CN113457191A - 一种闪蒸*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种闪蒸***，其包括精馏塔，所述精馏塔上设置有冷凝器，所述冷凝器包括筒形壳体，所述壳体下端固定连接有中空连接座，所述连接座连接有位于所述壳体内的分离管且所述分离管远离所述连接座的一端向上穿出所述壳体；所述壳体上设置有进管和导出盘，所述进管和所述导出盘均与所述壳体连通且所述导出盘位于所述壳体上端面上；所述壳体内还设置有浮板，所述浮板与所述壳体的内壁滑动连接且所述浮板上设置有供所述分离管穿过的支撑孔，所述支撑孔的内壁与所述分离管相接时所述浮板位于所述壳体中段。本发明中设置的浮板在***运行初期时阻挡大部分的气态冷凝介质向上移动，从而使得冷凝介质更多的留在壳体内，确保冷凝正常进行。

Description

一种闪蒸***
技术领域
本发明涉及分离塔设备技术领域，尤其涉及一种闪蒸***。
背景技术
中国专利CN201990492U公开了一种二氧化碳精馏塔，包括闪蒸釜，闪蒸釜上部设有填料层段，填料层段上部设有冷凝器，其特征是在所述填料层与冷凝器之间还设有泡罩分流段，在所述闪蒸釜中设有三块挡板，将闪蒸釜中的闪蒸区分为四段闪蒸区，该精馏塔增加了泡罩分流段和多个闪蒸区，使得提纯效果达到99.99～99.999％。
该精馏塔采用液氨为冷凝介质，在实际运行过程中，精馏塔中先产生待分离的闪蒸(待分离的混合气体)，在精馏塔运行初期时冷凝介质的充入量较少，闪蒸使得冷凝介质直接变成气体导出而闪蒸得不到充分冷凝，即冷凝介质的冷凝效果不佳，这导致向上排出的气体中含有较多的目标气体(CO2)，因此造成目标气体的损失。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种闪蒸***，其解决了现有技术中的在精馏塔运行初期时因冷却介质冷凝效果不佳导致目标气体损失的问题。
根据本发明的实施例，一种闪蒸***，其包括精馏塔，所述精馏塔上设置有冷凝器，所述冷凝器包括筒形壳体，所述壳体下端固定连接有中空连接座，所述连接座连接有位于所述壳体内的分离管且所述分离管远离所述连接座的一端向上穿出所述壳体；所述壳体上设置有进管和导出盘，所述进管和所述导出盘均与所述壳体连通且所述导出盘位于所述壳体上端面上，所述进管位于所述壳体下端，所述分离管与所述导出盘固定连接，其中所述分离管穿过所述导出盘且与所述导出盘断开，闪蒸从所述连接座进入所述分离管然后从所述分离管上端导出，冷凝介质从所述进管进入所述壳体然后从所述导出盘导出；所述壳体内还设置有浮板，所述浮板与所述壳体的内壁滑动连接且所述浮板上设置有供所述分离管穿过的支撑孔，所述支撑孔的内壁与所述分离管相接时所述浮板位于所述壳体中段。
上述实施例中，***在运行时，待分离闪蒸从连接座进入分离管内，冷凝介质从进管进入壳体内，在浮板下方的壳体空间内冷凝介质与闪蒸实现热交换，随***运行，闪蒸使得冷凝介质汽化，但是浮板能够使得被汽化的冷凝介质向上移动的速度减慢，从而使得浮板下方的冷凝介质能够与分离管内的闪蒸充分接触，同时随液态的冷凝介质越来越多逐渐使得浮板向上移动，从而使得支撑孔和分离管之间间隔开，此时气态的冷凝介质得以快速向上移动最终导离壳体。
进一步地，所述分离管上端直径小于其下端直径，所述分离管的内壁上设置有呈螺旋线形的导流槽且所述导流槽的上端螺距小于其下端螺距。
进一步地，所述连接座包括位于所述壳体内的锥台部和位于所述壳体外的筒形部，所述分离管设置在所述锥台部上，所述筒形部用于与所述精馏塔连接，其中所述进管位于所述锥台部的上端面下方。
进一步地，所述导出盘包括盘体以及与所述盘体固定连接有连接环，所述连接环与所述壳体的上端连接，其中所述壳体通过连接环与所述盘体连通，所述盘体上还连接有连通所述盘体内外的导出管。
进一步地，所述壳体的内壁上还固定连接有导向杆，所述导向杆包括竖直段且所述浮板与所述竖直段滑动连接。
进一步地，所述壳体的侧壁上向外凸出设置有限位腔，所述浮板设置有延伸到所述限位腔内的延伸部。
进一步地，所述浮板上还设置有环绕在所述支撑孔外若干导流孔。
进一步地，所述分离管为多根且设置的所述支撑孔与所述分离管一一对应，所有所述导流孔呈环形环绕在所有所述支撑孔外。
进一步地，所述浮板与所述分离管相接时所述浮板位于所述壳体下端1/3高度处。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
通过设置浮板使得气态的冷凝介质能够在***运行初期时延长在冷凝器中停留的时间，从而使得冷凝器能够更快的进入正常运行状态，因此了减少因精馏塔初期冷凝效果不佳导致目标气体损失的量。
附图说明
图1为本发明实施例的外观结构示意图；
图2为本发明实施例的冷凝器内部结构示意图；
图3为本发明实施例的浮板俯视结构示意图；
图4为本发明实施例的导出盘仰视结构示意图；
上述附图中：
精馏塔1、冷凝器2、闪蒸釜3、壳体4、连接座5、分离管6、进管7、导出盘8、浮板9、支撑孔10、导向杆11、滑孔12、导流孔13、锥台部14、筒形部15、盘体16、连接环17、导出管18、限位腔19、延伸部20。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1、2所示，本实施例提供了一种闪蒸***，其包括精馏塔1，所述精馏塔1上设置有冷凝器2，精馏塔1的下端为闪蒸釜3，冷凝器2设置在精馏塔1的上端，闪蒸(待分离气体)经冷凝器2后杂质气体从精馏塔1的顶端离开，目标气体则被冷凝成液体得以回收；
其中，所述冷凝器2包括筒形壳体4，所述壳体4下端固定连接有中空连接座5，连接座5与下方的精馏塔1连通，使得闪蒸顺利进入冷凝器2内；所述连接座5连接有位于所述壳体4内的分离管6且所述分离管6远离所述连接座5的一端向上穿出所述壳体4；所述壳体4上设置有进管7和导出盘8，所述进管7和所述导出盘8均与所述壳体4连通且所述导出盘8位于所述壳体4上端面上，所述进管7位于所述壳体4下端，所述分离管6与所述导出盘8固定连接，其中所述分离管6穿过所述导出盘8且与所述导出盘8断开(即两者不连通)，闪蒸从所述连接座5进入所述分离管6然后从所述分离管6上端导出，冷凝介质从所述进管7进入所述壳体4然后从所述导出盘8导出；所述壳体4内还设置有浮板9，所述浮板9与所述壳体4的内壁滑动连接且所述浮板9上设置有供所述分离管6穿过的支撑孔10，所述支撑孔10的内壁与所述分离管6相接时所述浮板9位于所述壳体4中段，此时浮板9上的支撑孔10被覆盖住(即处于关闭状态)，汽化的冷凝介质不容易穿过浮板9而被压在浮板9下方的空间内，随***的运行液态的冷凝介质源源不断的进入壳体4内，从而使得进入的冷凝介质不会快速被全部汽化(一开始被汽化后续汽化速度逐渐减慢，直至冷凝介质能够以液态状态保持在壳体4内)；
其中，为了使得浮板9的移动更加平稳，所述壳体4的内壁上还固定连接有导向杆11，所述导向杆11包括竖直段且所述浮板9与所述竖直段滑动连接，导向杆11至少为两根，导向杆11分别在壳体4内两个位置与浮板9滑动连接(具体地，浮板9上设置有对应的滑孔12)，从而使得浮板9上下移动更稳定。
上述实施例中，***在运行时，待分离闪蒸从连接座5进入分离管6内，冷凝介质从进管7进入壳体4内，在浮板9下方的壳体4空间内冷凝介质与闪蒸实现热交换，随***运行，闪蒸使得冷凝介质汽化，但是浮板9能够使得被汽化的冷凝介质向上移动的速度减慢，从而使得浮板9下方的冷凝介质能够与分离管6内的闪蒸充分接触，同时随液态的冷凝介质越来越多逐渐使得浮板9向上移动，从而使得支撑孔10和分离管6之间间隔开，此时气态的冷凝介质得以快速向上移动最终导离壳体4。
进一步地，如图3所示，所述浮板9上还设置有环绕在所述支撑孔10外若干导流孔13，设置的这些导流孔13孔径很小(小于支撑孔10)，用于供少量的气态冷凝介质穿过，在确保大部分冷凝介质位于浮板9下方的前提下，使得少量的冷凝介质进入浮板9上方的空间，从而使得冷凝介质的导出量小于进入量。
如图2、3所示，为了提高***的分离效率，所述分离管6为多根且设置的所述支撑孔10与所述分离管6一一对应，所有所述导流孔13呈环形环绕在所有所述支撑孔10外。
如图2所示，为了使得***能够更快的进行正常运行状态，所述浮板9与所述分离管6相接时所述浮板9位于所述壳体4下端1/3高度处。具体地，随液态的冷凝介质进入，浮板9在液体和气体的共同作用下在一段时间后会开始上以并达到平衡状态(即气体和液体对浮板9的浮力与浮板9的重力平衡)，即浮板9停止上移，在这段时间内，能够充入更多的冷凝介质，从而使得***更快的进入平衡状态。
如图2所示，所述分离管6上端直径小于其下端直径，所述分离管6的内壁上设置有呈螺旋线形的导流槽且所述导流槽的上端螺距小于其下端螺距。分离管6的下端大，使得下端具有更大的换热面积，同时在分离管6内设置的导流槽也同样增加了换热面积，使得闪蒸在分离管6的下段能够更快的实现冷凝，目标气体在下段即被冷凝为液体，在上段时主要为杂质气体，同时设置的导流槽也供被冷凝后的液体以旋转状态向下流动，从而加速液体离开冷凝器2的速度。
如图2所示，所述连接座5包括位于所述壳体4内的锥台部14和位于所述壳体4外的筒形部15，所述分离管6设置在所述锥台部14上，所述筒形部15用于与所述精馏塔1连接，其中所述进管7位于所述锥台部14的上端面下方。筒形部15设置使得连接座5更方便与下方的精馏塔1连接，锥台部14的设置使得闪蒸在进入各个分离管6时起到聚拢的作用，且分离管6位于锥台部14的中心位置，四周的闪蒸均能快速进入到各个分离管6中去。
如图2、4所示，所述导出盘8包括盘体16以及与所述盘体16固定连接有连接环17，所述连接环17与所述壳体4的上端连接，其中所述壳体4通过连接环17与所述盘体16连通，所述盘体16上还连接有连通所述盘体16内外的导出管18。盘体16覆盖在壳体4上端，气态的冷凝介质进入盘体16后从导出管18被导离。
如图2、3所示，所述壳体4的侧壁上向外凸出设置有限位腔19，所述浮板9设置有延伸到所述限位腔19内的延伸部20。设置的延伸部20与限位腔19之间为滑动连接，这样使得浮板9只能在限位腔19的下底面到上顶面之间移动，从而避免浮板9在壳体4内移动过频繁，进一步地，这样能够保证在壳体4的下半段内有更多的液态冷凝介质，使得目标气体主要在分离管6的下端实现冷凝分离，将进入分离管6上端的目标气体量降至最少，最终提高冷凝效率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种闪蒸***，其特征在于，包括精馏塔，所述精馏塔上设置有冷凝器，所述冷凝器包括筒形壳体，所述壳体下端固定连接有中空连接座，所述连接座连接有位于所述壳体内的分离管且所述分离管远离所述连接座的一端向上穿出所述壳体；所述壳体上设置有进管和导出盘，所述进管和所述导出盘均与所述壳体连通且所述导出盘位于所述壳体上端面上，所述进管位于所述壳体下端，所述分离管与所述导出盘固定连接，其中所述分离管穿过所述导出盘且与所述导出盘断开，闪蒸从所述连接座进入所述分离管然后从所述分离管上端导出，冷凝介质从所述进管进入所述壳体然后从所述导出盘导出；所述壳体内还设置有浮板，所述浮板与所述壳体的内壁滑动连接且所述浮板上设置有供所述分离管穿过的支撑孔，所述支撑孔的内壁与所述分离管相接时所述浮板位于所述壳体中段。
2.如权利要求1所述的一种闪蒸***，其特征在于，所述分离管上端直径小于其下端直径，所述分离管的内壁上设置有呈螺旋线形的导流槽且所述导流槽的上端螺距小于其下端螺距。
3.如权利要求2所述的一种闪蒸***，其特征在于，所述连接座包括位于所述壳体内的锥台部和位于所述壳体外的筒形部，所述分离管设置在所述锥台部上，所述筒形部用于与所述精馏塔连接，其中所述进管位于所述锥台部的上端面下方。
4.如权利要求3所述的一种闪蒸***，其特征在于，所述导出盘包括盘体以及与所述盘体固定连接有连接环，所述连接环与所述壳体的上端连接，其中所述壳体通过连接环与所述盘体连通，所述盘体上还连接有连通所述盘体内外的导出管。
5.如权利要求4所述的一种闪蒸***，其特征在于，所述壳体的内壁上还固定连接有导向杆，所述导向杆包括竖直段且所述浮板与所述竖直段滑动连接。
6.如权利要求5所述的一种闪蒸***，其特征在于，所述壳体的侧壁上向外凸出设置有限位腔，所述浮板设置有延伸到所述限位腔内的延伸部。
7.如权利要求6所述的一种闪蒸***，其特征在于，所述浮板上还设置有环绕在所述支撑孔外若干导流孔。
8.如权利要求7所述的一种闪蒸***，其特征在于，所述分离管为多根且设置的所述支撑孔与所述分离管一一对应，所有所述导流孔呈环形环绕在所有所述支撑孔外。
9.如权利要求1～8中任一项所述的一种闪蒸***，其特征在于，所述浮板与所述分离管相接时所述浮板位于所述壳体下端1/3高度处。
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Denomination of invention: A flash evaporation system

Granted publication date: 20220621

Pledgee: Hubei Dangyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: HUAQIANG CHEMICAL GROUP Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980006527