CN106730968A - 一种一体式气体精馏提纯装置 - Google Patents

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张�浩
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
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Abstract

本发明公开了一种一体式气体精馏提纯装置，包括由下至上依次连接的塔釜、提馏段、精馏段、回流段、冷凝器，其中塔釜设有排污管、鼓泡器、液位管、测温套管；提馏段、精馏段设有进料管、测温套管、填料；回流段包括上升管、回流塔，上升管下端与精馏段顶连通，上升管上端与回流塔上端连通，回流塔包括填料、汽化盘管和设于回流塔下端的下降管；回流段上端与冷凝器连通，冷凝器顶端为出料管。

Description

一种一体式气体精馏提纯装置
技术领域
本发明涉及一种一体式气体精馏提纯装置。
背景技术
精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，是气液传热、传质过程的常用设备。蒸气由塔底进入。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。
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。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，加热蒸发成气相返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出，一般精馏塔只分为提馏段、精馏段和塔釜，还需配再沸器、冷凝器、回流塔、回流泵等设备。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的问题，设计了一种一体式气体精馏提纯装置，。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种一体式气体精馏提纯装置，包括由下至上依次连接的塔釜、提馏段、精馏段、回流段、冷凝器，其中塔釜设有排污管、鼓泡器、液位管、测温套管；提馏段、精馏段设有进料管、测温套管、填料；回流段包括上升管、回流塔，上升管下端与精馏段连通，上升管上端与回流塔上端连通，回流塔包括填料、汽化盘管和设于回流塔下端的下降管；回流段上端与冷凝器连通，冷凝器顶端为出料管。
作为本发明所述的一体式气体精馏提纯装置的一种优选方案，所述的冷凝器与回流塔直接相通构成一个整体。
作为本发明所述的一体式气体精馏提纯装置的一种优选方案，所述回流塔与精馏段固定相连，通过气体上升管与回液管连通。
作为本发明所述的一体式气体精馏提纯装置的一种优选方案，还包括空气汽化器或热交换器，塔釜内的鼓泡器与空气汽化器或热交换器连接。
有益效果：
1、将塔釜、提馏段、精馏段、回流段、冷凝器组合为一体；
2、一体式气体精馏提纯装置安装空间小，安装方便。
3、物料在液柱静压作用下流动，不再需要泵提供能量。
4、回流塔内置汽化盘管、上方置有填料，相当于一闪蒸塔。
5、再沸不需要电作功或是热源提供再沸能量。
6、将汽化器浸入水中或是冷媒中，冷量可以收集再利用。
附图说明
图1是一种较佳案例的一体式气体精馏提纯装置结构示意图；
其中：
1、排污管 2、液位管 3、塔釜 4、提馏段 5、进料管 6、精馏段 7、上升管 8、回流塔填料 9、冷凝器 10、顶出料管11、回流段 12、回流塔13、汽化盘管 14、下降管 15、测温套管16、鼓泡器 17、填料
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，一种一体式气体精馏提纯装置，包括由下至上依次连接的塔釜3、提馏段4、精馏段6、回流段11、冷凝器9，其中塔釜3设有排污管1、液位管2、测温套管15、鼓泡器16；液位计2用于测量塔釜3内液体高度，当达到一定高度，将通过排污管1排出塔釜3内的液体。
精馏段6设有进料管5、测温套管15，提馏段4和精馏段6内装有填料17；回流段16包括上升管7、回流塔12，上升管7下端与精馏段6连通，上升管7上端与回流塔12上端连通，回流塔包括回流塔填料8、汽化盘管13和设于回流塔下端的下降管14；回流段11上端与冷凝器9连通，冷凝器9顶端为出料管10。冷凝器与回流塔直接相通构成一个整体。
作为本发明所述的一体式气体精馏提纯装置的一种优选方案，所述的冷凝器与回流塔直接相通构成一个整体，冷凝器冷凝下的液体可直接与回流塔中上升气体在填料仓中进行充分的质能交换，再次对物料进行分离，提高了气体分离效率，降低能耗，更有利于保证产品质量。
作为本发明所述的一体式气体精馏提纯装置的一种优选方案，所述回流塔与精馏段固定相连，通过气体上升管与回液管连通，回流塔位于精馏段的上部，回流塔中液体可依液柱静压差实现回流至精馏段上部，回流液差压稳定，不需要外加回流泵，保证了生产稳定，降低生产能耗，提高生产效率。
作为本发明所述的一体式气体精馏提纯装置的一种优选方案，还包括空气汽化器或热交换器，塔釜内的鼓泡器与空气汽化器或热交换器连接，塔釜物料汽化仅通过空气提供能量，不需要另外能量补充，鼓泡器还可连接热交换器，将冷能进行回收利用，节省了能耗，降低了生产成本。
上述一体式气体精馏提纯装置工艺过程如下：
1.物料由精馏段6的进料管5进入本气体精馏提纯装置；
2.在精馏段6内，气相物料上升与下降液相进行质能交换，低沸点物料继续上升，高沸点物料冷凝后下降；
3.下降液相物料于上升气体进行质能交换，高沸点物料继续下降，低沸点物料气化后上升；
4.在再沸器中，液相物料吸收能量，一部分物料气化上升，沸点越低的组分汽化量越高；
5.上升气相物料进入冷凝器，放出能量后被液化，沸点高的组分被液化下降；
6.液相物料沉降于回流塔后，汽化盘管微加热，回流液中含有的少量低沸点物料继续汽化，再去除极少量的低沸点物料。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种一体式气体精馏提纯装置，其特征在于：包括由下至上依次连接的塔釜、提馏段、精馏段、回流段、冷凝器，其中塔釜设有排污管、鼓泡器、液位管、测温套管；提馏段、精馏段设有进料管、测温套管、填料；回流段包括上升管、回流塔，上升管下端与精馏段顶连通，上升管上端与回流塔上端连通，回流塔包括填料、汽化盘管和设于回流塔下端的下降管；回流段上端与冷凝器连通，冷凝器顶端为出料管。
2.根据权利要求1所述的一体式气体精馏提纯装置，其特征在于：所述的冷凝器与回流塔直接相通构成一个整体。
3.根据权利要求1所述的一体式气体精馏提纯装置，其特征在于：所述回流塔与精馏段固定相连，通过气体上升管与回液管连通。
4.根据权利要求2所述的一体式气体精馏提纯装置，其特征在于：还包括空气汽化器或热交换器，塔釜内的鼓泡器与空气汽化器或热交换器连接。
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