专利名称：可减少回流量的蒸馏塔内部持液填料的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用作蒸馏塔内部填料的改进，特别是一种由多层单体重叠在一起的可减少回流量的蒸馏塔内部持液填料。
背景技术：
在现有化工分离技术中，用蒸馏方法制作高纯度的液体物质，常常用蒸馏塔内部带有填料的蒸馏装置来实现混合物的分离。如有一种蒸馏塔填料，是将不锈钢丝网片压成波纹后捆扎成圆柱状放入蒸馏塔作为填料。当蒸馏物料是酸性时，常采用陶瓷填料，是将陶瓷制成具有中心孔道的颗粒，将它放入气液自由通道中，构成蒸馏塔填料。采用填料的目的是为了增大气液接触面积、使塔体单位长度所代表的理论塔板数量更多。但是这种蒸馏装置，在蒸馏过程中，还存在以下几个不足之处1)蒸馏塔内部的物质分离，需要不断地用气液交换方式来实现，上述填料因不能长时间的持液，气液交换所需要的液体靠大量的回流来补充，这种补充方式需要能量的消耗，回流越大，能量的消耗也越多。2)由于需要大量的回流，必然需要大量的蒸发量，会将蒸馏塔底部的低挥发组分大量地带到蒸馏塔中，导致蒸馏塔内部易挥发组分的含量下降，不利于混合物中易挥发组分的纯化。3)、由于蒸馏塔中蒸发量大于或等于回流量，蒸发物与待蒸发液体的比例偏大，不利于蒸发物中易挥发组分的富集，虽有较多的理论塔板数，但分离效率并不高。
实用新型内容本实用新型的目的是要克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种全新结构的蒸馏塔填料来代替现有蒸馏塔中的填料，该填料具有持液结构，以相对动态的持液方式，降低蒸馏塔中蒸发物与待蒸发液体的比例，保证混合物高质量的分离，且能大幅度减少回流量，降低能量消耗。工作安全可靠、有利于提高产品的质量，并具有结构合理、制造、安装方便等特点。
本实用新型采用如下方式实现可减少回流量的蒸馏塔内部持液填料，它由多个单体叠在一起组成，所述的单体为一端敞开的薄壁中空圆柱体，柱体内设有多个两端贯通的气流通道，气流通道贯穿中空圆柱体的底面，该气流通道的侧壁与柱体底面垂直，气流通道的外侧壁与柱底面之间形成持液腔。单体的持液部份和导气部分相间分布，中空圆柱体的外径较蒸馏塔内部直径略小，每个单体的敞开端向上，层叠后位于蒸馏塔内部作为填料。单体的持液腔底面有插孔，孔中插有导液管。导液管的上端低于单体的上表面，下端穿出柱体底面底部，插入下一层单体的持液腔内，使上一层单体中的液体超过导液管的上端口时，能从导液管中流到下一层的单体持液腔内。当回流较大时，单体内的液体也可以通过持液腔的上方向外溢流。为提高蒸汽对单体持液槽内液体的加热效果，一般情况下，应尽可能让液体从导液管处溢流。持液腔内插有的导液管便于将上一单体的物料引入下一层单体的持液腔内，实现相对动态的持液方式。
本实用新型的气流通道的横截面为圆形、矩形或多边形。
每个单体的持液腔的底部开有漏孔，当蒸馏塔不使用时，或当需要更换其他物料蒸馏时，可以在数小时内使单体内的物料漏尽。
本实用新型的有益效果1)本实用新型用持液的方式来代替部分回流的液体，使回流量减少，因此能量的消耗也可以减少；2)由于减少了回流量，使蒸发量减少，从蒸馏塔底部带到蒸馏塔内的低挥发组分物质也减少，有利于塔中易挥发组分的纯化；3)单体内的液体有稀释低挥发组分物质的作用，有利于蒸发物中易挥发组分的含量增加；4)单体内被蒸发的物质量远小于单体内待蒸发的液体量，有利于蒸发物中易挥发组分的富集；5)具有结构合理、制造、安装方便等特点。
本实用新型可减少回流量的蒸馏塔内部持液填料，在使用过程中，蒸馏塔对混合物的整体分离效果与多级简单蒸馏的分离效果相同，但热源只有一个，因此不仅改善了分离效率，更具有明显的节能效果。
图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
图2是图1的A向剖视图。
图3是本实用新型另一实施例的结构示意图。
图中的标号说明1-单体；2-气流通道；3-气流通道的侧壁；4-持液腔；5-插孔；6-导液管；7-漏孔；8-蒸馏塔外壳。
具体实施方式实施例1 本实施例的结构从图1和图2中可看出，单体1是一端敞开的薄壁中空圆柱体，柱体内设有多个两端贯通的气流通道2，气流通道贯穿中空圆柱体的底面，该气流通道的侧壁3与柱体底面垂直，气流通道的侧壁3的下端面与柱体底面通过焊接或冲压相连。气流通道的外侧壁与柱底面之间形成持液腔4。本实用新型的气流通道的横截面呈矩形，条状的持液部分和导气部分相间分布。单体的外径与蒸馏塔外壳8的内径趋于一致。其中持液部分和导气部分宽度以1-5cm为佳，持液腔4的深度应是蒸馏塔直径的0.5-1倍。腔内一定的持液量代替了部分回流的液体，使回流量减少，因此能量的消耗也减少。持液腔开口向上，液体可以在腔中留存。气流通道上下两头贯通，使蒸汽可以在该处通过。单体1水平放置在蒸馏塔内，可使单体内的液体能够分布均匀，多个单体上下排列(图中仅显示了一个单体)，单体与单体之间留有间隙，可通过垫块来实现(图中未示)。
每一个单体的圆柱体底面(即持液腔底部位置)开有2-4个插孔5，孔中插有导液管6。导液管的上部低于中空柱体的上端面，导液管的下部超出持液腔的底部，并可以进入下一层单体的持液腔内。使上一层单体中的液体超过导液管6的上端口时，能从导液管中流到下一层的单体的持液腔内。当回流较大时，单体内的液体也可以通过持液腔的上部开口向外溢流。为提高蒸汽对单体容器内液体的加热效果，一般情况下，应尽可能让液体从导液管处溢流。
蒸馏过程中，单体内的液体主要是依靠蒸发、溢流和收集回流物质的方式，不断地与其他相邻的单体交换物质。但考虑到蒸馏塔有可能应用于其他多种物料的分离，以及蒸馏塔自身的检修便利，每个单体的持液腔底部应少量分布一些小漏孔7，当蒸馏塔不使用时或需要更换其他物料蒸馏时，可以在数小时内使单体内的物料漏尽。
单体用导热性能较好的材料进行焊制或铸制或冲压而成，以多个单体重叠的方式放入蒸馏塔内部。安放时应保持单体上口的水平状态，上下单体之间应留有空隙，空隙高度应至少有5cm。安放时上层单体的导气部分(气流通道2)应与下层单体的持液腔4遥相对接，(即上下相邻单体的持液腔或气流通道不在同一垂线上)使回流的液体没有在上层单体的持液腔内承接时，仍可以由下层单体的持液腔内承接。
以间隙蒸馏为例使用过程中，经过少量时间的回流，蒸馏塔内的单体已存留了液体物质。当蒸汽上升的某一层单体时，蒸汽加热了存留在单体内的液体，使蒸汽中一部分低挥发组分失去热量后冷凝成液体，向下回流。同时，单体内存留的液体中部分易挥发组分被加热后，变成蒸汽，与未冷凝的原上升蒸汽一起向上一层单体方向移动。由此重复，使易挥发组分物质不断向上移动，低挥发组分物质不断向下移动，以此达到混合物的分离。蒸馏塔的整体分离效果与多级简单蒸馏的分离效果相同，但热源只有一个，因此不仅改善了分离效率，并具有明显的节能效果。
实施例2本实施例与实施例1所不同之处在于单体1的导气部分呈蜂窝状的形式出现(见图3)，气流通道2的横截面是圆形。
权利要求1.可减少回流量的蒸馏塔内部持液填料，其特征是填料由至少两个单体(1)叠在一起组成，所述的单体为一端敞开的中空圆柱体，柱体内设有两端贯通的气流通道(2)，气流通道的外侧壁(3)与柱底面之间形成持液腔(4)。
2.根据权利要求1所述的可减少回流量的蒸馏塔内部持液填料，其特征是所述的持液腔(4)底面有插孔(5)，其中插有导液管(6)，导液管的上端低于单体的上表面，下端穿出柱体底面底部插入下一层单体的持液腔(4)内。
3.根据权利要求1所述的可减少回流量的蒸馏塔内部持液填料，其特征是所说的气流通道(2)的横截面为圆形、矩形或多边形。
4.根据权利要求1或2或3所述的可减少回流量的蒸馏塔内部持液填料，其特征是持液腔(4)的底部开有漏孔(7)。
专利摘要本实用新型可减少回流量的蒸馏塔内部持液填料，是对现有蒸馏塔内部填料的改进，它由至少两个单体(1)叠在一起组成，单体为一端敞开的中空圆柱体，柱体内设有两端贯通的气流通道(2)，气流通道的外侧壁(3)与柱底面之间形成持液腔(4)，持液腔底部开有插孔(5)，孔中插有导液管(6)。本实用新型用持液的方式来代替部分回流的液体，使回流量减少，能量的消耗减少；蒸发量减少，从蒸馏塔底带到蒸馏塔内的低挥发组分物质也减少，有利于塔中易挥发组分的纯化和富集，分离效率提高。具有结构合理、制造、安装方便等特点。在使用过程中，蒸馏塔对混合物的整体分离效果与多级简单蒸馏的分离效果相同，但热源只有一个，具有明显的节能效果。
文档编号B01J19/32GK2705232SQ20042002092
公开日2005年6月22日 申请日期2004年3月12日 优先权日2004年3月12日
发明者罗健儿 申请人:罗健儿