专利名称：可减少回流量的蒸馏塔内部组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用作蒸馏塔内部填料的改进，特别是一种带有多层单体重叠在一起的可减少回流量的蒸馏塔内部组件。
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，还有的当蒸馏物料是酸性时，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。这些填料具有气液接触面积大、单位长度所代表的理论塔板数量多的特点。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，需要不断的气液交换来实现。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)在蒸馏塔内部某一层理论塔板中，如果需要气化的液体所含的易挥发组分越高，其气化物质中，易挥发组分的含量也越高。但现有的蒸馏方法中，因需要大量的回流，必然需要大量的蒸发量，这样就会将蒸馏釜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，这样并不利于混合物中易挥发组分的纯化。3)每一个理论塔板层在气化过程中，都可以看作是一次简单蒸馏过程，如果单位时间内，被蒸发物质与待蒸发液体物质的比例越小，其气化的物质中，易挥发组分的含量就越高。在现有蒸馏方法中，蒸馏塔内部气化物质量与填料中所持有的液体物质量相差并不大，因此虽然有很多的理论塔板数，但是混合物的分离效率并不高。
实用新型内容本实用新型是要克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种全新结构蒸馏塔用组件来代替现有蒸馏塔中的填料，该组件采用简单的持液结构，以相对动态的持液方式，来保证混合物高质量的分离，且能大幅度减少回流量，节省能量的消耗。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组件，它由至少两个单体叠在一起，每个单体由两端封闭的U型槽水平盘曲而成，U型槽水平盘曲成“弓”字型或螺旋型，其外径与蒸馏塔外壳的内径相配，液体可以在U型槽中留存。单体盘曲时，相邻的槽之间留有空隙，使蒸汽可以在该空隙中通过。
本实用新型的单体的U型槽一侧向外延伸成叶片，为了便于收集上方淋流下来的液体，叶片向导气空隙一侧方向折弯成锐角，U型槽底部开有插孔，插孔中插有导液管。导液管上端低于U型槽的上表面，导液管的下端穿出U型槽的底部插入下一层单体的U型槽内，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内。当回流较大时，单体内的液体也可以通过U型槽的上方向外溢流。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。
本实用新型可减少回流量的蒸馏塔内部组件，每个单体的U型槽底部开有漏孔。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)可减少回流量的蒸馏塔内部组件能够用持液的方式来代替部分回流的液体，使回流量减少，其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，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)单体内被蒸发的物质量远小于单体内待蒸发的液体量，被蒸发物质中易挥发组分的含量增加，有利于易挥发组分的富集；4)具有结构合理、制造、安装方便等特点。
图1和图2是本实用新型可减少回流量的蒸馏塔内部组件的第一实施例的结构示意图，其中图1是它的主视图、图2是图1中的A-A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-蒸馏塔；3-叶片；4-插孔；5-导液管；6-漏孔。
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，组件的单体1由导热性能较好的薄片状不锈钢或其他材料冲制成U型槽，槽宽度以1-5cm为佳，槽的深度应是蒸馏塔直径的0.5-1倍，U型槽上部开口，两端成封闭状，液体可以在槽中留存。然后再将U型槽水平盘曲成螺旋型，螺旋型单体的外径与蒸馏塔外壳的内径趋于一致。盘曲时，相邻的槽之间留有空隙，使蒸汽可以在该空隙中通过。盘曲的圈数越多，其单体的气液接触面积就越大，但气阻也会越大。因此盘曲时，要充分考虑气液接触面积与气阻之间的比例关系。
为了收集上方淋流下来的液体，可以将叶片3向导气空隙一侧方向折弯成45度左右的角度。叶片范围以遮盖导气上方为宜。
在盘曲呈水平螺旋型的每一个单体的U型槽的底部开有2-4个插孔4，孔中插有导液管5。导液管的上部低于U型槽的上表面，导液管的下部超出U型槽的底部，进入下一层单体的U型槽内。使上一层单体中的液体超过导液管5的上端口时，能从导液管中流到下一层的单体1内。当回流较大时，单体内的液体也可以通过U型槽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U型槽的底部应少量分布一些小漏孔6，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。
单体成型后，用焊接或其他方法加固，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。
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。
实施例2、本实施例与实施例所不同之处在于单体1的U型槽水平盘曲成“弓”字型(见图3)，其最外周边与蒸馏塔外壳的内径趋于一致。由多层单体叠加而成。
权利要求1.可减少回流量的蒸馏塔内部组件，其特征是组件由至少两个单体(1)叠在一起组成，所述的单体由两端封闭的U型槽水平盘曲而成。
2.根据权利要求1所述的可减少回流量的蒸馏塔内部组件，其特征是所述的单体(1)的U型槽一侧向外延伸成叶片(3)，叶片与U型槽侧壁呈锐角。
3.根据权利要求1所述的可减少回流量的蒸馏塔内部组件，其特征是所说的单体(1)的U型槽底部开有插孔(4)，插孔中插有导液管(5)，导液管(5)上端低于U型槽的上表面，下端穿出U型槽的底部插入下一层单体的U型槽内。
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组件，其特征是每个单体的U型槽底部开有漏孔(6)。
专利摘要本实用新型可减少回流量的蒸馏塔内部组件，是对用作蒸馏塔内部填料的改进，特别是一种带有多层单体重叠在一起的可减少回流量的蒸馏塔内部组件。它由至少两个单体(1)叠在一起组成，单体由两端封闭的U型槽水平盘曲而成，U型槽一侧向外延伸成叶片(3)，U型槽底部开有插孔(4)，孔中插有导液管(5)。本实用新型能够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，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；单体内被蒸发的物质量远小于单体内待蒸发的液体量，被蒸发物质中易挥发组分的含量增加，有利于易挥发组分的富集。具有结构合理、制造、安装方便等特点。
文档编号B01D3/16GK2671652SQ20042001933
公开日2005年1月19日 申请日期2004年1月6日 优先权日2004年1月6日
发明者罗健儿 申请人:罗健儿