化工生产用多级分子筛脱水装置的制作方法

文档序号:11425496阅读:140来源:国知局

本发明涉及一种脱水罐,具体涉及一种化工生产用多级分子筛脱水装置。



背景技术:

在化工生产过程中一般需要对化工原料进行加氢脱硫、脱氢、脱氮等,最后经过精馏塔精馏后得到各种产品,由于精馏之后的产品还含有一定的水分,达不到产品水分含量规定的指标要求,影响产品的销售质量。所以一般的产品在精馏之后,会对其进行脱水处理。

由于分子筛均具有许多空腔,空腔又有许多直径相同的微孔相连,这些微小的孔穴直径大小均匀,能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来,而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子,极性程度不同的分子,沸点不同的分子,饱和程度不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称为分子筛。分子筛在化学工业中作为固体吸附剂,被其吸附的物质可以解吸,分子筛用后可以再生,还可以用于气体和液体的干燥、纯化、分离和回收。由于分子筛具有良好的吸附效果,为了保证脱水效果,现在也有对精馏后的产品采用分子筛脱水的形式,一般在精馏工序后引入脱水罐进行下一工序的脱水处理,但现有的脱水罐的结构,一般是采用多层塔板的结构,相邻两塔板之间盛装有压紧后的分子筛,这样形成多层分子筛床,液体进入后,一般从上层向下渗透,水分子优先进入分子筛床层上表面的分子筛孔隙,这样只有分子筛床层上表面的分子筛孔隙填充满后,才能继续向下,这样由于分子筛床层上表面孔隙吸附水分后自身产生的阻力,降低了液相的流速,从而导致液相向下的渗透速度慢,吸附速度变慢,脱水效率低。另外,现有的分子筛床一般为紧密的分子筛压实而成,这样静置脱水不仅延长了生产时间,而且降低了脱水效率。



技术实现要素:

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷,提供一种结构简单,能使液相均匀分布,使液相和分子筛运动起来,能提高脱水效率和脱水效果的化工生产用多级分子筛脱水装置。

本发明的技术方案是:化工生产用多级分子筛脱水装置,包括罐体,所述罐体的底部设有出料口,所述罐体内活动设有甩筒,所述甩筒的周边内壁上设有用于连通甩筒内腔和外部的甩孔,所述甩筒内设有一级脱水分子筛,所述一级脱水分子筛分散布置在甩筒内且体积小于甩筒的内腔容积,所述甩筒的底部固定安装在转盘上,所述转盘通过转轴经减速器与电机输出轴连接;

所述罐体的顶部安装有伸入甩筒内腔的输料管,所述输料管上设有多个原料分布器;

所述甩筒的外部套设有脱水筛筒,所述脱水筛筒上设有用于连通脱水筛筒内腔和外部的筛孔,所述脱水筛筒与甩筒之间形成二级脱水腔,所述二级脱水腔内盛装有二级脱水分子筛,所述二级脱水分子筛分散布置且体积小于二级脱水腔的容积;

所述罐体的内壁上位于脱水筛筒的底部安装有固定架,所述固定架通过弹簧与脱水筛筒弹性连接,所述脱水筛筒的底部还安装有振动器;所述转盘通过支撑杆和滚轮活动安装在脱水筛筒的内壁上。

所述原料分布器为与输料管垂直设置的具有出液孔的分布叶片,所述分布叶片为多个,呈分散状间隔设置在输料管的长度方向上。

所述脱水筛筒包括二级筛筒和三级筛筒,所述三级筛筒套设在二级筛筒的外部,且三级筛筒与二级筛筒之间形成三级脱水腔,所述三级脱水腔内设有三级脱水分子筛,所述三级脱水分子筛压紧后的体积与三级脱水腔的容积相一致。

所述罐体内位于出料口的上方间隔设有两个塔板,两个塔板与罐体内壁之间形成四级脱水腔,所述四级脱水腔内盛装有四级脱水分子筛,所述四级脱水分子筛压紧后的体积与四级脱水腔的容积相一致。

所述转盘的中部通过转轴与电机连接,所述电机为正反转电机。

所述甩孔与筛孔的直径均小于脱水分子筛的直径。

本发明与现有技术相比较,具有以下优点:结构简单,设计合理,首先通过改变脱水分子筛的填充方式,能降低对水分子的阻挡,提高脱水效率;其次通过增加甩筒和脱水筛筒,能使内部的分子筛实现运动,从而能使水分子快速通过并对分子筛周身的孔隙迅速进行填充,能提高脱水效率;另外,通过动态和静止的多级脱水,能提高脱水效果,从而控制产品的含水率,保证产品质量。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图;

图中:1.罐体;2.出料口;3.甩筒;4.甩孔;5.一级脱水分子筛;6.转盘;7.电机;8.输料管;9.原料分布器;10.筛孔;11.二级脱水腔;12.二级脱水分子筛;13.固定架;14.弹簧;15.振动器;16.二级筛筒;17.三级筛筒;18.三级脱水腔;19.三级脱水分子筛;20.支撑杆;21.滚轮;22.塔板;23.四级脱水腔;24.四级脱水分子筛。

具体实施方式

参照图1,化工生产用多级分子筛脱水装置,包括罐体1,在罐体1的底部设有出料口2,罐体1内活动设有甩筒3,甩筒3的周边内壁上设有用于连通甩筒3内腔和外部的甩孔4,甩筒3内设有一级脱水分子筛5,一级脱水分子筛5分散布置在甩筒3内且体积小于甩筒3的内腔容积,通过这种填充盛装方式可以使一级脱水分子筛5在甩筒3内自由活动,从而保证原料液体能快速通过,并加快吸附速率。

甩筒3的底部固定安装在转盘6上,转盘6通过转轴经减速器与电机7的输出轴连接,而且转盘6通过支撑杆20和滚轮21活动安装在脱水筛筒的内壁上。在液体进入甩筒3后,启动电机7带动转盘6转动,当然,转动速率可根据需要控制,以不将分子筛孔隙内吸附的水分甩出为准,转盘6转动来带动甩筒3转动,这样甩筒3将其内腔的一级脱水分子筛5甩动,保证原料液体迅速的对活动的一级脱水分子筛5的孔隙进行填充,并同时使脱水后的原料液体快速通过,加快了脱水速率。

在罐体1的顶部安装有伸入甩筒3内腔的输料管8,输料管8上设有多个原料分布器9,其中,原料分布器9为与输料管8垂直设置的具有出液孔的分布叶片,分布叶片为多个,呈分散状间隔设置在输料管8的长度方向上。这种结构,首先可以将原料液体直接送至甩筒3内进行一级吸附,其次通过设置的原料分布器9可以在甩筒3运动时,起到对一级脱水分子筛5的阻挡作用,从而起到相对搅拌的作用,从而进一步使原料液体内的水分均匀的被分子筛进行吸附,将一级脱水分子筛5在离心运动的同时,增加搅拌运动,使液体快速接触分子筛的各个表面,提高吸附效率。

甩筒3的外部套设有脱水筛筒,脱水筛筒上设有用于连通脱水筛筒内腔和外部的筛孔10,脱水筛筒与甩筒3之间形成二级脱水腔11,二级脱水腔11内盛装有二级脱水分子筛12,二级脱水分子筛12分散布置且体积小于二级脱水腔11的容积,通过这种填充盛装方式可以使二级脱水分子筛12在脱水筛筒内自由活动,从而保证原料液体能快速通过,并加快吸附速率。其中,脱水筛筒包括二级筛筒16和三级筛筒17,三级筛筒17套设在二级筛筒16的外部,且三级筛筒17与二级筛筒16之间形成三级脱水腔18,三级脱水腔18内设有三级脱水分子筛19,三级脱水分子筛19压紧后的体积与三级脱水腔18的容积相一致。这样当二级脱水腔11内的液体经过二级脱水后,直接进入三级脱水腔18,经三级脱水分子筛19实现三级脱水,最终通过三级筛筒17与罐体1内壁形成的腔体进入罐体1的底部。

在罐体1的内壁上位于脱水筛筒的底部安装有固定架13,固定架13通过弹簧14与三级筛筒17的底部弹性连接,过弹簧14能起到缓冲作用,三级筛筒17的底部还安装有振动器15,工作时,通过振动器15能使脱水筛筒振动,使二级脱水腔11内的二级脱水分子筛12实现自由运动,同时由于甩筒3在运动过程中也对其外表面接触的分子筛实现振动作用,所以通过上述两个结构能使二级脱水分子筛12在二级脱水腔11内,实现相互的碰撞,从而经甩筒3甩出的液相经过二级脱水腔11脱水时,能在分子筛的运动状态下,迅速充满分子筛周边的所有孔隙,能提高脱水效率。通

罐体1内位于出料口2的上方间隔设有两个塔板22,两个塔板22与罐体1内壁之间形成四级脱水腔23,四级脱水腔23内盛装有四级脱水分子筛24,四级脱水分子筛24压紧后的体积与四级脱水腔23的容积相一致。此结构为普通分子筛脱水结构,经三级脱水后的液体经罐体1内壁或三级筛筒17的筛孔落下后,最终经四级脱水腔23内的四级脱水分子筛24进行脱水后,从罐体1的出料口2排出,最终得到高品质、高纯度的产品。

转盘6的中部通过转轴和减速器与电机7连接,电机7为正反转电机,这样可根据需要使转盘有频率的正转和反转,从而实现分子筛不同方向运动。

上述的甩孔4与筛孔10的直径均小于脱水分子筛的直径。

工作时,需要进行脱水的原料液体输液管输送至甩筒3内,在原料分布器9的作用下在甩筒3内向四周喷洒,同时启动电机7,通过电机7带动转盘6缓慢规律的正反转动,这样通过甩筒3将其内腔的一级脱水分子筛5甩动,在甩筒3内活动,同时原料分布器9叶片的搅拌作用,使一级脱水分子筛5相互碰撞,通过这样原料液体可迅速的对活动的一级脱水分子筛5的孔隙进行填充,并同时使一级脱水后的原料液体快速通过,进入二级脱水腔11内;经一级脱水后的原料液体经甩孔4甩出进入二级脱水腔11后,由于甩筒3的外表面对二级脱水腔11内的二级脱水分子筛12进行一个碰撞,这样在二级脱水腔11内,再加上振动器的作用,可使二级脱水分子筛12实现相互的碰撞运动,这样经甩筒3甩出的液相经过二级脱水腔11脱水时,能在二级脱水分子筛12的运动状态下,迅速充满分子筛周边的所有孔隙,能提高脱水效率;最后位于二级脱水腔11内的液体经二级脱水后,直接进入三级脱水腔18,经三级脱水分子筛19实现三级脱水,最终通过三级筛筒17与罐体1内壁形成的腔体或三级筛筒17底部的筛孔10进入罐体1的底部,在罐体1底部还有静置的四级脱水腔23,经四级脱水分子筛24进行脱水后,从罐体1的出料口2排出,通过四次吸附,能彻底脱除原料液体内含有的水分子,最终得到高品质、高纯度的产品。

本发明并不限于上述的实施方式,在本领域技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化,变化后的内容仍属于本发明的保护范围。

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