一种化工高效节能精馏塔的制作方法

1.本实用新型涉及精馏塔技术领域，特别涉及一种化工高效节能精馏塔。


背景技术：

2.精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置，利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到气相中，而气相中的重组分转移到液相中，从而实现分离的目的，精馏塔也是石油化工生产中应用极为广泛的一种传质传热装置。
3.例如公开号为：cn112337126a的专利，包括精馏塔主体，所述精馏塔主体内开设有精馏腔，所述精馏腔左右两侧均固定安装有塔板，所述塔板远离精馏腔的一端固定安装有溢流堰，所述精馏腔左右两侧均固定安装有位于塔板底部的电动推杆，所述电动推杆的活塞杆处固定安装有固定块；但该装置的分离结构比较简单，气液接触不够充分，降低了分离效率；为此，提出一种化工高效节能精馏塔。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种化工高效节能精馏塔，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
5.本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：包括塔体，所述塔体内部从上到下依次为出料回流段、上填料段、液体再分布段、下填料段、进料段、提馏填料段、塔釜；所述提馏填料段、下填料段、上填料段内部均设置有多个分离球，所述塔体内部每段之间固定连接有液体再分布器，所述液体再分布段内设置有集液器。
6.在一些实施例中，所述液体再分布段的外壁设置有外换热器，外换热器外壁的上端与下端分别固定连接有外换热器进料管和外换热器出料管，外换热器进料管和外换热器出料管的另一端固定连接于塔体的内部。
7.在一些实施例中，所述塔体的底部设置有排空口，所述塔体的外壁还设置有进料口。
8.在一些实施例中，所述塔体的外壁底部设置有蒸气入口，蒸气入口的另一端设置有再沸器。
9.在一些实施例中，所述塔体的顶端设置有出料口，所述出料口的一端设置有冷凝器，冷凝器上设置有产品出口，冷凝器的回流端与塔顶回流进料口相连接，所述塔顶回流进料口贯穿塔体后固定于塔体的外壁。
10.在一些实施例中，所述塔体的内壁顶端固定连接有冷凝板，所述冷凝板呈凹面结构。
11.在一些实施例中，所述分离球上设置有均匀分布的通孔；所述液体再分布器上设置有均匀分布的网孔。
12.在一些实施例中，所述外换热器的顶部和底部分别设置有冷却水入口和冷却水出
口，冷却水入口和冷却水出口之间连接有多个冷凝管，所述外换热器的内壁两侧均匀分布有多个斜板。
13.在一些实施例中，所述斜板的上表面设置有波浪凸起。
14.本实用新型实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
15.1.一种化工高效节能精馏塔，分离球使简单的结构变成了多孔复杂结构，有利于精馏中的气液接触，大大提高了分离效率，塔体的顶部使气体冷凝，气体中的热量通过塔体顶部散发至大气中，气体冷凝所形成的的水珠通过冷凝板收集。
16.2.一种化工高效节能精馏塔，所述液体再分布段能大大降低塔的高度，即减小物料行程，从而使精馏塔所需能耗降低，达到节能效果；液体再分布段使得精馏塔操作空间加大，由于再分布液体温度低于理论塔板气液平衡的温度，温差的存在使得精馏塔在这段空间的气液物质交换更加充分，上升的气流和下降的液流更加纯粹。
17.3.一种化工高效节能精馏塔，液体再分布段可以弥补上段填料存在壁流的隐患，避免壁流降低了气液物料和热量交换的效果；即使上填料段产生壁流，到液体再分布段就已经消除掉，从而使得精馏塔的性能得以进一步保障。
18.4.一种化工高效节能精馏塔，外换热器出料管中的液体为气液交换创造了新的条件，能把更多的重组分压住，使得上升气流的轻组分纯度更高；因此，整塔所需的塔板数大大减少，降低塔的高度，从而使得分离效率大大提高，达到高效的分离效果。
19.5.一种化工高效节能精馏塔，所述排空口的另一端连接有过滤装置，可对污水进行过滤，使排放的污水达到排放标准，避免对水资源造成污染，斜板使物料进入外换热器内流速减缓，换热时间增长，提高了换热效果；所述斜板的上表面设置有波浪凸起，更加减缓液体的流速。
20.上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本实用新型进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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技术的一些实施例，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获得其他的附图。
22.图1为本实用新型的整体结构示意图；
23.图2为图1内部剖视图；
24.图3为图2中液体再分布器细节图；
25.图4为图2中分离球细节图；
26.图5为图2中b的放大图；
27.图6为图2中a的放大图；
28.图7为图1中外换热器内部剖视图。
29.附图标记：1-塔体、2-进料口、3-外换热器出料管、4-外换热器、5-外换热器进料管、6-塔顶回流进料口、7-出料口、8-排空口、9-蒸气入口、10-塔釜、11-提馏填料段、12-进
料段、13-下填料段、14-上填料段、15-出料回流段、16-液体再分布段、17-液体再分布器、18-分离球、19-网孔、20-通孔、21-冷凝板、22-集液器、23-冷凝管、24-冷却水入口、25-斜板、26-冷却水出口。
具体实施方式
30.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
31.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
36.实施例1：
37.如图1-6所示，一种化工高效节能精馏塔，为了能够大大提高分离效率，包括塔体1，所述塔体1内部从上到下依次为出料回流段15、上填料段14、液体再分布段16、下填料段13、进料段12、提馏填料段11、塔釜10；所述提馏填料段11、下填料段13、上填料段14内部均设置有多个分离球18，分离球18上设置有均匀分布的通孔20，分离球18使简单的结构变成了多孔复杂结构，有利于精馏中的气液接触，大大提高了分离效率；所述塔体1内部每段之间固定连接有液体再分布器17，所述液体再分布器17上设置有均匀分布的网孔19，所述塔体1的内壁顶端固定连接有冷凝板21，所述冷凝板21呈凹面结构，塔体1的顶部使气体冷凝，气体中的热量通过塔体1顶部散发至大气中，气体冷凝所形成的的水珠通过冷凝板21收集，
当冷凝板21蓄满时，液体向下流动，在与气体进行接触，因温度不同，在接触过程中进行分子的交换；所述液体再分布段16能大大降低塔的高度，即减小物料行程，从而使精馏塔所需能耗降低，达到节能效果；液体再分布段16使得精馏塔操作空间加大，由于再分布液体温度低于理论塔板气液平衡的温度，温差的存在使得精馏塔在这段空间的气液物质交换更加充分，上升的气流和下降的液流更加纯粹；液体再分布段16可以弥补上段填料存在壁流的隐患，避免壁流降低了气液物料和热量交换的效果；所述液体再分布段16内设置有集液器22，液体再分布段16中的集液器22把液体收集，经过液体再分布器17再均匀分布；即使上填料段14产生壁流，到液体再分布段16就已经消除掉，从而使得精馏塔的性能得以进一步保障。
38.在本实施例中，为了分离效果更佳的高效，所述液体再分布段16的外壁设置有外换热器4，外换热器4外壁的上端与下端分别固定连接有外换热器进料管5和外换热器出料管3，外换热器进料管5和外换热器出料管3的另一端固定连接于塔体1的内部，外换热器出料管3中的液体为气液交换创造了新的条件，能把更多的重组分压住，使得上升气流的轻组分纯度更高；因此，整塔所需的塔板数大大减少，降低塔的高度，从而使得分离效率大大提高，达到高效的分离效果。
39.在本实施例中，对精馏塔进行清理时，为了能够排污，所述塔体1的底部设置有排空口8，所述排空口8的另一端连接有过滤装置，可对污水进行过滤，使排放的污水达到排放标准，避免对水资源造成污染；所述塔体1的外壁底部设置有蒸气入口9，蒸气入口9的另一端设置有再沸器，再沸器为塔釜10中的液体进行加热，产生气体；所述塔体1的外壁还设置有进料口2，物料进入塔体1内部后通过液体再分布器17均匀分布，使气液充分接触，提高分离效果；所述塔体1的顶端设置有出料口7，所述出料口7的一端设置有冷凝器，冷凝器上设置有产品出口，冷凝器的回流端与塔顶回流进料口6相连接，所述塔顶回流进料口6贯穿塔体1后固定于塔体1的外壁。
40.工作原理：再沸器与蒸气入口9相连接，再沸器产生的蒸气通过蒸气入口9进入塔釜10内，对塔釜10内的液体进行加热，加热产生的热气体向上移动至顶端，塔体1的顶部使气体冷凝，气体中的热量通过塔体1顶部散发至大气中，气体冷凝所形成的的水珠通过冷凝板21收集，当冷凝板21蓄满时，液体向下流动，同时，塔顶回流进料口6回流的液体也向下流动，通过液体再分布器17后均匀分布在上填料段14内，上填料段14内的分离球18使下降的液体与上升的气体充分接触；液体继续下降，通过集液器22进行收集进入外换热器4中进行降温，然后从外换热器出料管3回到塔体1内部在经过液体再分布器17均匀分布至下填料段13内，再通过分离球18使液体与气体接触进行分离；从进料口2进入塔体1内部的物料通过液体再分布器17均匀分布后流入提馏填料段11内，提馏填料段11内的分离球18使下降的液体与上升的气体充分接触，提高了分离的效率；塔体1内部清洗排污时，排空口8另一端连接过滤装置，进行过滤排放。
41.实施例2：
42.为了使外换热器4内的液体回流温度达到设定的温度，如图7所示，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述外换热器4的顶部和底部分别设置有冷却水入口24和冷却水出口26，冷却水入口24和冷却水出口26之间连接有多个冷凝管23，所述外换热器4的内壁两侧均匀分布有多个斜板25，斜板25使物料进入外换热器4内流速减缓，换热时间增长，提高了换热效果；所述斜板25的上表面设置有波浪凸起，更加减缓液体的流速。
43.工作原理：冷却水从冷却水入口24进入，冷却水出口26排出，物料从外换热器进料管5进入，外换热器出料管3排出，斜板25使物料在外换热器4内部的流速减缓，斜板25表面的波浪凸起更进一步的减缓物料的流速，提高了换热效果。
44.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。