本發(fā)明涉及精餾設備技術領域,具體是一種精餾塔的氣液分離裝置。
背景技術:
精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置。蒸發(fā)出的氣相與下降液進行逆流接觸,兩相接觸中,下降液中的易揮發(fā)(低沸點)組分不斷地向氣相中轉(zhuǎn)移,氣相中的難揮發(fā)(高沸點)組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移,氣相愈接近塔頂,其易揮發(fā)組分濃度愈高,而下降液愈接近塔底,其難揮發(fā)組分則愈富集,從而達到組分分離的目的。精餾塔由塔頂上升的氣相進入冷凝器,冷凝的液體的一部分作為回流液返回塔頂進入精餾塔中,其余的部分則作為餾出液取出。
目前化工生產(chǎn)過程中使用的精餾塔為外置的冷凝系統(tǒng),精餾塔塔頂?shù)呐懦龅臍庀嘈枰?jīng)過傳輸管路才能進入到冷凝系統(tǒng)中,在傳輸?shù)倪^程中,氣體自身的熱量容易損耗,進而部分氣相經(jīng)過熱量流失容易殘留在管路中,不易回收,且冷凝裝置不能達到最高的熱交換效率。同時精餾塔與冷凝器之間采用導管等裝置進行連接,其結構牢固度較差,而且液體內(nèi)部收集分配氣速較小,容易產(chǎn)生滯留,另外冷凝器只是一重冷凝結構,冷凝效果較差。因此,研究一種將精餾和冷凝集為一體的裝置顯得尤為重要。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有精餾塔存在的問題,提供一種精餾塔的氣液分離裝置。本裝置通過將精餾和冷凝集為一體,可以實現(xiàn)氣、液分離快,通過二級冷凝更徹底,有利于精餾過程氣液平衡的穩(wěn)定,進而提高精餾的效率及產(chǎn)品純度。
為了實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種精餾塔的氣液分離裝置,包括精餾塔塔體、冷卻器b、冷凝器a和塔內(nèi)儲液槽;所述冷凝器a設在精餾塔塔體的內(nèi)部最上方位置,冷凝器a的下方設有塔內(nèi)儲液槽;所述塔內(nèi)儲液槽內(nèi)還設有圓蓋擋板和通氣管,所述圓蓋擋板通過支撐柱固定在塔內(nèi)儲液槽上方,所述通氣管設在塔內(nèi)儲液槽的中軸線上,所述塔內(nèi)儲液槽的下方還設有花板,所述花板的下方為精餾塔填料區(qū);所述塔內(nèi)儲液槽還通過出液管與冷卻器b連接,冷卻器b的下方為餾液收集口。
進一步地,以上所述塔內(nèi)儲液槽和花板之間設有視鏡和回液口。
進一步地,以上所述花板均勻分布有小孔。
進一步地,以上所述冷卻器b的下方還設有與精餾塔塔體的回液口連接的回流管。
進一步地,以上所述冷凝器a設有列管冷卻區(qū)和封頭冷卻區(qū);所述封頭冷卻區(qū)的中心軸上設有真空系統(tǒng)接口;所述列管冷卻區(qū)上方和封頭冷卻區(qū)下方用導管連接,封頭冷卻區(qū)下方還設有冷卻液的溢流口。
進一步地,以上所述出液管為﹃形管,出液管的高度低于通氣管的上過氣口。
進一步地,所述精餾塔塔體的中段設有進料口。
進一步地,所述精餾塔填料區(qū)的填料為不銹鋼絲網(wǎng)波紋填料。
本裝置的使用方法:原料在精餾塔內(nèi)蒸出氣體經(jīng)過冷凝器a的列管冷卻區(qū)和封頭冷卻區(qū)冷凝,冷凝液落入圓蓋擋板,進入塔內(nèi)儲液槽,當塔內(nèi)儲液槽的冷凝液滿后,經(jīng)出液管進入冷卻器b進一步冷卻收集產(chǎn)品,部分回流精餾塔內(nèi)降落到花板上,回流液在花板實現(xiàn)均勻分散后一部分進入填料中,實現(xiàn)再次精餾。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果為:
1、本發(fā)明裝置將精餾和冷凝集為一體,氣體通過二級冷凝,實現(xiàn)氣、液快速分離,不僅可以降低能耗,還有利于精餾過程氣液平衡的穩(wěn)定及使得氣液分離更加徹底,進而提高精餾的效率及產(chǎn)品純度。
2、本裝置通過設置圓蓋擋板和花板,不僅可以使氣液相徹底充分接觸,還可實現(xiàn)冷凝液的均勻分散和回流,提高精餾效果。
3、本裝置設有冷凝器b對初冷卻實現(xiàn)二次冷凝,可提高冷凝效果。
4、本裝置將精餾和冷凝集為一體,可以減小氣體自身流動及管路的熱量容易損耗,同時解決了部分氣相經(jīng)過熱量流失容易殘留在管路中導致不易回收的問題。
5、本裝置還具有結構簡單、成本低、能耗低、易于操作等優(yōu)點,容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),具有很好的社會效益和經(jīng)濟效益。
附圖說明
圖1為本發(fā)明精餾塔的氣液分離裝置的結構示意圖;
圖2為圓弧擋板的局部放大圖;
圖3為花板的局部放大圖。
附圖標識中:1-精餾塔塔體,2-出液管,3-冷卻器b,4-回流管,5-花板,6-隔板,7-進料口,8-冷凝器a,8a-列管冷卻區(qū),8b-封頭冷卻區(qū),8c-真空系統(tǒng)接口,9-圓蓋擋板,10-支撐柱,11-塔內(nèi)儲液槽,12-視鏡,13-精餾塔填料區(qū)。
具體實施方式
下面將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進一步說明,但不限于本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
如附圖1所示,所述精餾塔的氣液分離裝置,包括精餾塔塔體1、冷卻器b3、冷凝器a8和塔內(nèi)儲液槽11;所述冷凝器a8設在精餾塔塔體1的內(nèi)部最上方位置,冷凝器a8的下方設有塔內(nèi)儲液槽11;所述塔內(nèi)儲液槽11內(nèi)還設有圓蓋擋板9和通氣管6,所述圓蓋擋板9通過支撐柱10固定在塔內(nèi)儲液槽11上方,所述通氣管6設在塔內(nèi)儲液槽11的中軸線上,所述塔內(nèi)儲液槽11的下方還設有花板5,所述花板5的下方為精餾塔填料區(qū)13;所述塔內(nèi)儲液槽11還通過出液管2與冷卻器b3連接,冷卻器b3的下方為餾液收集口。
進一步地,所述塔內(nèi)儲液槽11和花板5之間設有視鏡12和回液口。
進一步地,所述花板5均勻分布有小孔。
進一步地,所述冷卻器b3的下方還設有與精餾塔塔體1的回液口連接的回流管4。
進一步地,所述冷凝器a8設有列管冷卻區(qū)8a和封頭冷卻區(qū)8b;所述封頭冷卻區(qū)8b的中心軸上設有真空系統(tǒng)接口8c;所述列管冷卻區(qū)8a上方和封頭冷卻區(qū)8b下方用導管連接,封頭冷卻區(qū)8b下方還設有冷卻液的溢流口。
進一步地,所述出液管2為﹃形管,出液管2的高度低于通氣管6的上過氣口。
進一步地,所述精餾塔塔體1的中段設有進料口7。
進一步地,所述精餾塔填料區(qū)13的填料為不銹鋼絲網(wǎng)波紋填料。
實施例2
所述精餾塔塔體的底端用蒸餾罐代替,其余的部件及連接方式均與實施例1相同。
本裝置的使用方法:原料在精餾塔內(nèi)蒸出氣體經(jīng)過冷凝器a8的列管冷卻區(qū)8a和封頭冷卻區(qū)8b冷凝,冷凝液落入圓蓋擋板9,進入塔內(nèi)儲液槽11,當塔內(nèi)儲液槽11的冷凝液滿后,經(jīng)出液管進入冷卻器b3進一步冷卻收集產(chǎn)品,部分回流精餾塔內(nèi)降落到花板5上,回流液在花板5實現(xiàn)均勻分散后一部分進入精餾塔填料區(qū)13中,實現(xiàn)再次精餾。
本裝置的應用:從茴油分離出茴腦的純度99.5%;桂油分離肉桂醛的純度99%;松節(jié)油分離出α-蒎烯的純度99%、β-蒎烯的純度99%;桉葉油分離出桉葉素純度95%;樟油分離芳樟醇的純度99%。