一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓缩塔的制作方法

文档序号:3560540阅读:183来源:国知局
专利名称:一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓缩塔的制作方法
技术领域
本实用新型涉及化工设备的技术领域,尤其涉及一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓 縮塔。
背景技术
丙烯酰胺(Acrylamide,简称AM)是一种重要的有机合成原料,由于地域运输距 离、保存、及客户使用需要,往往对水合后的丙烯酰胺溶液要进行浓縮,并结晶、分离 产出粉状产品,目前社会上存在的处理设备众多,其一般都设有塔体、塔板、进出料口, 如专利号为98126468.9的中国专利《一种丙烯酰胺水溶液的浓縮方法》(公开号为 CN1224002A)就是此类设计,在塔体中设置多层塔板,包括筛板塔及泡罩塔,工作时, 借助于气相通过塔板分散成小气泡而与板上液体相接触进行热交换反应,升温后的混合 料与上升的气体相接触,以达到水气的蒸发和丙烯酰胺的浓缩。此类结构的板式塔反应 器,最大的缺点是
气液两相在塔板上不能充分接触,热交换效率低,造成单位时间水份蒸发效率低;
板式结构浓縮塔在单位体积内工作流量小,导致单位时间内产能减少;
该结构由于热交换面积小,使实际生产过程中,能耗大大增加。
再如专利申请号为98111462.8的中国专利《高热敏性物料溶液的浓縮方法及专用 装置》(公开号为CN1245083A)的设计,将两个浓縮塔通过平衡管循环连接,该装置的 不足之处是
1、 相关设备较多,投资较大;
2、 该装置通过加热空气来维持浓縮塔的浓縮温度,传热效果不理想,因此能耗较
咼;
3、 两塔之间物料靠压差和泵输送来控制,操作要求较高,容易出现物料外泄事故; 该结构易产生流通死角,物料因局部过热造成丙烯酰胺的聚合作用的概率大大增加。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状,而提供一种蒸发浓縮效 率高、阻聚效果好、操作安全及生产能耗低的高效载气丙烯酰胺水溶液的浓縮塔。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种高效载气丙烯酰胺水溶液 的浓縮塔,包括顶端制有排气口的喷淋室和外壁制有进气口、出料口的丝网塔板室,丝 网塔板室上口周壁与喷淋室下口周壁相密封连接,并且两者内腔贯通;喷淋室顶壁贯穿 并伸入其内腔的进料管,丝网塔板室中上部内腔密闭配装有固定塔板,固定塔板与喷淋 室下口之间设有强化对流环,强化对流环上口内腔嵌装有丝网筛板;固定塔板上制有至 少十个位于强化对流环下方的载气气嘴。
优化的技术措施还包括-
上述的丝网塔板室制有的进气口至少为一个,并且位于固定塔板的下方;上述的丝 网塔板室制有的出料口至少为一个,并且位于固定塔板的上方;上述的丝网塔板室底部
还制有倾斜的引流板。
上述的丝网塔板室底部侧壁制有至少一个位于引流板倾斜底边的应急排料口。 上述的进料管的出口处配装有至少一个喷淋头,每一喷淋头的喷射角度为100度至
150度。
上述的载气气嘴总个数为60个至70个,每个载气气嘴对应中空管的出气口配设有 筛网,筛网的微孔目数为150个至300个,出气口伸入上述的强化对流环的下腔内。
上述的丝网筛板的微孔目数为150个至300个,丝网筛板与强化对流环上口的距离 为50mm至100mm。
上述的喷淋室为圆柱状筒体,相应地,上述的丝网塔板室也为圆柱状筒体,上述的 强化对流环为一高度为400mm至600mm的圆柱状环体。
上述的喷淋室筒体外径与丝网塔板室筒体外径之比值为1. 2至1. 5。
上述的丝网塔板室筒体内径与强化对流环外径之差值为200mm至600mra,上述的强 化对流环底边与固定塔板上平面之间留有50mm至100mm的间距。
与现有技术相比,本实用新型在喷淋室顶部内腔配设有进料管,喷淋室底面密封连 接有内腔相贯通的丝网塔板室;丝网塔板室中上部内腔配装有固定塔板,固定塔板与喷 淋室底面之间设有强化对流环,强化对流环内嵌装有丝网筛板;固定塔板上制有至少十 个位于强化对流环下方的载气气嘴。本实用新型的优点在于在塔板室内设置丝网筛板, 使气相和液相在丝网筛板上进行充分地细化接触,提高了传热与蒸发效率;设置强化对 流环,避免因局部过热造成丙烯酰胺的聚合作用;料液采用细雾状的喷淋输入,与自下 而上的载气完全充分接触,提升了液相的蒸发浓縮效率;负压操作的塔腔,避免丙烯酰 胺的泄漏。

图1是本实用新型实施例的纵向剖视示意图; 图2是图1中丝网筛板的平面示意图。
具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
本实用新型的结构见图1至图2所示。 一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓缩塔,包 括顶端制有排气口 la的喷淋室1和外壁制有进气口 2a、出料口 2b的丝网塔板室2,丝 网塔板室2上口周壁与喷淋室1下口周壁相密封连接,并且两者内腔贯通;喷淋室l顶 壁贯穿并伸入其内腔的进料管11,丝网塔板室2中上部内腔密闭配装有固定塔板21, 固定塔板21与喷淋室1下口之间设有强化对流环22,强化对流环22内嵌装有丝网筛板 23;固定塔板21上制有至少十个位于强化对流环22下方的载气气嘴21a。
本实施例是这样实现的喷淋室1上部中心处进料管11,丝网塔板室2中上部密 封闭设置一固定塔板21,固定塔板21由几十个固定的载气气嘴21a组成,该载气气嘴 21a总个数为60个至70个,每个载气气嘴21a对应中空管的出气口 21b均配设有筛网, 筛网的微孔目数为150个至300个,同时将出气口 21b伸入强化对流环22的下腔内, 利于上升的干燥空气的集中进入;进料管11的出口处配装有至少一个喷淋头lla,每一 喷淋头lla的喷射角度为100度至150度;在固定塔板21之上设置一强化对流环22,
该强化对流环22为一高400mm至600mm的圆柱状环体,强化对流环22的上口内腔嵌设 有丝网筛板23,丝网塔板室筒体内径与强化对流环外径之差值为200mm至600mm;丝网 筛板23与强化对流环22上口的距离为50咖至100mm,该丝网筛23的微孔目数为150 个至300个,目数定义l平方英寸对应筛网内的微孔数。
优化的措施还包括在丝网塔板室2下部设置干燥空气的进气口 2a,上部设置出 料口 2b;丝网塔板室2底部侧壁制有至少一个位于引流板2c倾斜底边的应急排料口 2d, 可以放空塔内余料,以及放出由于停电停气等原因,下漏到丝网塔板室2底部的丙烯酰 胺水溶液。
系统采用外部夹套加热,工作时,气相和液相在丝网筛板23上充分细化接触,显 著加强了传热与蒸发效率。由于固定塔板21之上设置了一强化对流环22,该强化对流 环22加热比较均匀,可以避免因局部过热造成丙烯酰胺的聚合作用。同时,上升气流 进一步与喷淋头lla喷下的微细液珠充分接触,达到饱和水汽状态后,由喷淋室l顶部
的排出气la。由于浓縮塔采用了负压式操作,可避免丙烯酰胺泄漏造成环境污染,并有 利于液相水的汽化,提高了浓縮塔的浓缩效率。喷淋室1的筒体外径比塔板室2的筒体 外径大,喷淋室筒体外径与丝网塔板室筒体外径之比值为1.2至1.5,可以减缓浓缩塔 内气相流速,使气液两相充分接触,提高液相水的蒸发效率。
使用高效载气丙烯酰胺水溶液浓縮塔的方法,其步骤是丙烯酰胺水溶液用离心 泵输送,经过一组加热器预热到8(TC至90'C范围由进料管11输入,进料管11头部设 有喷淋头lla,丙烯酰胺水溶液经水雾化后喷淋而下,与自固定塔板21上升的气相充分 接触进行蒸发,后饱和的蒸汽由喷淋室1的排气口 la由真空泵抽出,料液沉降后,在 浓縮塔内依靠对流循环浓縮;在浓縮塔底,由高压鼓风机由进气口2a打入干燥空气。
常温下的空气为载气自进气口 2a进入浓縮塔内,通过固定塔板21制有的载气气 嘴21a,与固定塔板21的料液接触进行蒸发。
本实用新型的优点在于在塔板室内设置丝网筛板,使气相和液相在丝网筛板上进 行充分地细化接触,提高了传热与蒸发效率;设置强化对流环,避免因局部过热造成丙 烯酰胺的聚合作用;料液采用细雾状的喷淋输入,与自下而上的载气再一次完全充分接 触,提升了液相的蒸发浓縮效率;负压操作的塔腔,避免丙烯酰胺的泄漏。
虽然本实用新型己通过参考优选的实施例进行了图示和描述,但是,本专业普通技 术人员应当了解,在权利要求书的范围内,可作形式和细节上的各种各样变化。
权利要求1、一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓缩塔,包括顶端制有排气口(1a)的喷淋室(1)和外壁制有进气口(2a)、出料口(2b)的丝网塔板室(2),其特征是所述的丝网塔板室(2)上口周壁与喷淋室(1)下口周壁相密封连接,并且两者内腔贯通;所述的喷淋室(1)顶壁贯穿并伸入其内腔的进料管(11),所述的丝网塔板室(2)中上部内腔密闭配装有固定塔板(21),所述的固定塔板(21)与喷淋室(1)下口之间设有强化对流环(22),所述的强化对流环(22)上口内腔嵌装有丝网筛板(23);所述的固定塔板(21)上制有至少十个位于强化对流环(22)下方的载气气嘴(21a)。
2、 根据权利要求1所述的一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓縮塔,其特征是所 述的丝网塔板室(2)制有的进气口(2a)至少为一个,并且位于固定塔板(21)的下方;所 述的丝网塔板室(2)制有的出料口(2b)至少为一个,并且位于固定塔板(21)的上方;所 述的丝网塔板室(2)底部还制有倾斜的引流板(2c)。
3、 根据权利要求2所述的一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓縮塔,其特征是所 述的丝网塔板室(2)底部侧壁制有至少一个位于引流板(2c)倾斜底边的应急排料口 (2d)。
4、 根据权利要求3所述的一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓缩塔,其特征是所 述的进料管(ll)的出口处配装有至少一个喷淋头(lla),每一所述的喷淋头(lla)的喷射 角度为100度至150度。
5、 根据权利要求1所述的一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓縮塔,其特征是所 述的载气气嘴(21a)总个数为60个至70个,每个载气气嘴(21a)对应中空管的出气口 (21b)配设有筛网,所述的筛网的微孔目数为150个至300个,所述的出气口(21b)伸入 强化对流环(22)的下腔内。
6、 根据权利要求4所述的一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓縮塔,其特征是所 述的丝网筛板(23)的微孔目数为150个至300个,所述的丝网筛板(23)与强化对流环(22) 上口的距离为50mra至100mm。
7、 根据权利要求5所述的一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓縮塔,其特征是所 述的喷淋室(l)为圆柱状筒体,相应地,所述的丝网塔板室(2)也为圆柱状筒体,所述的 强化对流环(22)为一高度为400mm至600mm的圆柱状环体。
8、 根据权利要求6所述的一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓缩塔,其特征是所 述的喷淋室(1)筒体外径与丝网塔板室(2)筒体外径之比值为1.2至1.5。
9、 根据权利要求6所述的一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓缩塔,其特征是所 述的丝网塔板室(2)筒体内径与强化对流环(22)外径之差值为200mm至600ran,所述的强 化对流环(22)底边与固定塔板(21)上平面之间留有50隱至lOOmra的间距。
专利摘要本实用新型涉及一种高效载气丙烯酰胺水溶液的浓缩塔,包括顶端制有排气口的喷淋室和外壁制有进气口、出料口的丝网塔板室,丝网塔板室上口周壁与喷淋室下口周壁相密封连接,并且两者内腔贯通;喷淋室顶壁贯穿并伸入其内腔的进料管,丝网塔板室中上部内腔密闭配装有固定塔板,固定塔板与喷淋室下口之间设有强化对流环,强化对流环内嵌装有丝网筛板;固定塔板上制有至少十个位于强化对流环下方的载气气嘴;在塔板室内设置丝网筛板,使气相和液相在丝网筛板上进行充分地细化接触,提高传热与蒸发效率;强化对流环,避免过热聚合;料液采用细雾状的喷淋输入,与载气完全充分接触,提升液相的浓缩效率;负压操作的塔腔,避免丙烯酰胺的泄漏。
文档编号C07C231/00GK201058855SQ20072011012
公开日2008年5月14日 申请日期2007年6月6日 优先权日2007年6月6日
发明者叶建培, 周仲英, 孙世良, 张虎寅, 薛晓义 申请人:浙江鑫甬生物化工有限公司
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