一种实验室用连续精馏塔的制作方法

本实用新型属于实验室精馏技术领域，具体涉及一种实验室用连续精馏塔。

背景技术：

在实验室进行连续精馏实验时，首先要对被分离物质进行理论塔板数的计算，常用的方法是在查得被分离物质的相关技术参数后，应用“逐板法”、“作图法”或“捷算法”，分别求得被分离物质在采用连续精馏塔时，精馏塔段和提馏塔段的理论塔板数，如是填料塔，则再根据所用填料的理论塔板数，分别求得精馏段和提馏段的塔高。如果实验室具备aspenplus“化工流程模似软件”，只要把实验的相关技术操作参数输入aspenplus实验操作系统，无需再去耗费人力、物力进行相关实验室装置小试，就能直接得到经济最优化的理论塔板数，当然这对不具备原版aspenplus软件的实验者来说，也只能另选别径。

实验室连续精馏实验是一种广泛而常用的精馏实验，但长期以来市场没有此种专业的连续精馏塔，这给连续精馏实验人员带来不小的麻烦。并且由于精馏过程不仅涉及气、液两相间的传热过程，又是相关气液两相间的传质过程，互相之间产生的影响因素多而复杂，所以通过各种计算法的来的理论塔板数是无法精准用来描述精馏塔中实际所需的塔板数，这将直接影响精馏纯度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种实验室用连续精馏塔，通过变换不同位高的加料喷淋头获得不同的实验结果，用以对计算法获得的理论塔板数进行精准修正。

本实用新型的一种实验室用连续精馏塔是这样实现的：

一种实验室用连续精馏塔，包括从上至下依次连接的精馏塔段、多接口加料节和提馏塔段，所述精馏塔段、多接口加料节和提馏塔段内分别填充有填料，所述多接口加料节内设置有三个等间距分布的加料喷淋头，每个加料喷淋头下均设置有相等高度的填料层。

进一步的，相邻两个加料喷淋头之间的距离s，且s＝(精馏塔段高度+提馏塔段高度)×5％。

进一步的，所述精馏塔段、多接口加料节和提馏塔段内填料底部水平面位置上分别设置有呈环形分布的多个空芯刺状的填料支撑点。

进一步的，相邻的两个填料支撑点之间的空隙为单颗填料直径的1/2。

进一步的，所述精馏塔段、多接口加料节和提馏塔段的外部分别设置有真空保温夹套。

进一步的，所述真空保温夹套上设置有保温波纹膨胀节。

进一步的，所述精馏塔段、多接口加料节和提馏塔段的顶部分别设置有标准磨口，底部设置有标准塞，所述标准塞配合安装在位于其下方的标准磨口内。

进一步的，所述标准磨口的下端向其所在的精馏塔段、多接口加料节或提馏塔段的内部延伸，且其底部设置有再分体式的齿形导流圈。

进一步的，所述加料喷淋头为偏球形喷头。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有的有益效果为：

本实用新型由于在精馏塔段和提馏塔段之间增加了多接口加料节，且多接口加料节内设置有不同位高的加料喷淋头，实验时可以采用不同高度的进料位置，从中选择获取最佳精馏分离产品品质的加料喷淋头位置，即根据该加料喷淋头的位置对理论塔板数的计算进行修正，为中试放大提供可靠的设计参数。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型优选实施例的实验室用连续精馏塔的结构图；

图2是本实用新型优选实施例的实验室用连续精馏塔的多接口加料节部分的结构图；

图中：精馏塔段1，多接口加料节2，提馏塔段3，填料4，加料喷淋头5，喷头a5-1，喷头b5-2，喷头c5-3，填料支撑点6，真空保温夹套7，保温波纹膨胀节8，标准磨口9，标准塞10，齿形导流圈11。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，一种实验室用连续精馏塔，包括从上至下依次连接的精馏塔段1、多接口加料节2和提馏塔段3，精馏塔段1、多接口加料节2和提馏塔段3内分别填充有填料4，多接口加料节2内设置有三个等间距分布的加料喷淋头5，每个加料喷淋头5下均设置有相等高度的填料4。

具体的，精馏塔段1、多接口加料节2和提馏塔段3所填充的填料4规格相同。

每个加料喷淋头5下方的填料4高度相等，即相邻两个加料喷淋头5之间，以及位于最下端的加料喷头5下方的填料4的高度相等。

为了能够通过不同位高的加料喷淋头5的选择以提高精馏的效果，相邻两个加料喷淋头5之间的距离s，且s＝(精馏塔段1高度+提馏塔段3高度)×5％。

具体的，在实验时，采用不同位高的加料喷淋头5进行进料，选择获取最佳精馏分离产品品质的对应加料喷淋头5，该加料喷淋头5的位高即是连续精馏塔最佳进料位置，这时可用多接口加料节中此加料喷淋头5上方及下方的填料高度，对理论塔板数计算进行修正，计算公式如下：

(1)若该最佳进料位置是位于最上方位置的加料喷淋头5，则

最佳精馏段＝理论精馏塔段塔高+0；

最佳提馏段＝理论提馏塔段塔高+3s；

(2)若该最佳进料位置是位于中间位置的加料喷淋头5，则

最佳精馏段＝理论精馏塔段塔高+s；

最佳提馏段＝理论提馏塔段塔高+2s；

(3)若该最佳进料位置是位于最下方位置的加料喷淋头5，则

最佳精馏段＝理论精馏塔段塔高+2s。

最佳提馏段＝理论提馏塔段塔高+s；

为了能够便于填料4的固定，精馏塔段1、多接口加料节2和提馏塔段3内填料4底部水平面位置上分别设置有呈环形分布的多个空芯刺状的填料支撑点6。

为了防止填料4落入塔釜，相邻的两个填料支撑点6之间的空隙为单颗填料4直径的1/2。

相邻的两个填料支撑点6之间的空隙，还是作为塔釜气相上升和塔顶液相回流入釜的交换通道。

为了能够对整个连续精馏塔进行保温，精馏塔段1、多接口加料节2和提馏塔段3的外部分别设置有真空保温夹套7。

为了防止热涨的过程造成真空保温夹套7的破裂，真空保温夹套7上设置有保温波纹膨胀节8。

为了方便精馏塔段1、多接口加料节2和提馏塔段3之间的连接，精馏塔段1、多接口加料节2和提馏塔段3的顶部分别设置有标准磨口9，底部设置有标准塞10，标准塞10配合安装在位于其下方的标准磨口9内。

具体的，精馏塔段1下方的标准塞10配合安装在多接口加料节2顶部的标准磨口9内，而多接口加料节2底部的标准塞10则与提馏塔段3顶部的标准磨口9配合。

精馏塔段1、多接口加料节2和提馏塔段3之间的连接，不仅限于标准磨口9与标准塞10，还可以选用球磨口与球磨塞配合连接。

为了防止在精馏过程中发生壁流的情况，标准磨口9的下端向其所在的精馏塔段1、多接口加料节2或提馏塔段3的内部延伸，且其底部设置有再分体式的齿形导流圈11。

为了增加加料时物料分散的均匀性，提高提馏效果，加料喷淋头5为偏球形喷头。

三个加料喷淋头5从上至下分别采用喷头a5－1、喷头b5－2和喷头c5－3标记，则位于喷头a5－1上方的部分为理论精馏段塔高，理论精馏塔高通过计算得出。

实施例1

经过计算，精馏塔段1高度为1000mm，提馏塔段3高度为900mm，则相邻两个加料喷淋头5之间的间隔s＝(1000mm+900mm)×5％＝95mm；此时，

(1)若选择喷头a5－1为进料喷头，关闭喷头b5－2和喷头c5－3，则位于喷头a5－1上方的部分为最佳精馏段，位于喷头a5－1下方的部分为最佳提馏段，

则最佳精馏段＝理论精馏塔段塔高+0；

即最佳精馏段＝1000mm；

而最佳提馏段＝理论提馏塔段塔高+3s；

即最佳提馏段＝900mm+95mm×3＝1185mm；

(2)若选择喷头b5－2为进料喷头，关闭喷头a5－1和喷头c5－3，则位于喷头b5－2上方的部分为最佳精馏段，位于喷头b5－2下方的部分为最佳提馏段，

则最佳精馏段＝理论精馏段塔高+s；

即最佳精馏段＝1000mm+95mm＝1095mm；

而最佳提馏段＝理论提馏塔段塔高+2s；

即最佳提馏段＝900mm+2×95mm＝1090mm；

(3)若选择喷头c5－3为进料喷头，关闭喷头a5－1和喷头b5－2，则位于喷头c5－3上方的部分为最佳精馏段，位于喷头c5－3下方的部分为最佳提馏段，

则最佳精馏段＝理论精馏塔段塔高+2s；

即最佳精馏段＝1000mm+95mm×2＝1190mm。

而最佳提馏段＝理论提馏塔段塔高+s；

即最佳提馏段＝900mm+95mm＝995mm；

实施例2

经过计算精馏塔段1高度为400mm，提馏塔段3高度为700mm，则相邻两个加料喷淋头5之间的间隔s＝(400mm+700mm)×5％＝55mm；此时，

(1)若选择喷头a5—1为进料喷头，关闭喷头b5－2和喷头c5－3，则位于喷头a5－1上方的部分为最佳精馏段，位于喷头a5－1下方的部分为最佳提馏段，

则最佳精馏段＝理论精馏塔段塔高+0；

即最佳精馏段＝400mm；

而最佳提馏段＝理论提馏塔段塔高+3s；

即最佳提馏段＝700mm+55mm×3＝865mm；

(2)若选择喷头b5－2为进料喷头，关闭喷头a5－1和喷头c5－3，则位于喷头b5－2上方的部分为最佳精馏段，位于喷头b5－2下方的部分为最佳提馏段，

则最佳精馏段＝理论精馏塔段塔高+s；

即最佳精馏段＝400mm+55mm＝455mm；

而最佳提馏段＝理论提馏塔段塔高+2s；

即最佳提馏段＝700mm+55mm×2＝810mm；

(3)若选择喷头c5－3为进料喷头，关闭喷头a5－1和喷头b5－2，则位于喷头c5－3上方的部分为最佳精馏段，位于喷头c5－3下方的部分为最佳提馏段，

则最佳精馏段＝理论精馏塔段塔高+2s；

即最佳精馏段＝400mm+55mm×2＝510mm；

而最佳提馏段＝理论提馏塔段塔高+s；

即最佳提馏段＝700mm+55mm＝755mm。

本实用新型采用多接口加料节2优化实验，可对计算所获理论塔板数进行实践的修正，以获得最优化的品质同时为中试放大实验提供更为可靠的设计参数。具体的，本实用新型在精馏塔段1和提馏塔段3之间增加了多接口加料节2，并在多接口加料节2上安装等间距设置的三个不同位高的加料喷淋头5，通过变换不同位高的加料喷淋头5作为进料口，获得不同的实验结果，用于对计算法获得的理论塔板数进行精准修正，从而获得高品质的精馏产品，达到最佳的精馏效果。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。