一种氟化氢生产用精馏塔的制作方法

1.本发明涉及氟化氢加工技术领域，特别涉及一种氟化氢生产用精馏塔。


背景技术：

2.精馏的原理如下：位于塔底的再沸器使液体部分汽化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降，进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓，称为精馏段；进料口以下的塔段，从下降液体中提取易挥发组分，称为提馏段。两段操作的结合，使液体混合物中的两个组分较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。
3.传统的精馏塔存在以下不足：蒸汽流经泡罩机构的时间较短，导致汽液两相逆流接触的时间短，从而精馏效果还有较大的提升空间。
4.如公开号为cn215137011u的一种氟化氢生产用精馏塔，其在解决上述问题的同时存在以下缺陷，1、溢流堰内塔板顶部的液体在后续过程中会产生排干不易的问题；2、罩盖下半部悬空且侧壁未被固定，使得其易于受溢流堰内塔板顶部流动液体影响而发生摆动，进而影响其稳固性及安全性。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是提供一种氟化氢生产用精馏塔。
6.本发明的技术问题主要通过下述技术方案得以解决：
7.一种氟化氢生产用精馏塔，包括塔体，所述塔体上开设有蒸汽进口、蒸汽出口、进液口、出液口及进料口，其中塔体的内部设有多块塔板，且每组塔板上均设有溢流堰及多个泡罩机构：
8.所述泡罩机构包括贯穿塔板且用于蒸汽流通的螺管，其中螺管顶部扣有底端悬空设置的套筒，且套筒顶端密封设置，所述套筒内设置有外套在螺管上的圆管，其中套筒内螺旋设置有外套在圆管上的导流板，且导流板将套筒与圆管之间所构成的空腔分隔成一组螺旋设置的导流通道，所述圆管内侧壁上下两端均设置有与螺管外侧壁螺接的外螺纹；
9.所述塔板顶端面中间处横向设置有汇集槽，其中塔体外侧设置有与对应汇集槽连接的排水管，所述排水管上设置有控制阀，其中塔体外侧还设置有与多组排水管连接的回流管，且回流管与塔体底部连接。
10.优选地，所述圆管顶端不高于螺管顶端水平面，其中导流板顶端不高于圆管顶端水平面，且导流板底端不低于套筒底端水平面。
11.优选地，所述套筒内顶壁向上凹陷有弧形凹槽。
12.优选地，所述导流板侧壁上均匀设置有连通孔，其中导流板与套筒及圆管之间一
体设置。
13.优选地，所述塔板底部设置有倒扣设置的圆台状导流座，其中导流座底部中间处设置有圆台状的导流槽，且导流槽顶部的导流座侧壁上开设有与对应螺管底端螺接的螺孔。
14.优选地，所述回流管底端向下弯折后并与最下方塔板底部的塔体侧壁连接，其中回流管底端上还设置有逆止阀。
15.优选地，所述汇集槽底壁倾斜设置，其中排水管进口端与汇集槽的底壁最底端处连接，所述排水管内径由其进口端朝其出口端方向逐渐扩大。
16.优选地，所述溢流堰外侧与塔体对应的内侧壁之间设置有孔板。
17.本发明的有益效果是：本发明中螺管及圆管通过螺旋设置的导流板对套筒上下两端进行有效固定，进而防止其受溢流堰内塔板顶部流动液体影响而发生摆动的问题，在通过导流板对上述组件起到提升稳固性及安全性的同时，其将套筒与圆管之间所构成的空腔分隔成一组螺旋设置的导流通道，那么导流通道也可有效延长其内部蒸汽的途径时长及途径；同时在需要清理溢流堰内侧塔板顶部的液体时，只需打开控制阀，那么塔板上方液体可汇集在底端面低于塔板顶端面的汇集槽内，并经汇集槽流入排水管内，接着通过回流管回流至塔体底部进行处理，防止发生溢流堰内侧塔板顶部液体排干不易的问题。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图；
19.图2是图1的局部剖视图；
20.图3是本发明中塔板的俯视图。
21.图中：1、塔体，2、蒸汽进口，3、蒸汽出口，4、进液口，5、出液口，6、进料口，7、塔板，8、溢流堰，9、泡罩机构，91、螺管，92、套筒，93、圆管，94、导流板，95、导流通道，96.外螺纹，10、汇集槽，11、排水管，12、控制阀，13、回流管，14、凹槽，15、导流座，16、导流槽，17、逆止阀，18、孔板。
具体实施方式
22.下面通过实施例，并结合附图1-3，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
23.一种氟化氢生产用精馏塔，包括塔体1，所述塔体1上开设有蒸汽进口2、蒸汽出口3、进液口4、出液口5及进料口6，其中塔体1的内部设有多块塔板7，且每组塔板7上均设有溢流堰8及多个泡罩机构9：
24.所述泡罩机构9包括贯穿塔板7且用于蒸汽流通的螺管91，其中螺管91顶部扣有底端悬空设置的套筒92，且套筒92顶端密封设置，所述套筒92内设置有外套在螺管上的圆管93，其中套筒92内螺旋设置有外套在圆管93上的导流板94，且导流板94将套筒92与圆管93之间所构成的空腔分隔成一组螺旋设置的导流通道95，所述圆管93内侧壁上下两端均设置有与螺管91外侧壁螺接的外螺纹96。
25.所述圆管93顶端不高于螺管91顶端水平面，其中导流板94顶端不高于圆管93顶端水平面，且导流板94底端不低于套筒92底端水平面。所述导流板94侧壁上均匀设置有连通孔，其中导流板94与套筒92及圆管93之间一体设置。
26.通过以上技术方案，在工作时，蒸汽通过蒸汽进口2通入至塔体1内，蒸汽向上流动，此期间蒸汽通过泡罩机构9穿过塔板7，并且最终通过蒸汽出口3从塔体1的内部流出，与此同时，液体介质通过进液口4通入至塔体1内，液体介质在重力的作用下向下流动至塔板7上，当塔板7上液体介质的液位高于溢流堰8时，液体介质将从该塔板7上溢出并流向位于下方的另一块塔板7，期间每块塔板7上均形成有一定厚度的液体介质层，并且最终液体介质将通过出液口5从塔体1的内部流出，在上述期间，将需精馏的原料通过进料口6注入至塔体1内，原料与蒸汽接触受热之后开始挥发，原料中易挥发的成分随着蒸汽向上流动，原料中不易挥发的成分则随着液体介质向下流动，由此实现对原料的精馏。
27.蒸汽在穿过泡罩机构9时，依次流经螺管91及套筒92与圆管93之间的间隙通入至液体介质的液面以下，此时在螺旋设置的导流板94可对其进行导向，使得蒸汽沿螺旋路径在液体95介质内流过并产生大量气泡，最终蒸汽从套筒92底部流出并继续向上流动，如此一来，有效延长了蒸汽流经泡罩机构9的时间，从而提升精馏效果。
28.所述套筒92内顶壁向上凹陷有弧形凹槽14，通过凹槽14的弧形面对经螺管91导出的蒸汽进行引导折向，使其向下流的并经导流通道95流出。
29.本实施例中在安装时通过将圆管93套在螺管91上，其中圆管93上下两端内侧壁上的外螺纹96与螺管91螺接固定，进而将圆管93、导流板94及圆筒92活动固定在螺管91上，防止上述组件受塔板7上方液体浮力影响而从螺管91上滑落的问题，与此同时，由于圆管93上下两端均与螺管91螺接可加强两者稳固性的同时，由于圆管93中间处不与螺管91螺接，进而降低了两者之间的螺接面积，从而降低将两者安装或拆卸时所受到的阻力，以及减小对螺管91外侧内螺纹所造成的磨损。
30.在上述过程中螺管91及圆管93通过螺旋设置的导流板94对套筒92上下两端进行有效固定，进而防止其受溢流堰8内塔板7顶部流动液体影响而发生摆动的问题，在通过导流板94对上述组件起到提升稳固性及安全性的同时，其将套筒92与圆管93之间所构成的空腔分隔成一组螺旋设置的导流通道95，那么导流通道95也可有效延长其内部蒸汽的途径时长及途径。
31.所述塔板7底部设置有倒扣设置的圆台状导流座15，其中导流座15底部中间处设置有圆台状的导流槽16，且导流槽16顶部的导流座15侧壁上开设有与对应螺管91底端螺接的螺孔。
32.导流座15通过螺孔螺接固定在螺管91底端上，其中通过导流槽16引导下方向上流动的蒸汽汇集在其内部并顺利的流入螺管91上上涌，防止发生塔板7下方蒸汽不易于汇集在螺管91内并向上流动的问题。
33.所述塔板7顶端面中间处横向设置有汇集槽10，其中塔体1外侧设置有与对应汇集槽10连接的排水管11，所述排水管11上设置有控制阀12，其中塔体1外侧还设置有与多组排水管11连接的回流管13，且回流管13与塔体1底部连接。
34.所述回流管13底端向下弯折后并与最下方塔板7底部的塔体1侧壁连接，其中回流管13底端上还设置有逆止阀17。
35.当在需要清理溢流堰8内侧塔板7顶部的液体时，只需打开控制阀12，那么塔板7上方液体可汇集在底端面低于塔板7顶端面的汇集槽10内，并经汇集槽10流入排水管11内，接着通过回流管13回流至塔体1底部进行处理，防止发生溢流堰8内侧塔板7顶部液体排干不
易的问题。
36.所述汇集槽10底壁倾斜设置，其中排水管11进口端与汇集槽10的底壁最底端处连接，所述排水管11内径由其进口端朝其出口端方向逐渐扩大。
37.由于汇集槽10底壁倾斜设置，使得其内部液体易于经其斜面流入排水管11内排出，而排水管11的内径逐渐扩大也利于引导其内部液体流入回流管13内，同时由于排水管11内底壁存在高低落差的关系，使得回流管13上下流的液体也不易于滴落在排水管11出口处并经其倒灌至塔板7上方的问题。
38.本实施例中溢流堰8外侧与塔体1对应的内侧壁之间设置有孔板18，其中孔板18一则不影响气体或液体的流通，同时可对从溢流堰8顶端漫出的液体起到筛分成多股小线束状并落下的目的，防止液体呈大股线束状落下并在下方液体表面上产生较大的溅射，或其向下掉落产生较大冲击力后并对下方组件造成损伤的问题。
39.以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。