CN219879126U - 一种含降膜再沸器的糠醛精制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含降膜再沸器的糠醛精制系统，涉及糠醛精制工艺技术领域。所述含降膜再沸器的糠醛精制系统包括精馏塔和降膜再沸器，所述精馏塔内设有集液槽和若干塔板，集液槽的上端与精馏塔中最上层塔板连接，所述集液槽通过管道与循环泵连接。所述精馏塔最上层塔板与水平板的夹角为10～30°，所述集液槽的集液槽出料口通过管道和循环泵进入降膜再沸器进行二次蒸发，二次蒸发所得气液混合物经管道再进入精馏塔中，集液槽中的液体与降膜再沸器返回至精馏塔的液体没有返混，减少了糠醛料液这个热敏性物料在精制工段的受热时间，提高了糠醛得率，同时，降膜再沸器的效率高，传热温差小，在糠醛精制工艺中，可提高效率，节约成本。

Description

一种含降膜再沸器的糠醛精制系统

技术领域

本实用新型涉及糠醛精制工艺技术领域，具体涉及一种含降膜再沸器的糠醛精制系统。

背景技术

糠醛，即呋喃甲醛，作为一种常用的化学原料，其在工业上有广泛的用途。在糠醛生产过程中，首先通过玉米芯、甘蔗渣等植物秸秆在酸性条件下发生水解的糖类，进而脱水，得到含醛8～10％的原液，再经初馏得到含醛90～92％的粗醛，粗醛经脱轻初分精馏塔脱出轻组分，中和塔中和有机酸、脱水塔和精馏塔，得到符合产品质量标准的成品——精醛。常压下加热糠醛会发生树脂化反应，从而影响糠醛的纯度和产率，为此，在糠醛精制工段中常采用真空精馏工艺。

众所周知，糠醛是一种热敏性原料，当温度高于90℃时，糠醛会发生缩聚反应，生成黑色缩聚物，随着时间的增长，呈焦油状的糠醛缩聚物会附着在设备内部及管道，不仅会减低换热器的换热效率，还有发生堵塞。当温度高于250℃时，糠醛会分解为呋喃和一氧化碳，存在爆炸的危险。

再沸器作为一个交换热量，同时有汽化空间的一种特殊换热器，常与精馏塔合用。常用再沸器从精馏塔底提供液相进入再沸器中，部分液体被汽化，气液两相在进入精馏塔，气相组分向上，液相组分回到塔底。目前，精馏塔(脱水塔和精制塔)塔底再沸器常采用内置式和外置立式热虹吸式，其中，内置式再沸器虽然结构简单、投资少、易清洗，但塔内容积有限，传热面积小，液体循环差，换热效率低；热虹吸式再沸器结构紧凑，产热系数较高，调节方便，但塔的安装高度较高，停留时间较长，压降大，温差大。由于糠醛具有热敏性，采用内置式再沸器和虹吸式再沸器，糠醛在精制工段中停留时间过长，从而导致糠醛受热分解，产物附着在再沸器内部，不易清洗，增大了糠醛的损耗率。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型的目的是提供一种含降膜再沸器的糠醛精制系统。该系统采用降膜再沸器与精馏塔联用，减少糠醛这种热敏性物料在精制工段的停留时间，减少精馏过程中，糠醛的损耗，提高糠醛收率，同时，利用了二次蒸汽等低品位的蒸汽，减少了成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种含降膜再沸器的糠醛精制系统，包括精馏塔和降膜再沸器，所述精馏塔和降膜再沸器之间设有循环泵，所述精馏塔内设有集液槽和若干塔板，集液槽的上端与精馏塔最上层塔板相连。

优选的，所述精馏塔的最上层塔板与水平面成10～30°夹角

优选的，集液槽设有集液槽出料口，所述集液槽出料口经第一管道与循环泵相连，所述循环泵经第二管道与降膜再沸器的物料进口相连。

优选的，所述降膜再沸器内部自上而下设有料液分布器、成膜器和加热管，所述成膜器位于料液分布器下方，所述成膜器底端插入加热管内，所述降膜再沸器侧壁还设有蒸汽进口和冷凝水出口，所述蒸汽进口位于冷凝水出口上方。

进一步优选的，所述降膜再沸器的蒸汽进料口通入一次蒸汽或二次蒸汽作为换热介质。

进一步优选的，所述降膜再沸器的传热温差为3～4℃。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型将精馏塔与降膜再沸器联合用于糠醛精制工艺，精馏塔中设有集液槽和塔板，精馏塔内气相上升过程中部分冷却，冷却后液体沿精馏塔最上层塔板流向集液槽进行收集，集液槽中的液体由集液槽出料口流出，通过第一管道、循环泵和第二管道进入降膜再沸器进行二次蒸发，二次蒸发所得气液混合物经管道再进入精馏塔中。

由此可见，精馏塔塔釜内最上层塔板上冷凝的液体与降膜再沸器返回至精馏塔的液体没有返混，减少了料液的停留时间，即减少了糠醛料液这个热敏性物料在精制工段的受热时间，在保证加热管最小流率的基础上，可实现糠醛得率提高1～2％。

2.降膜再沸器是以对流沸腾为主，泡核沸腾为辅的换热器，进入降膜再沸器中的液体向下流动时，液体的剪切力使得液膜厚度减小，从而加强了传热，同时，因液体未充满加热管，相较于液体充满加热管，相同流速下其传热系数变大，有利于热敏性物料的蒸发，因而，适合于糠醛的精制工艺，降膜再沸器的效率相较于内置式再沸器和热虹吸式再沸器高20～30％。

3.工艺流体仅在重力下流动，不承受液柱静压力，消除了由于静压引起的有效传热温差损失，因此，可以实现在较小的传热温差下进行传热，其中，传热温差为3～4℃，同时，由于传热温差小，在采用蒸汽进行加热时，蒸汽温度不需过高也可实现所需传热温差，由此，可以利用二次蒸汽等低品位的蒸汽，降低了一次蒸汽的用量，折合标准煤100～150kg/吨醛，节约成本。

附图说明

图1：含降膜再沸器的糠醛精制系统；

图2：精馏塔内最上层塔板与水平面夹角；

图中所示：1-精馏塔，11-下出料口，12-进料口，13-集液槽，14-最上层塔板，15-上出料口，16-集液槽出料口，2-循环泵，3-降膜再沸器，31-物料进口，32-物料出口，33-加热管，34-料液分布器，35-蒸汽进料口，36-冷凝水出口，37-布膜器，4-第一管道，5-第二管道，α-精馏塔中最上层塔板与水平面夹角。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术所述，糠醛具有热敏性，现有技术中，常常采用内置式再沸器或热虹吸式再沸器与精馏塔联合使用用于糠醛精制，但无论是内置式再沸器还是虹吸式再沸器，糠醛在精制工段中停留时间过长，从而导致糠醛受热分解，产物附着在再沸器内部，不易清洗，增大了糠醛的损耗率。

基于此，本使用新型提供了一种含降膜再沸器的糠醛精制系统。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本实用新型实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。

实施例1

一种含降膜再沸器的糠醛精制系统，包括精馏塔1和降膜再沸器3，所述精馏塔1包括集液槽13和10块塔板，含醛90～92％的粗醛由进料口12进入至精馏塔1内进行精馏，精馏塔1中的气相在上升至上出料口15过程中，部分液化冷凝至精馏塔1中最上层塔板14，最上层塔板14与水平面夹角为10～30°，最上层塔板14上的料液流至集液槽13中进行收集，集液槽出料口16处设有液位计(所述液位计未在图中具体标注)，所述液位计与循环泵2相连，液位计控制循环泵2的开关，当集液槽13中料液液位高于集液槽出料口16时，液位计控制循环泵2开启，集液槽13中的料液经集液槽出料口16流出后，通过第一管道4进入至循环泵2中，循环泵2再由第二管道5将料液压至降膜再沸器3中；

料液由物料进口31进入降膜再沸器3中，经料液分布器34和布膜器37，使料液均匀分布到每根加热管33中，并使其呈膜状沿加热管33内壁向下流动，所述成膜器37的顶端位于料液分布器34之下，成膜器37的底端深入加热管33内部，加热介质经蒸汽进料口35进入至降膜再沸器3壳体中进行加热，加热介质冷却后经冷凝水出口36排出，所述加热介质为第一蒸汽或第二蒸汽，料液经加热管33加热后得气液混合物，气液混合物经物料出口32流出，经管道进入精馏塔1中；

所述降膜再沸器3的传热温差仅为3～4℃，当采用二次蒸汽作为加热介质进行加热时，降低了一次蒸汽的用量，减少了用煤量100～150kg/吨醛，节约成本；另外，最上层塔板14冷凝的料液经降膜再沸器3二次蒸发后，进行气液分离，气体上升至上出料口15排出收集，液体再次落入精馏塔1中，实现了最上层塔板14冷凝的料液与降膜再沸器3返回的液体无返混，减少了料液停留时间，即减少了糠醛的被加热时间，从而使糠醛得率提高了1～2％。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种含降膜再沸器的糠醛精制系统，其特征在于，包括精馏塔和降膜再沸器，所述精馏塔和降膜再沸器之间设有循环泵，所述精馏塔内设有集液槽和若干塔板，集液槽的上端与精馏塔中最上层塔板连接。

2.如权利要求1所述的含降膜再沸器的糠醛精制系统，其特征在于，所述集液槽设有集液槽出料口，所述集液槽出料口经第一管道与循环泵相连，所述循环泵经第二管道与降膜再沸器的物料进口相连。

3.如权利要求1所述的含降膜再沸器的糠醛精制系统，其特征在于，所述精馏塔的最上层塔板与水平面成10～30°夹角。

4.如权利要求1所述的含降膜再沸器的糠醛精制系统，其特征在于，所述降膜再沸器内部自上而下设有料液分布器、成膜器和加热管，所述成膜器位于料液分布器下方，所述成膜器底端插入加热管内，所述降膜再沸器侧壁还设有蒸汽进口和冷凝水出口，所述蒸汽进口位于冷凝水出口上方。

5.如权利要求1所述的含降膜再沸器的糠醛精制系统，其特征在于，所述降膜再沸器的蒸汽进料口通入的换热介质为一次蒸汽或二次蒸汽。