一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统的制作方法

1.本发明涉及甲醇钠技术领域，尤其涉及一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统。


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(低沸物)转移到气相中，而气相中的重组分(高沸物)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，板式塔是一种应用极为广泛的气液传质设备，它由一个通常呈圆柱形的壳体及其中按一定间距水平设置的若干塔板所组成，板式塔正常工作时，液体在重力作用下自上而下通过各层塔板后由塔底排出；气体在压差推动下，经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出，在每块塔板上皆储有一定的液体，气体穿过板上液层时，两相接触进行传质。
3.目前原始的甲醇钠生成加工技术中，当甲醇汽从精馏塔顶部排出后，需要先进入到冷却器中进行冷却，冷却设备还需利用水循环进行冷却，甲醇汽冷却完成后再进行二次加热汽化，并传输到精馏塔的内部进行使用，导致能耗成本和生产成本高，甲醇的余热无法很好的利用在预热进料混合物上。


技术实现要素：

4.本发明提出的一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统，解决了背景技术中的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统，包括精馏塔、再沸器和换热器，所述换热器包括上壳体和下壳体，上壳体的顶端固定有管程出管，下壳体的底端固定有管程进管，上壳体和下壳体与之间通过多个锁紧机构锁紧固定，管程进管与管程出管在上壳体和下壳体的内部连通，管程进管上安装有流量调节阀门，流量调节阀门的调节转轴上固定有第一齿轮，管程出管上安装有温控机构，所述温控机构包括气密容器，气密容器上连通有换热管，换热管延伸至管程出管的内部，气密容器的底端连通有活塞管，活塞管内活动安装有气密活塞，上壳体的一侧活动安装有竖直设置的升降连杆，升降连杆的顶端延伸至活塞管内且与气密活塞的底端固定，升降连杆的底端固定有竖直设置的齿条，齿条与第一齿轮啮合，上壳体的一侧固定有壳程出管，下壳体的一侧固定有壳程进管。
6.优选的，所述换热管位于管程出管的内部的一段为“s”形连续弯折结构。
7.优选的，所述管程出管上连通有第一换热管束，管程进管上连通有第二换热管束，第一换热管束和第二换热管束相互靠近的一端对应匹配，且设有插接结构。
8.优选的，所述上壳体的底端设有环形凸起，下壳体的顶端设有环形插槽，环形凸起延伸至环形插槽内。
9.优选的，所述上壳体的底端与下壳体的顶端之间设有密封垫圈。
10.优选的，所述锁紧机构包括锁紧箱，所述锁紧箱的底端内壁上转动安装有螺纹套
筒，螺纹套筒的底端延伸至锁紧箱的外部且固定有第二齿轮，下壳体的外部转动安装有环形齿圈，第二齿轮与环形齿圈啮合。
11.优选的，所述锁紧箱内滑动安装有竖直升降杆，竖直升降杆的底端设有螺纹，且螺纹安装在螺纹套筒内，竖直升降杆的顶端延伸至锁紧箱的外部且转动安装有锁紧板。
12.优选的，所述锁紧板的顶端固定有第一旋转把手，竖直升降杆的两侧均固定有导向滑块，锁紧箱的两侧内壁上均固定有竖直导轨，导向滑块滑动安装在竖直导轨上。
13.优选的，其中一个所述锁紧箱上的螺纹套筒外侧固定有从动锥齿轮，锁紧箱上安装有驱动转轴，驱动转轴的一端固定有主动锥齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。
14.优选的，所述驱动转轴远离主动锥齿轮的一端延伸至锁紧箱的外部且固定有第二旋转把手。
15.本发明的有益效果是：1.待精馏的混合物料先从管程进管通入到换热器内部，然后从管程出管流出，通过预热之后再进入到精馏塔内，预热时，精馏塔塔顶排出的高温甲醇汽通过壳程进管进入到换热器内，再通过壳程出管流出，混合物料走管程，高温甲醇汽走壳程，两者在换热器内换热，从而对混合物料进行预热，从而能够有效的重复利用了甲醇汽的余热，更加节能环保；2.通过增设多个锁紧机构，以及多个锁紧机构之间的同步传动连接，通过第二旋转把手即可方便的手动转动驱动转轴，达到手动驱动锁紧机构锁紧和放开上壳体的目的，拆装方便，能够定期拆开对换热器的内部进行清洁维护，方便对换热器进行维修，提高换热器的使用寿命，维持换热器的换热性能；3.通过旋转电机能够带动风扇转动，使得气密容器内的惰性气体能够形成沿着水平转动杆轴向移动的气流，从而使得惰性气体能够在气密容器和换热管形成的回路中不断的循环，从而提高惰性气体与混合物料之间的换热效果。
附图说明
16.图1为本发明提出的一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统的流程图。
17.图2为本发明提出的一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统的左视图。
18.图3为本发明提出的一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统的主视图。
19.图4为本发明提出的一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统的俯视图。
20.图5为本发明提出的一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统的a位置放大示意图。
21.图6为本发明提出的一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统的b位置放大示意图。
22.图7为本发明提出的一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统的第一换热管束和第二换热管束配合示意图。
23.图中标号：1、上壳体；2、下壳体；3、管程出管；4、管程进管；5、第一换热管束；6、第二换热管束；7、壳程进管；8、壳程出管；9、密封垫圈；10、锁紧箱；11、螺纹套筒；12、从动锥齿轮；13、第二齿轮；14、环形齿圈；15、竖直升降杆；16、导向滑块；17、竖直导轨；18、锁紧板；19、第一旋转把手；20、流量调节阀门；21、第一齿轮；22、气密容器；23、换热管；24、活塞管；25、气密活塞；26、升降连杆；27、齿条；28、旋转电机；29、水平转动杆；30、风扇；31、精馏塔；32、再沸器；33、驱动转轴；34、主动锥齿轮；35、第二旋转把手；36、支架；37、滑轮；38、吊绳；
39、配重块。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.参照图1-7，一种碱法生成甲醇钠自回热精馏系统，包括精馏塔31、再沸器32和换热器，换热器包括上壳体1和下壳体2，上壳体1的顶端固定有管程出管3，下壳体2的底端固定有管程进管4，上壳体1和下壳体2与之间通过多个锁紧机构锁紧固定，管程进管4与管程出管3在上壳体1和下壳体2的内部连通，管程进管4上安装有流量调节阀门20，流量调节阀门20的调节转轴上固定有第一齿轮21，管程出管3上安装有温控机构，温控机构包括气密容器22，气密容器22上连通有换热管23，换热管23延伸至管程出管3的内部，气密容器22的底端连通有活塞管24，活塞管24内活动安装有气密活塞25，上壳体1的一侧活动安装有竖直设置的升降连杆26，升降连杆26的顶端延伸至活塞管24内且与气密活塞25的底端固定，升降连杆26的底端固定有竖直设置的齿条27，齿条27与第一齿轮21啮合，上壳体1的一侧固定有壳程出管8，下壳体2的一侧固定有壳程进管7，待精馏的混合物料先从管程进管4通入到换热器内部，然后从管程出管3流出，通过预热之后再进入到精馏塔31内，预热时，精馏塔31塔顶排出的高温甲醇汽通过壳程进管7进入到换热器内，再通过壳程出管8流出，混合物料走管程，高温甲醇汽走壳程，两者在换热器内换热，从而对混合物料进行预热，并能够有效的重复利用甲醇汽的余热，更加节能环保，通过温控机构的设计，气密容器22内填充有惰性气体，预热之后的混合物料将换热管23和气密容器22内的惰性气体加热，惰性气体（如氮气、氩气）会受热膨胀，从而能够向下推动气密活塞25，从而能够通过升降连杆26推动齿条27移动，通过齿条27与第一齿轮21的啮合即可自动的调节流量调节阀门20的开度，达到自动调节的目的，当预热完成的混合物料温度较低时，此时流量调节阀门20处于较小的开度，保证混合物料进入换热器的速度更小，混合物料能够在换热器管程内停留更久的时间，从而能够提高加热的效果，提升混合物料出料温度，能够更好的利用甲醇汽的余热，能够防止混合物料流速太快而无法充分的被预热。
26.为了抵消气密活塞25、升降连杆26和齿条27重力的影响，可增设配重机构进行抵消，配重机构包括支架36、滑轮37、吊绳38和配重块39，配重块39的重量等于气密活塞25、升降连杆26和齿条27重量之和，吊绳38的两端分别连接配重块39和升降连杆26。
27.其中，换热管23位于管程出管3的内部的一段为“s”形连续弯折结构，能够增加换热管23内惰性气体与管程出管3内混合物料之间的热交换面积，能够保证惰性气体的温度与混合物料的温度一致。
28.其中，管程出管3上连通有第一换热管束5，管程进管4上连通有第二换热管束6，第一换热管束5和第二换热管束6相互靠近的一端对应匹配，且设有插接结构，上壳体1和下壳体2为可拆卸设计，第一换热管束5和第二换热管束6的配合能够增加换热面积，提高换热效率。
29.其中，上壳体1的底端设有环形凸起，下壳体2的顶端设有环形插槽，环形凸起延伸至环形插槽内，上壳体1的底端与下壳体2的顶端之间设有密封垫圈9，安装时，将上壳体1卡在下壳体2的顶端，环形凸起插入到环形插槽内，再通过锁紧机构锁紧即可，能够保证气密
性。
30.由于锁紧机构设有多个，为了更加方便的一次驱动多个锁紧机构打开和关闭，锁紧机构包括锁紧箱10，锁紧箱10的底端内壁上转动安装有螺纹套筒11，螺纹套筒11的底端延伸至锁紧箱10的外部且固定有第二齿轮13，下壳体2的外部转动安装有环形齿圈14，第二齿轮13与环形齿圈14啮合，当其中一个螺纹套筒11转动时，能够带动第二齿轮13转动，从而能够通过第二齿轮13与环形齿圈14啮合，从而带动环形齿圈14转动，环形齿圈14转动由于带动其它锁紧机构上的第二齿轮13转动，进而带动其它锁紧机构上的螺纹套筒11转动。
31.其中，锁紧箱10内滑动安装有竖直升降杆15，竖直升降杆15的底端设有螺纹，且螺纹安装在螺纹套筒11内，竖直升降杆15的顶端延伸至锁紧箱10的外部且转动安装有锁紧板18，当螺纹套筒11转动时，能够带动竖直升降杆15升降移动，从而能够带动锁紧板18升降移动，从而能够通过锁紧板18向下压紧上壳体1的边缘凸起，达到将上壳体1牢牢的锁定在下壳体2的顶端的目的。
32.其中，锁紧板18的顶端固定有第一旋转把手19，竖直升降杆15的两侧均固定有导向滑块16，锁紧箱10的两侧内壁上均固定有竖直导轨17，导向滑块16滑动安装在竖直导轨17上，导向滑块16与竖直导轨17的滑动配合起到对竖直升降杆15升降移动的滑动导向作用。
33.其中，其中一个锁紧箱10上的螺纹套筒11外壁套接有从动锥齿轮12，锁紧箱10上安装有驱动转轴33，驱动转轴33的一端固定有主动锥齿轮34，主动锥齿轮34与从动锥齿轮12啮合，当驱动转轴33转动时能够带动主动锥齿轮34转动，进而带动螺纹套筒11转动。
34.其中，驱动转轴33远离主动锥齿轮34的一端延伸至锁紧箱10的外部且固定有第二旋转把手35，通过第二旋转把手35即可方便的手动转动驱动转轴33，达到手动驱动锁紧机构锁紧和松开上壳体1的目的，拆装方便，能够定期拆开对换热器的内部进行清洁维护，方便对换热器进行维修，提高换热器的使用寿命，维持换热器的换热性能。
35.其中，锁紧机构在下壳体2的外侧环形均匀分布，能够从四周对上壳体1进行锁紧，上壳体1受力更加均匀，安装更加紧密稳固。
36.其中，气密容器22的一端固定有旋转电机28，气密容器22内安装有水平转动杆29，旋转电机28的输出轴与水平转动杆29固定，水平转动杆29的外侧等距分布有多个风扇30，通过旋转电机28能够带动风扇30转动，使得气密容器22内的惰性气体能够形成沿着水平转动杆29轴向移动的气流，从而使得惰性气体能够在气密容器22和换热管23形成的回路中不断的循环，从而提高惰性气体与混合物料之间的换热效果。
37.工作原理：待精馏的混合物料先从管程进管4通入到换热器内部，然后从管程出管3流出，通过预热之后再进入到精馏塔31内，预热时，精馏塔31塔顶排出的高温甲醇汽通过壳程进管7进入到换热器内，再通过壳程出管8流出，混合物料走管程，高温甲醇汽走壳程，两者在换热器内换热，从而对混合物料进行预热，并能够有效的重复利用甲醇汽的余热，更加节能环保，通过温控机构的设计，达到自动调节的目的，当预热完成的混合物料温度较低时，此时流量调节阀门20处于较小的开度，保证混合物料进入换热器的速度更小，混合物料能够在混合物料内停留更久的时间，从而能够提高加热的效果，提升混合物料出料温度，能够更好的利用甲醇汽的余热，能够防止混合物料流速太快而无法充分的被预热。
38.在本发明的描述中，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”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
39.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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。