蒸发系统及三羟甲基丙烷的生产装置的制作方法

本实用新型涉及化工设备
技术领域：
，具体涉及一种蒸发系统及三羟甲基丙烷的生产装置。
背景技术：
：三羟甲基丙烷(tmp)是一种具有重要工业价值的原料，用途广泛，主要用于醇酸树脂、聚氨酯、不饱和树脂、聚酯树脂、涂料等领域，三羟甲基丙烷也可用于合成航空润滑油、印刷油墨等，三羟甲基丙烷还可用作纺织助剂和聚氯乙烯树脂的热稳定剂，目前的三羟甲基丙烷生产系统已经发展成熟。蒸发系统是三羟甲基丙烷生产系统中极为重要的一环，可以对进入蒸发系统的物料进行浓缩、提纯。通常来说，蒸发系统由串联的蒸发器和冷凝器组成，蒸发过程通常需要消耗较多的热量，这就不可避免地需要耗费较多的能量，寻求低能耗、高效率的蒸发系统成了亟待研究的问题。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提出一种蒸发系统及三羟甲基丙烷的生产装置，旨在提供一种低能耗且高效率的、用于三羟甲基丙烷生产的蒸发系统。为实现上述目的，本实用新型提出一种蒸发系统，用在三羟甲基丙烷的生产系统中，所述蒸发系统包括：蒸发器，包括壳体以及设置在所述壳体中且供物料流通的管程通道，所述壳体与所述管程通道之间形成壳程通道；闪蒸器，具有入口、出气口和出液口，所述入口与所述管程通道的出料口连接；第一冷凝器，所述第一冷凝器的进样口与所述出气口连接；以及，回收溶剂管道，与所述壳程通道连接，用于输送所述生产系统中产生的可回收蒸汽；所述管程通道、闪蒸器以及第一冷凝器依次连通形成物料流路；所述回收溶剂管道与所述壳程通道连通以形成换热通路。可选地，所述换热通路还包括气液分离器，所述气液分离器的进料口与所述壳程通道的出口连接。可选地，所述蒸发器为降膜式列管蒸发器。可选地，所述换热通路还包括精馏塔，所述精馏塔的排气口连接所述回收溶剂管道的入口。可选地，所述换热通路还包括：第二冷凝器，具有进样口和出样口，所述进样口与所述气液分离器的气相出口连接；以及，储液罐，与所述出样口以及所述气液分离器的液相出口连接。可选地，所述蒸发系统还包括循环泵，所述循环泵的入口连接所述闪蒸器的出液口，出口连接所述管程通道的进料口。可选地，所述蒸发系统还包括：液位计，所述液位计与所述闪蒸器连接；以及，物料采出管道，具有进料端和出料端，所述进料端与所述循环泵的出口连接。可选地，所述蒸发系统还包括调节阀组，包括多个调节阀，所述调节阀组设置在所述物料采出管道上。可选地，所述蒸发系统还包括真空泵，所述真空泵与所述第一冷凝器的不凝气出口连接。此外，本实用新型还提出一种三羟甲基丙烷的生产装置，所述三羟甲基丙烷的生产装置包括如上所述的蒸发系统。本实用新型的技术方案中，利用三羟甲基丙烷生产系统中大量产生的可回收蒸汽的热量，通过将回收溶剂管道与蒸发器的壳程通道连通形成换热通路，使回收溶剂经过壳程通道后再被回收，一方面为蒸发器提供了热量，减少了蒸汽消耗，有效降低了生产能耗，另一方面，回收溶剂在壳程通道换热后低温回收，减少了后续工段中对回收溶剂冷凝回收的操作负荷。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型提供的蒸发系统的一实施例的结构示意图；图2为本实用新型提供的蒸发系统的另一实施例的结构示意图；图3为本实用新型提供的蒸发系统的又一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100蒸发系统5气液分离器1蒸发器51气相出口11壳程通道入口52液相出口12壳程通道出口6循环泵13管程通道进料口71液位计14管程通道出料口72物料采出管道2闪蒸器73调节阀组21闪蒸器入口8真空泵22闪蒸器出气口9精馏塔23闪蒸器出液口91排气口3第一冷凝器10第二冷凝器31第一冷凝器进样口101第二冷凝器进样口32第一冷凝器出样口102第二冷凝器出样口33不凝气出口11储液罐4回收溶剂管道本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。目前的三羟甲基丙烷生产系统已经发展成熟。蒸发系统是三羟甲基丙烷生产系统中极为重要的一环，可以对进入蒸发系统的物料进行浓缩、提纯。通常来说，蒸发系统由串联的蒸发器和冷凝器组成，蒸发过程通常需要消耗较多的热量，这就不可避免地需要耗费较多的能量，寻求低能耗、高效率的蒸发系统成了亟待研究的问题。鉴于此，本实用新型提供一种蒸发系统100。图1至3为本实用新型提出的蒸发系统的三个实施例。图中箭头指向代表管路中物料流向。三羟甲基丙烷生产过程中通常会产生大量的、可回收的热溶剂，需要冷凝后再回收利用。基于此，三羟甲基丙烷生产系统中通常会设计一条或多条专用于收集、输送可回收蒸汽的废蒸汽管道。本实用新型实施例的蒸发系统100主要利用回收溶剂的余热以改进蒸发系统，从而提高蒸发系统的蒸发效率，降低蒸发过程中的能耗。如图1所示，在本实施例中，蒸发系统100包括蒸发器1、闪蒸器2、第一冷凝器3以及回收溶剂管道4。蒸发器1包括壳体以及管程通道，管程通道设置在壳体中，以供物料流通，壳体与管程通道之间形成壳程通道；闪蒸器2具有入口、出气口和出液口，闪蒸器入口21与管程通道出料口14连接；第一冷凝器3的进样口与闪蒸器出气口22连接；回收溶剂管道4与壳程通道连接，用于输送生产系统中产生的可回收蒸汽。其中，管程通道、闪蒸器2以及第一冷凝器3依次连通形成物料流路；回收溶剂管道4与壳程通道连通以形成换热通路。本实用新型蒸发系统100中蒸发器1、闪蒸器2、第一冷凝器3以及回收溶剂管道4可以设置一组，或者并联设置的多组，而在本实施例中，以如图1、图2所示的一组物料流路以及换热通路为例进行说明。参阅图1，本实施例中，供物料流动进行蒸发、浓缩作业的流路定义为物料流路，物料流路由管程通道、闪蒸器2以及第一冷凝器3依次连通形成，即物料经管程通道进料口13进入管程通道，从管程通道出料口14流出，经连接管道从闪蒸器入口21进入闪蒸器2进行气液分离，分离后的气相成分从闪蒸器出气口22排出，经连接管道从第一冷凝器进样口31进入第一冷凝器3冷凝，形成液态后从第一冷凝器出样口31排出。此外，本实施例中，供热回收溶剂流动进行换热工作以为蒸发器1提供热能的流路定义为换热通路，换热通路由回收溶剂管道4与壳程通道串联形成，即三羟甲基丙烷生产系统中产生的热的、可回收蒸汽经各种废蒸汽管道收集后流经回收溶剂管道4，从壳程通道入口11进入壳程通道进行换热，而后从壳程通道出口12排出。利用三羟甲基丙烷生产系统中大量产生的可回收蒸汽的热量，通过将回收溶剂管道4与蒸发器1的壳程通道连通形成换热通路，使回收溶剂经过壳程通道后再被回收，一方面为蒸发器1提供了热量，减少了蒸汽消耗，有效降低了生产能耗，另一方面，回收溶剂在壳程通道换热后低温回收，减少了后续工段中对回收溶剂冷凝回收的操作负荷。本实施例中，蒸发器1为降膜式列管蒸发器。参阅图2，换热通路还包括气液分离器5，气液分离器5的进料口与壳程通道出口12连接，也就是说，回收溶剂管道4、壳程通道、气液分离器5依次连通形成换热通道。气液分离器5的顶部和底部分别设有用于采出气相物料的气相出口51和用于采出液相物料的液相出口52，换热通路中流动的回收溶剂在气液分离器5中两相分离后，液相可以直接进入后续工段回收利用，很大程度减少了生产后续工段中热物料冷凝回收的操作负荷，同时保证了回收溶剂的热量回收利用后气相压力的稳定。精馏同样是三羟甲基丙烷生产系统中极为重要的一环，在精馏过程中，精馏塔9的顶部采出的气相热物料往往含较高的热量，这些热物料在生产系统的可回收蒸汽中占比较多，通常是直接通过多级冷凝器利用工业循环水冷凝后流至精馏塔9塔顶的回流罐，造成了大量的能源的浪费，参阅图3，本实施例换热通路还包括精馏塔9，精馏塔9的排气口91连接回收溶剂管道4的入口。精馏塔9通常具有位于塔顶的排气口91和位于塔底的排液口，经精馏产出的馏出液从排液口排出，剩下的气相组分从排气口91排出后经连接管道进入回收溶剂管道4中。作为本实用新型的优选实施例，换热通路还包括第二冷凝器10和储液罐11。第二冷凝器10具有进样口和出样口，第二冷凝器进样口101与气液分离器5的气相出口51连接，第二冷凝器出样口102与储液罐11连接，此外，储液罐11还与气液分离器5的液相出口52连接。精馏塔9、回收溶剂管道4、壳程通道、气液分离器5、第二冷凝器10以及储液罐11依次通连形成的换热通路充分利用了三羟甲基丙烷生产系统精馏工段中精馏塔9塔顶产生的气相物料的热量，不仅有助于提高蒸发系统100的蒸发效率、降低蒸发系统100的能耗，而且壳程通道、气液分离器5以及第二冷凝器10的配合使用也大大提高了气相热物料的回收率。进一步地，储液罐11还可以与精馏塔9塔顶的回流罐连接，储液罐11中收集的处理后的物料可以直接导入回流罐。参阅图2，本实施例蒸发系统100还包括循环泵6，循环泵6的入口连接闪蒸器2的出液口，循环泵6的出口连接管程通道进料口13，经闪蒸器2分离的液相组分可以重新投入蒸发器1中再次处理，从而有效提高了蒸发系统100的出料量。蒸发系统100还包括液位计71和物料采出管道72。其中，液位计71与闪蒸器2连接，用于检测闪蒸罐中的液位高低水平；物料采出管道72具有进料端和出料端，进料端与循环泵6的出口连接。除此之外，蒸发系统100还包括调节阀组73，该调节阀组73包括多个调节阀，该调节阀组73设置在物料采出管道72上，用于控制物料采出管道72的出料量。进一步地，还可以设置控制器，控制器分别与调节阀组73、液位计71电性连接，控制器可以根据液位计71发送给控制器的液位信号，来控制调节阀组73的开合程度，进而可以根据闪蒸罐的液位高低自动控制蒸发物料的出料量，减少了因人工操作造成的失误。蒸发系统100还包括真空泵8。冷凝器一般包括进样口、出样口和不凝气出口33。本实施例中，真空泵8与第一冷凝器3的不凝气出口33连接。此外，本实用新型还提出一种三羟甲基丙烷的生产装置，该三羟甲基丙烷的生产装置包括蒸发系统100。该蒸发系统100的具体结构参照上述实施例，在此不再一一赘述。本实用新型三羟甲基丙烷的生产装置由于具有上述蒸发系统100，提高了蒸发效率，降低了蒸发系统100的能耗，同时还减少了对回收溶剂冷凝处理的成本投入，从而大大提高了生产效率，降低了成本。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页12