一种内置式塔顶冷凝装置的制作方法

1.本实用新型属于化工技术领域，具体指一种化工分离技术中精馏系统的冷凝装置，特别涉及一种精馏塔内置式冷凝装置。


背景技术：

2.目前，在化工分离过程中，精馏塔系统一般采用外置式冷凝器，塔顶引出一根气相管作为冷凝器入口，同时包括回流罐、回流泵等一系列设备，特别是在真空精馏系统中，有阻力降等限制，其气相管和换热器都会较大，导致设备投资大、布置占地多和气相管道的热应力等一些列问题；另外，常见的塔顶内置式冷凝器通常是气液逆流，阻力降大，凝液回流不畅，易形成脉冲流，回流液分布不均匀，导致精馏塔操作不稳定等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种内置式塔顶冷凝器，有效的减少设备投资、占地等问题，同时操作压降小，回流凝液连续稳定，精馏塔操作稳定，具有较好的经济效益。
4.本实用新型的技术方案：
5.一种内置式塔顶冷凝装置，主要由塔筒体，内置冷凝器，凝液导流管，凝液分布器组成，冷凝器位于塔筒体顶部内部，凝液导流管在冷凝器壳体底部位置，连接凝液分布器，凝液分布器位于内置冷凝器下面，冷凝器气相进口与冷凝器壳程上端连接，气相出口设置在冷凝器壳程下端。
6.所述冷凝器中，物料气相走壳程，气液相并流流动。
7.所述的冷凝器物料气相进口位于冷凝器壳体上端，在冷凝器壳程壳体上开环向均布的进气口。
8.所述的冷凝器物料气相出口和凝液出口在壳体下端，并分开流出。
9.所述的冷凝器为u形管式或其他列管式换热器。
10.所述的冷凝器为折流杆式或者折流板式换热器。
11.所述的凝液分布器为槽式分布器、管式分布器或其他分布器的一种或组合。
12.本实用新型的有益效果：
13.1)内置塔顶冷凝器气相进口采用在壳体上开环向均布的进气口，不需要设计防冲板，节省了列管布管空间，减小了设备直径，同时减少了换热死区；
14.2)采用内置式冷凝器减小了气相出口管径，减少了管道安装及热应力等问题；
15.3)减少了回流罐和回流泵，节省了设备投资和占地，同时还节省电能消耗；
16.4)冷凝器内气液并流，减少了压降；冷凝器内气液并流，避免了常规内置式冷凝器的气液逆流带来的凝液回流不畅，易形成脉冲流，从而导致精馏塔操作不稳定等一系列问题；
17.5)凝液直接连接分布器，同时起到液封作用，避免了气相从凝液出口进去换热器，
造成气体短路或凝液流动不畅等问题；
18.6)特别适用于真空精馏塔系统，压降小。
附图说明
19.图1本实用新型内置式塔顶冷凝装置结构示意图
20.图中所示：1-塔筒体，2-内置式冷凝器，3-凝液导流管，4-凝液分布器，5-冷凝器气相进口，6-冷凝器气相出口，7-冷介质进口，8-冷介质出口
具体实施方式
21.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。
22.内置式塔顶冷凝装置，由塔筒体，内置冷凝器，凝液导流管，凝液分布器组成，冷凝器位于塔筒体顶部内部，凝液导流管在冷凝器壳体底部位置，连接凝液分布器，凝液分布器位于内置冷凝器下面，冷凝器气相进口与冷凝器壳程上端连接，气相出口设置在冷凝器壳程下端。
23.冷凝器为u形管式换热器，所流形式为折流杆式，物料气相走壳程，气液相并流流动。
24.冷凝器气相进口采用在壳体上开环向均布的进气口。
25.冷凝器气相出口接真空系统。
26.凝液分布器为槽式分布器，
27.实施例1
28.以真空精馏塔为例：原料为溶剂，塔顶全回流，侧线产出，塔顶气相负荷为14550kg/h，回流量为14500kg/h，不凝气50kg/h；使用循环水作为冷介质，操作温度为120℃，操作压力2kpa.a。采用三种冷凝器对比结果如下表：
[0029][0030]
由上例可知，采用本发明设备，有效的减少了设备直径，提高了设备换热效率，减少了设备数量，布置更紧凑，提高生产场地的利用率，节省了投资，取得了较好的经济效益。


技术特征：
1.一种内置式塔顶冷凝装置，主要由塔筒体、冷凝器、凝液导流管、凝液分布器组成；冷凝器位于塔筒体顶部内部，凝液导流管在冷凝器壳体底部位置，连接凝液分布器，凝液分布器位于冷凝器下面，其特征在于冷凝器气相进口与冷凝器壳程上端连接，气相出口设置在冷凝器壳程下端，冷凝器气相进口是在冷凝器壳程壳体上开环向均布的进气口。2.根据权利要求1所述的内置式塔顶冷凝装置，其特征在于所述的冷凝器为u形管换热器或固定管板换热器。3.根据权利要求1所述的内置式塔顶冷凝装置，其特征在于冷凝器为折流杆式或折流板式。4.根据权利要求1所述的内置式塔顶冷凝装置，其特征在于冷凝器分别设有气相与凝液出口，冷凝器气相出口为一个或多个。5.根据权利要求1所述的内置式塔顶冷凝装置，其特征在于冷凝器凝液出口连接凝液分布器，分布器为槽式分布器、管式分布器或其他分布器的一种或组合。6.根据权利要求1所述的内置式塔顶冷凝装置，其特征在于冷凝器为全凝器或部分冷凝器。7.根据权利要求1所述的内置式塔顶冷凝装置，其特征在于冷凝器连接真空系统。8.根据权利要求1所述的内置式塔顶冷凝装置，其特征在于冷凝器为一台或者多台。9.根据权利要求1所述的内置式塔顶冷凝装置，其特征在于冷凝器管程为单管程或者多管程，壳程为单程或者双程。

技术总结
本实用新型公开了一种内置式塔顶冷凝装置，主要由塔筒体、冷凝器、凝液导流管、凝液分布器组成；冷凝器位于塔筒体顶部内部；凝液导流管在冷凝器壳体底部位置，连接凝液分布器；凝液分布器位于冷凝器下面，冷凝器气相进口与冷凝器壳程上端连接，气相出口设置在冷凝器壳程下端。气相进入冷凝器后走壳程，与凝液并流，消除了常规内置冷凝器气液逆流导致的阻力降大、凝液回流不顺畅、易形成脉冲流、回流分布不均而导致精馏塔操作不稳定等问题；特别适用于真空精馏塔系统，解决了现有真空精馏塔塔顶冷凝器气相管过大、冷凝器所需防冲面积过大导致布管区减少的问题，可以有效的减小冷凝器直径，减少回流罐和回流泵，减小气相管，有效地节省了设备投资及占地。省了设备投资及占地。省了设备投资及占地。


技术研发人员：黄奠坤 蔡日新 程彪 吴朝 李焱荣
受保护的技术使用者：湖南百利工程科技股份有限公司
技术研发日：2022.06.20
技术公布日：2023/2/9