品质量。
目前，传统的脱水系统由分液罐、必要的切换阀门和管道组成，具体如图1所示。脱水过程为冷凝液进入分液罐，依靠油水密度差及不相容性实现油水分离，油相(反应物料)通过分液罐溢流口连续回流至反应器，水相(重组分)在相对静置的条件下停留在分液罐中；当油水分离界面达到设定高度时，打开分液罐出口阀门进行定期排水。在上述脱水过程中，冷凝液直接从顶部进入分液罐，经插入管直达油水界面区域，会引起油水界面区域的物料扰动，油水分离效果差，既导致水回流反应釜，造成反应釜内压力波动，影响产品质量，又导致脱水夹带大量的未能有效分离的油滴，造成废水化学耗氧量(COD)过高，影响后续废水处理系统正常运行。此外，分液罐中油水分离界面受物料进料影响反复波动，导致界位计显示不清晰，进而影响操作人员判断和进行脱水操作。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种化工生产用的脱水系统，该脱水系统通过增设集液罐，使得水相充分沉降，增强油水分离效果，减少回流带水导致反应釜压力波动，提高脱水率，提高溶剂回收效率。
本实用新型是由以下技术方案实现：
一种化工生产用的脱水系统，包括分液罐，所述分液罐与冷凝器管道连接，所述分液罐与冷凝器之间串联有集液罐；所述集液罐的顶部开设有物料入口，侧壁开设有与反应釜连通的轻组分出口，底部开设有物料出口，且通过所述物料出口与所述分液罐管道连通；所述物料入口处向内设置有内伸管，所述内伸管的另一端伸至所述物料出口处。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下技术效果：
本实用新型通过增设集液罐，集液罐内部设置内伸管，冷凝液可以直接到达集液罐底部，随着冷凝液进入集液罐，集液罐内部的液位不断上升。在液位上升的过程中，冷凝液不会直接与溶液界面接触，既可以避免冷凝液从顶部降落到油水界面区域，引起界面的物料扰动，又可以延长冷凝液的沉降时间，使得油相和水相分离彻底，减少油相回流带水导致反应釜压力波动，提高脱水率和溶剂回收效率。
进一步地，所述轻组分出口开设在所述集液罐侧壁靠近顶部物料入口的位置。轻组分出口尽可能地开设在集液罐的上部，延长冷凝液的沉降时间，使得油相和水相尽可能地分离，提高脱水效率。
进一步地，所述内伸管靠近所述物料入口的端部侧壁上开设有通气孔，防止不凝汽在集液罐的顶部积聚，形成气阻，影响冷凝器的正常出液。
进一步地，所述内伸管的管壁与所述集液罐的内壁之间垂直固定有支撑板，进一步固定内伸管，提高内伸管的稳定性。
进一步地，所述集液罐与所述分液罐之间连通设置有气相平衡管，保持系统的压力平衡。
进一步地，所述集液罐和/或所述分液罐上设置有压力表。
进一步地，所述集液罐和/或所述分液罐上设置有液位计。由于在集液罐内设置了内伸管，油水分离界面不会受到物料进料影响反复波动，方便操作人员判断和进行脱水操作。
附图说明
图1为现有技术中化工生产系统的整体结构示意图。
图2为本实用新型的化工生产系统的整体结构示意图。
图3为本实用新型的化工生产系统中集液罐的结构示意图。
其中，附图说明，1-反应釜；2-冷凝器；3-分液罐；4-集液罐；5-压力表；6-液位计；7-气相平衡管；31-出水阀门；41-物料入口；42-轻组分出口；43-内伸管；44-支撑板；45-物料出口；46-气相平衡口；47-氮气口；431-通气孔。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1，现有的化工生产体系中一般包括反应釜1、冷凝器2和分液罐3，反应釜1、冷凝器2和分液罐3管道串联，反应釜1蒸发出来的蒸汽进入冷凝器2冷凝，随后进入分液罐3进行油水分离，油相通过分液管3侧壁上的溢流口回流至反应釜1，水相停留在分液罐3中，当油水分离界面达到设定高度时，打开分液罐3的出水阀门31进行定期排水。
请参阅图2，在现有化工体系的基础上，本实施例提供的的脱水系统是在冷凝器2和分液罐3之间增设集液罐4，冷凝器2冷凝后的冷凝液先进入集液罐4静置分层，静置完成后，上层油相回流到反应釜1，下层水相进入分液罐3再次静置，形成稳定的油水界面，实现油水分离。
具体地，如图3所示，集液罐4的顶部开设物料入口41，底部开设物料出口45，且在距离物料入口41约300mm的侧壁位置上开设有轻组分出口42；集液罐4的物料入口41与冷凝器2管道连通，物料出口45与分液罐3管道连通，轻组分出口42与反应釜1管道连通；并且在物料入口41设置有朝向集液罐4内部的内伸管43，内伸管43垂直延伸至靠近物料出口45处，保证油相回流过程中，水相有充分的沉降时间，水相在相对静置的状态下逐渐下沉至集液罐4下部的分液罐3。
具体地，如图2所示，分液罐3和集液罐4的顶部均设置有压力表5，侧壁上设有液位计6，分别监测分液罐3和集液罐4内的压力和液面高度。
基于上述方案，本实施例的脱水系统运作过程和切水操作如下：
反应釜1蒸发出来的蒸汽进入冷凝器2冷凝得到溶剂，溶剂随着管道进入集液罐4静置分层，静置时间约为15min，静置完成后，上层油相从轻组分出口回流到反应釜1，下层水相逐渐下沉进入分液罐3，再次静置，静置时间大于2h，直至形成稳定的油水界面，确保水相中的油相充分脱出。
现场操作人员时刻注意分液罐3的液位计5指示，当液位达到目标高值时，打开分液罐3底部的出水阀门31切水，当液位降至目标低值时，关闭出水阀门31；待液位指示达到目标高值时重复操作。
在一实施例中，如图3所示，为了提高内伸管43的稳定性，在内伸管43与集液罐4内壁之间设置有支撑板44，支撑板44两端分别与内伸管43管壁和集液罐4内壁垂直固定，避免内伸管43晃动。
在一实施例中，如图3所示，内伸管43靠近物料入口41的端部侧壁上对称开设有两个直径为25mm的通气孔，防止不凝汽在集液罐4的顶部积聚，形成气阻，影响冷凝器2的正常出液。
在一实施例中，如图2和图3所示，集液罐4顶部开设气相平衡口46，并且通过气相平衡口46与分液罐3之间连接有气相平衡管7，实现压力平衡。
在一实施例中，如图3所示，集液罐4顶部开设氮气口47。在检修及开停车工况下，氮气口47用于设备惰性气体置换；在异常工况下，氮气口47用于脱水系统破真空。
在其他实施例中，内伸管43的一端尽可能地靠近物料出口45，尽可能地延长冷凝液留置在集液罐3的时间，从而延长冷凝液的沉降时间，使得油相和水相分离彻底。
本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变化。
Claims (7)
1.一种化工生产用的脱水系统，包括分液罐，所述分液罐与冷凝器管道连接，其特征在于，所述分液罐与冷凝器之间串联有集液罐；所述集液罐的顶部开设有物料入口，侧壁开设有与反应釜连通的轻组分出口，底部开设有物料出口，且通过所述物料出口与所述分液罐管道连通；所述物料入口处向内设置有内伸管，所述内伸管的另一端伸至所述物料出口处。
2.根据权利要求1所述的一种化工生产用的脱水系统，其特征在于，所述轻组分出口开设在所述集液罐侧壁靠近顶部物料入口的位置。
3.根据权利要求1所述的一种化工生产用的脱水系统，其特征在于，所述内伸管靠近所述物料入口的端部侧壁上开设有通气孔。
4.根据权利要求1所述的一种化工生产用的脱水系统，其特征在于，所述内伸管的管壁与所述集液罐的内壁之间垂直固定有支撑板。
5.根据权利要求1所述的一种化工生产用的脱水系统，其特征在于，所述集液罐与所述分液罐之间连通设置有气相平衡管。
6.根据权利要求1所述的一种化工生产用的脱水系统，其特征在于，所述集液罐和/或所述分液罐上设置有压力表。
7.根据权利要求1所述的一种化工生产用的脱水系统，其特征在于，所述集液罐和/或所述分液罐上设置有液位计。
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