CN106512463A - 一种精馏塔的气液分离装置 - Google Patents

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黎贵卿
陆顺忠
关继华
李秋庭
谢刚
吴建文
江燕
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation

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Abstract

本发明公开了一种精馏塔的气液分离装置，包括精馏塔塔体（1）、冷却器b（3）、冷凝器a（8）和塔内储液槽（11）；所述冷凝器a（8）设在精馏塔塔体（1）的内部最上方位置，冷凝器a（8）的下方设有塔内储液槽（11）；所述塔内储液槽（11）内还设有圆盖挡板（9）和通气管（6），所述塔内储液槽（11）的下方还设有花板（5），所述花板（5）的下方为精馏塔填料区（13）；所述塔内储液槽（11）还通过出液管（2）与冷却器b（3）连接，冷却器b（3）的下方为馏液收集口。本发明将精馏和冷凝集为一体，实现气、液快速分离，还有利于精馏过程气液平衡的稳定及使得气液分离更彻底，进而提高精馏的效率及产品纯度。

Description

一种精馏塔的气液分离装置
技术领域
本发明涉及精馏设备技术领域，具体是一种精馏塔的气液分离装置。
背景技术
精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。精馏塔由塔顶上升的气相进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。
目前化工生产过程中使用的精馏塔为外置的冷凝***，精馏塔塔顶的排出的气相需要经过传输管路才能进入到冷凝***中，在传输的过程中，气体自身的热量容易损耗，进而部分气相经过热量流失容易残留在管路中，不易回收，且冷凝装置不能达到最高的热交换效率。同时精馏塔与冷凝器之间采用导管等装置进行连接，其结构牢固度较差，而且液体内部收集分配气速较小，容易产生滞留，另外冷凝器只是一重冷凝结构，冷凝效果较差。因此，研究一种将精馏和冷凝集为一体的装置显得尤为重要。
发明内容
本发明针对现有精馏塔存在的问题，提供一种精馏塔的气液分离装置。本装置通过将精馏和冷凝集为一体，可以实现气、液分离快，通过二级冷凝更彻底，有利于精馏过程气液平衡的稳定，进而提高精馏的效率及产品纯度。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种精馏塔的气液分离装置，包括精馏塔塔体、冷却器b、冷凝器a和塔内储液槽；所述冷凝器a设在精馏塔塔体的内部最上方位置，冷凝器a的下方设有塔内储液槽；所述塔内储液槽内还设有圆盖挡板和通气管，所述圆盖挡板通过支撑柱固定在塔内储液槽上方，所述通气管设在塔内储液槽的中轴线上，所述塔内储液槽的下方还设有花板，所述花板的下方为精馏塔填料区；所述塔内储液槽还通过出液管与冷却器b连接，冷却器b的下方为馏液收集口。
进一步地，以上所述塔内储液槽和花板之间设有视镜和回液口。
进一步地，以上所述花板均匀分布有小孔。
进一步地，以上所述冷却器b的下方还设有与精馏塔塔体的回液口连接的回流管。
进一步地，以上所述冷凝器a设有列管冷却区和封头冷却区；所述封头冷却区的中心轴上设有真空***接口；所述列管冷却区上方和封头冷却区下方用导管连接，封头冷却区下方还设有冷却液的溢流口。
进一步地，以上所述出液管为﹃形管，出液管的高度低于通气管的上过气口。
进一步地，所述精馏塔塔体的中段设有进料口。
进一步地，所述精馏塔填料区的填料为不锈钢丝网波纹填料。
本装置的使用方法：原料在精馏塔内蒸出气体经过冷凝器a的列管冷却区和封头冷却区冷凝，冷凝液落入圆盖挡板，进入塔内储液槽，当塔内储液槽的冷凝液满后，经出液管进入冷却器b进一步冷却收集产品，部分回流精馏塔内降落到花板上，回流液在花板实现均匀分散后一部分进入填料中，实现再次精馏。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明装置将精馏和冷凝集为一体，气体通过二级冷凝，实现气、液快速分离，不仅可以降低能耗，还有利于精馏过程气液平衡的稳定及使得气液分离更加彻底，进而提高精馏的效率及产品纯度。
2、本装置通过设置圆盖挡板和花板，不仅可以使气液相彻底充分接触，还可实现冷凝液的均匀分散和回流，提高精馏效果。
3、本装置设有冷凝器b对初冷却实现二次冷凝，可提高冷凝效果。
4、本装置将精馏和冷凝集为一体，可以减小气体自身流动及管路的热量容易损耗，同时解决了部分气相经过热量流失容易残留在管路中导致不易回收的问题。
5、本装置还具有结构简单、成本低、能耗低、易于操作等优点，容易实现工业化生产，具有很好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明精馏塔的气液分离装置的结构示意图；
图2为圆弧挡板的局部放大图；
图3为花板的局部放大图。
附图标识中：1-精馏塔塔体，2-出液管，3-冷却器b，4-回流管，5-花板，6-隔板，7-进料口，8-冷凝器a，8a-列管冷却区，8b-封头冷却区，8c-真空***接口，9-圆盖挡板，10-支撑柱，11-塔内储液槽，12-视镜,13-精馏塔填料区。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
如附图1所示，所述精馏塔的气液分离装置，包括精馏塔塔体1、冷却器b3、冷凝器a8和塔内储液槽11；所述冷凝器a8设在精馏塔塔体1的内部最上方位置，冷凝器a8的下方设有塔内储液槽11；所述塔内储液槽11内还设有圆盖挡板9和通气管6，所述圆盖挡板9通过支撑柱10固定在塔内储液槽11上方，所述通气管6设在塔内储液槽11的中轴线上，所述塔内储液槽11的下方还设有花板5，所述花板5的下方为精馏塔填料区13；所述塔内储液槽11还通过出液管2与冷却器b3连接，冷却器b3的下方为馏液收集口。
进一步地，所述塔内储液槽11和花板5之间设有视镜12和回液口。
进一步地，所述花板5均匀分布有小孔。
进一步地，所述冷却器b3的下方还设有与精馏塔塔体1的回液口连接的回流管4。
进一步地，所述冷凝器a8设有列管冷却区8a和封头冷却区8b；所述封头冷却区8b的中心轴上设有真空***接口8c；所述列管冷却区8a上方和封头冷却区8b下方用导管连接，封头冷却区8b下方还设有冷却液的溢流口。
进一步地，所述出液管2为﹃形管，出液管2的高度低于通气管6的上过气口。
进一步地，所述精馏塔塔体1的中段设有进料口7。
进一步地，所述精馏塔填料区13的填料为不锈钢丝网波纹填料。
实施例2
所述精馏塔塔体的底端用蒸馏罐代替，其余的部件及连接方式均与实施例1相同。
本装置的使用方法：原料在精馏塔内蒸出气体经过冷凝器a8的列管冷却区8a和封头冷却区8b冷凝，冷凝液落入圆盖挡板9，进入塔内储液槽11，当塔内储液槽11的冷凝液满后，经出液管进入冷却器b3进一步冷却收集产品，部分回流精馏塔内降落到花板5上，回流液在花板5实现均匀分散后一部分进入精馏塔填料区13中，实现再次精馏。
本装置的应用：从茴油分离出茴脑的纯度99.5%；桂油分离肉桂醛的纯度99%；松节油分离出α-蒎烯的纯度99%、β-蒎烯的纯度99%；桉叶油分离出桉叶素纯度95%；樟油分离芳樟醇的纯度99%。

Claims (6)

1.一种精馏塔的气液分离装置，其特征在于：包括精馏塔塔体（1）、冷却器b（3）、冷凝器a（8）和塔内储液槽（11）；所述冷凝器a（8）设在精馏塔塔体（1）的内部最上方位置，冷凝器a（8）的下方设有塔内储液槽（11）；所述塔内储液槽（11）内还设有圆盖挡板（9）和通气管（6），所述圆盖挡板（9）通过支撑柱（10）固定在塔内储液槽（11）上方，所述通气管（6）设在塔内储液槽（11）的中轴线上，所述塔内储液槽（11）的下方还设有花板（5），所述花板（5）的下方为精馏塔填料区（13）；所述塔内储液槽（11）还通过出液管（2）与冷却器b（3）连接，冷却器b（3）的下方为馏液收集口。
2.根据权利要求1所述精馏塔的气液分离装置，其特征在于：所述塔内储液槽（11）和花板（5）之间设有视镜（12）和回液口。
3.根据权利要求1所述精馏塔的气液分离装置，其特征在于：所述花板（5）均匀分布有小孔。
4.根据权利要求1所述精馏塔的气液分离装置，其特征在于：所述冷却器b（3）的下方还设有与精馏塔塔体（1）的回液口连接的回流管（4）。
5.根据权利要求1所述精馏塔的气液分离装置，其特征在于：所述冷凝器a（8）设有列管冷却区（8a）和封头冷却区（8b）；所述封头冷却区（8b）的中心轴上设有真空***接口（8c）；所述列管冷却区（8a）上方和封头冷却区（8b）下方用导管连接，封头冷却区（8b）下方还设有冷却液的溢流口。
6.根据权利要求1所述精馏塔的气液分离装置，其特征在于：所述出液管（2）为﹃形管，出液管（2）的高度低于通气管（6）的上过气口。
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