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CN111111250A - 一种化工精馏设备 - Google Patents

一种化工精馏设备 Download PDF

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CN111111250A
CN111111250A CN202010115631.3A CN202010115631A CN111111250A CN 111111250 A CN111111250 A CN 111111250A CN 202010115631 A CN202010115631 A CN 202010115631A CN 111111250 A CN111111250 A CN 111111250A
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CN
China
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cooling
pipe
reaction kettle
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section
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CN202010115631.3A
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English (en)
Inventor
秦博浩
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Shijiazhuang Huikang Biotechnology Co Ltd
Original Assignee
Shijiazhuang Huikang Biotechnology Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D3/009Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

本发明提供一种化工精馏设备,其包括反应釜以及设置在所述反应釜出口上侧的精馏腔体,所述精馏腔体包括设置在所述反应釜出口上侧的填料段以及设置在所述填料段上侧的冷却段,所述冷却段和填料段之间设置第一回料收集器;所述第一回料收集器包括水平均布在填料压板上方的一个以上的第一收集槽、与所述第一收集槽连通的第一缓冲槽以及与所述第一缓冲槽连通的第一收集管,所述第一收集管通过出料管与出料口连通,所述出料管上设置第一阀门和取样口,所述第一收集槽上设置一个以上的第一溢流口,本发明具有能够实现对回流比精确、实时控制,进而能够稳定产品质量,降低生产能耗的特点。

Description

一种化工精馏设备
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域,具体涉及一种化工精馏设备。
背景技术
精馏是化工生产中一个重要的步骤,在精馏过程中控制回流比是决定产品质量的重要因素,现有技术中冷凝器和精馏塔为分开设置,通过在塔外冷凝器后段设置回流比控制器的方式来实现分流,控制回流比,其用芯片控制电磁阀的开启和关闭时间来控制回流的多少,可在任时间段内任意调节回流量,能准确塔内回流量与采出量的比例调节,但是其回流比控制器只能实现回流量控制,不能实现对回流液的回流分布,需要另外增加分布器,结构复杂,且原回流比控制器只能对经过冷凝器后的产品进行回流控制,一方面无法对高沸点物料实现回流控制或者回收加工,无形中增加了生产成本和安装成本,另一方面原回流比控制器无法实现实时回流,造成了生产质量不稳定的隐患。
原蒸馏设备的冷凝器后段连接回流比控制器,控制回料和出料,需在出料时对收集罐进行真空操作方可顺利出料,增大了设备能耗和生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现对回流比精确、实时控制,进而能够稳定产品质量,降低生产能耗的化工精馏设备。
为解决上述技术问题本发明所采取的技术方案是:
一种化工精馏设备,其包括反应釜以及设置在所述反应釜出口上侧的精馏腔体,所述精馏腔体包括设置在反应釜出口上侧的填料段以及设置在所述填料段上侧的冷却段,所述冷却段和填料段之间设置第一回料收集器;
所述填料段包括设置在反应釜出口上侧的支撑板、设置在所述支撑板上的填料以及设置在所述填料上的填料压板;
所述反应釜上设置加料口,所述反应釜外部设置反应釜夹套,所述反应釜夹套下侧设置导热油进口,所述反应釜夹套上侧设置导热油出口,所述反应釜底部设置罐底阀;
所述第一回料收集器包括水平均布在填料压板上方的一个以上的第一收集槽、与所述第一收集槽连通的第一缓冲槽以及与所述第一缓冲槽连通的第一收集管,所述第一收集管通过出料管与出料口连通,所述出料管上设置第一阀门和取样口,所述第一收集槽上设置一个以上的第一溢流口。
进一步的,所述支撑板下方设置第二回料收集器,所述第二回料收集器包括水平均布设置在反应釜出口上方的第二收集槽、与所述第二收集槽连通的第二缓冲槽以及与所述第二缓冲槽连通的第二收集管。
进一步的,所述冷却段包括设置在第一回料收集器上方的冷却管路、与所述冷却管路连通的冷却液进口以及与所述冷却管路连通的冷却液出口,所述冷却段顶部与真空泵缓冲罐连通。
进一步的,所述冷却管路包括与冷却液进口连通的冷却液分配管、与所述冷却液分配管连通的冷却管、与所述冷却管连通的冷却液收集管以及与所述冷却液收集管连通的冷却液出口。
进一步的,所述冷却管为并排竖向设置的一个以上的U型管。
进一步的,所述冷却管设置在第一收集槽的正上方。
进一步的,所述反应釜上设置温度计。
进一步的,所述出料管上设置U型弯。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
本发明将精馏腔体内直接设置第一回料收集器,并通过将冷凝器的位置至于精馏塔的正上方,对冷凝物料直接进行回流,改变以往冷凝器和精馏塔分别放置,进而需要在精馏塔外再单独设置回流比控制器进行回流比控制的方式,相对于现有技术回流比控制更精确,可通过取样化验的结果来控制出料管上的第一阀门,通过改变其打开的大小来精确的控制回流比,实现实时调整,提高产品质量。
本发明通过在填料段和冷却段之间设置第二回料收集器,在第一回流收集器收集的物料化验含量变低不能满足质量要求时,通过关闭第一回流收集器对应的出料管上的第一阀门,打开第二回流收集器的第二收集管上的阀门,进而实现对第二回料收集器的含量低、有杂质的物料进行收集,收集的物料可以导至下一个反应釜内进行继续蒸馏。
本发明冷却段的冷却管路通过冷却液分配管将冷却液分配到冷却管内,冷却管设置在第一收集槽的正上方,低沸点物料经过冷却管路凝结成液体回落在第一回流收集器上进行收集,设计合理,可有效进行回收。
本发明在蒸馏过程中液化物料落至第一回料收集器流至出料管,反应釜内为真空状态,液化物料依靠自重可以摆脱真空达到出料目的,避免了出料必须排出真空,在出料管上设置U型弯,防止出料管内液化物料放完进入空气,解决了现有技术中在出料时必须排真空的缺陷,提高了生产效率,降低了生产成本。
本发明通过在反应釜上设置温度计,可以帮助操作人员时刻掌握釜内物料的温度情况,做出正确的操作,达到理想的反应效果。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图;
图2为本发明结构示意图;
图3为本发明第一回料收集器俯视结构示意图;
图4为本发明冷却管路俯视结构示意图;
图5为本发明A处放大结构示意图;
图6为本发明第二回料收集器俯视结构示意图;
其中,1、反应釜,2、填料段,3、冷却段,4、第一回料收集器,5、反应釜夹套,6、第一收集槽,7、第一缓冲槽,8、第一收集管,9、第一阀门,10、出料口,11、取样口,12、出料管,13、导热油进口,14、导热油出口,15、罐底阀,16、填料,17、填料压板,18、加料口,19、第二回料收集器,20、第二收集槽,21、第二缓冲槽,22、第二收集管,23、第一溢流口,24、冷却液进口,25、冷却液出口,26、冷却管,27、冷却液分配管,28、冷却液收集管,29、温度计。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如附图1所示,现有技术中,冷凝器和精馏塔为分开设置,通过在塔外冷凝器后段设置回流比控制器的方式来实现分流,控制回流比,其用芯片控制电磁阀的开启和关闭时间来控制回流的多少,可在任时间段内任意调节回流量,能准确塔内回流量与采出量的比例调节,但是其回流比控制器只能实现回流量控制,不能实现对回流液的回流分布,需要另外增加分布器,且在每次排料时需要排真空后方可出料。
如附图2-6所示,本实施例提供一种化工精馏设备,其包括反应釜1以及设置在所述反应釜1出口上侧的精馏腔体,所述精馏腔体包括设置在反应釜1出口上侧的填料段2以及设置在所述填料段2上侧的冷却段3,所述冷却段3和填料段2之间设置第一回料收集器4;所述填料段2包括设置在反应釜1出口上侧的支撑板15、设置在所述支撑板15上的填料16以及设置在所述填料16上的填料压板17,高沸点物料遇填料16液化回流,可提高产品含量,减少气化物中携带的杂质;所述反应釜1上设置加料口18,所述反应釜1外部设置反应釜夹套5,所述反应釜夹套5下侧设置导热油进口13,所述反应釜夹套5上侧设置导热油出口14,所述反应釜1底部设置罐底阀15;所述第一回料收集器4包括水平均布在填料压板17上方的一个以上的第一收集槽6、与所述第一收集槽6连通的第一缓冲槽7以及与所述第一缓冲槽7连通的第一收集管8,相邻的第一收集槽6之间留有供气体通过的缝隙,气化物通过缝隙到达冷却管26处,经过冷却液化落至第一收集槽6内,沿着第一收集槽6流至第一缓冲槽7,随后通过第一收集管8流至出料管12内,所述第一收集管8通过出料管12与出料口10连通,所述出料管12上设置第一阀门9和取样口11,所述第一收集槽6上设置一个以上的第一溢流口23,在取样口11进行取样,如合格,则进行收集,如不合格,则控制第一阀门9的开启大小,控制物料回流量,当阀门开小时,第一收集槽6内的物料有部分会满溢回反应釜1内,回流的物料通过第一溢流口23溢流,由于溢流口分布较多且均匀分布,可以直接实现分布器的效果,回流物料经填料16回流至反应釜1内继续进行反应,直至物料合格,本发明通过将精馏腔体内直接设置第一回料收集器4,并通过将冷凝装置的位置至于精馏塔的正上方,对冷凝物料直接进行回流,改变以往冷凝器和精馏塔分别放置,进而需要在精馏塔外再单独设置回流比控制器进行回流比控制的方式,相对于现有技术回流比控制更精确,可根据取样化验的结果来控制出料管12上的第一阀门9,通过改变其打开的大小来精确的控制回流比,实现实时调整,提高产品质量,并且减少了分布器的设置。
所述支撑板15下方设置第二回料收集器19,所述第二回料收集器19包括水平均布设置在反应釜1出口上方的第二收集槽20、与所述第二收集槽20连通的第二缓冲槽21以及与所述第二缓冲槽21连通的第二收集管22,所述第二回料收集器19的结构与第一回料收集器4结构相同,其位置安装在支撑板15和反应釜1出口之间,主要用于当第一回流收集器4收集的物料化验含量变低不能满足质量要求时,通过关闭第一回流收集器4对应的出料管12上的第一阀门9,打开第二回流收集器19的第二收集管22上的阀门,进而实现对第二回料收集器19的含量低、有杂质的物料进行收集,收集的物料可以导至下一个反应釜内进行继续蒸馏,重复利用,降低物料损失,节约生产成本。
所述冷却段3包括设置在第一回料收集器4上方的冷却管路、与所述冷却管路连通的冷却液进口24以及与所述冷却管路连通的冷却液出口25,所述冷却段3顶部与真空泵缓冲罐连通,对冷却段上部形成真空负压,有利于加速气化物料的上升,促使反应顺利进行,所述冷却管路包括与冷却液进口24连通的冷却液分配管27、与所述冷却液分配管27连通的冷却管26、与所述冷却管26连通的冷却液收集管28以及与所述冷却液收集管28连通的冷却液出口25,所述冷却管26为并排竖向设置的一个以上的U型管,所述冷却管26设置在第一收集槽6的正上方,低沸点物料经过冷却管路凝结成液体回落在第一回流收集器4的第一收集槽6内进行收集,设计合理,可有效进行回收。
所述反应釜1上设置温度计29,可以帮助操作人员时刻掌握釜内物料的温度情况,做出正确的操作,达到理想的反应效果。
在蒸馏过程中液化物料落至第一回料收集器4流至出料管12,反应釜内为真空状态,由于第一回流收集器4的第一收集管8和出料口10之间存在的高度差,液化物料依靠自重可以摆脱真空达到出料目的,避免了出料必须排出真空,在出料管12上设置U型弯,防止出料管内液化物料放完进入空气,解决了现有技术中在出料时必须排真空的缺陷,提高了生产效率,降低了生产成本。
具体工作过程如下:
首先通过加料口18将物料加入到反应釜1内,反应釜1内物料经过反应釜夹套5的导热油升温气化,气化物料在真空的作用下向上走,经过填料16到达冷却段,经过降温变成液体滴落到第一收集槽6上,后经第一缓冲槽7、第一收集管8后进入出料管12,经取样口11先进行取样,如合格,则进行收集,如不合格,则控制第一阀门9的开启大小,控制物料回流量,当阀门开小时,第一收集槽6内的物料有部分会满溢回反应釜1内,回流的物料通过第一溢流口23溢流,由于溢流口分布较多且均匀分布,可以直接实现分布器的效果,回流物料经填料16回流至反应釜1内继续进行反应,直至物料合格,在精馏出料减少时,物料气化物变少上升高度较低时,此时第一回流收集器4收集的物料化验含量变低不能满足质量要求,通过关闭第一回流收集器4对应的出料管12上的第一阀门9,打开第二回流收集器19的第二收集管22上的阀门,进而实现对第二回料收集器19的含量低、有杂质的物料进行收集,收集的物料可以导至下一个反应釜内进行继续蒸馏,在第二回流收集器19收集完成后,打开罐底阀15放釜残。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种化工精馏设备,其特征在于,其包括反应釜(1)以及设置在所述反应釜(1)出口上侧的精馏腔体,所述精馏腔体包括设置在反应釜(1)出口上侧的填料段(2)以及设置在所述填料段(2)上侧的冷却段(3),所述冷却段(3)和填料段(2)之间设置第一回料收集器(4);
所述填料段(2)包括设置在反应釜(1)出口上侧的支撑板(15)、设置在所述支撑板(15)上的填料(16)以及设置在所述填料(16)上的填料压板(17);
所述反应釜(1)上设置加料口(18),所述反应釜(1)外部设置反应釜夹套(5),所述反应釜夹套(5)下侧设置导热油进口(13),所述反应釜夹套(5)上侧设置导热油出口(14),所述反应釜(1)底部设置罐底阀(15);
所述第一回料收集器(4)包括水平均布在填料压板(17)上方的一个以上的第一收集槽(6)、与所述第一收集槽(6)连通的第一缓冲槽(7)以及与所述第一缓冲槽(7)连通的第一收集管(8),所述第一收集管(8)通过出料管(12)与出料口(10)连通,所述出料管(12)上设置第一阀门(9)和取样口(11),所述第一收集槽(6)上设置一个以上的第一溢流口(23)。
2.根据权利要求1所述的一种化工精馏设备,其特征在于,所述支撑板(15)下方设置第二回料收集器(19),所述第二回料收集器(19)包括水平均布设置在反应釜(1)出口上方的第二收集槽(20)、与所述第二收集槽(20)连通的第二缓冲槽(21)以及与所述第二缓冲槽(21)连通的第二收集管(22)。
3.根据权利要求1所述的一种化工精馏设备,其特征在于,所述冷却段(3)包括设置在第一回料收集器(4)上方的冷却管路、与所述冷却管路连通的冷却液进口(24)以及与所述冷却管路连通的冷却液出口(25),所述冷却段(3)顶部与真空泵缓冲罐连通。
4.根据权利要求3所述的一种化工精馏设备,其特征在于,所述冷却管路包括与冷却液进口(24)连通的冷却液分配管(27)、与所述冷却液分配管(27)连通的冷却管(26)、与所述冷却管(26)连通的冷却液收集管(28)以及与所述冷却液收集管(28)连通的冷却液出口(25)。
5.根据权利要求4所述的一种化工精馏设备,其特征在于,所述冷却管(26)为并排竖向设置的一个以上的U型管。
6.根据权利要求5所述的一种化工精馏设备,其特征在于,所述冷却管(26)设置在第一收集槽(6)的正上方。
7.根据权利要求1所述的一种化工精馏设备,其特征在于, 所述反应釜(1)上设置温度计(29)。
8.根据权利要求1所述的一种化工精馏设备,其特征在于,所述出料管(12)上设置U型弯。
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