一种蒸馏塔尾气乙醇冷凝回收系统及其冷凝工艺的制作方法

本发明属于冷凝设备，尤其涉及一种蒸馏塔尾气乙醇冷凝回收系统及其冷凝工艺。

背景技术：

1、蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合；与其它的分离手段，如萃取、过滤结晶等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。

2、现酒精四差压蒸馏生产工艺技术中，包括粗塔、精馏塔(精塔)、排醛塔(醛塔)和甲醇塔(甲塔)，为了达到去除产品中醛类、醇类、酸类等杂质的效果，醛塔末效冷凝器温度要求55-70℃、精塔末效冷凝器温度要求50-70℃、甲塔末效冷却器的排杂温度要求50-70℃；由于各塔末效冷凝器排出的尾气温度高，其所带的高浓度酒精(95.0％)挥发到空气中的量也非常大，直接排放到大气中，会造成经济损失的同时也会造成大气污染。

3、如中国专利申请号为(cn202221364520.7)公开了一种蒸馏工段各蒸馏塔尾气乙醇回收装置，包括初混罐和冷却器，冷却器，其包括竖直设置的壳体，壳体内部被竖直隔板分隔形成左腔室和右腔室，左腔室和右腔室分别设置有换热管，换热管在一端相互连通，壳体上分别设置冷流体进口和冷流体出口连通至换热管而形成冷却路；壳体上分别设置气体入口和气体出口，隔板底部设置有若干通孔使得左腔室和右腔室连通，初混气体经左腔室和右腔室后从气体出口排出而形成尾气路；壳体底部设置有酒精排出口，该申请的换热管在于尾气接触换热后，与尾气之间的温度差随着传热的时间大幅度降低，不利于尾气的冷凝，进而影响乙醇的回收效果，有待改进。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种蒸馏塔尾气乙醇冷凝回收系统及其冷凝工艺,达到了减缓冷凝过程中冷介质与尾气之间的温度差的下降趋势，保证冷凝效果，防止其影响乙醇的回收效果。

2、有鉴于此，本发明提供一种蒸馏塔尾气乙醇冷凝回收系统，包括：

3、冷凝箱体，冷凝箱体内设有冷凝腔室，冷凝腔室的内壁开设有进气口、出气口和出液口；

4、冷凝管，冷凝管安装在冷凝腔室内，且内部流通有第一冷介质；

5、二级冷凝腔，二级冷凝腔为多个，且开设在冷凝箱体内，并均位于冷凝腔室侧面；

6、延伸管，延伸管串联在冷凝管上，且延伸至二级冷凝腔内；

7、其中，二级冷凝腔内充装有第二冷介质。

8、在本技术方案中，通过设置二级冷凝腔，并将延伸至二级冷凝腔内的延伸管串联在冷凝管上，从而在冷凝过程中，通过第二冷介质不断的使冷凝管内第一冷介质因传热而升高的温度降低，减少第一冷介质与尾气之间温度差的下降趋势，保证冷凝效果，提高乙醇的回收效果。

9、在上述技术方案中，进一步的，延伸管包括：

10、连接段，连接段远离冷凝管的一侧延伸至二级冷凝腔内；

11、蛇形段，蛇形段位于二级冷凝腔内；

12、其中，延伸管呈u形，连接段为两个。

13、在本技术方案中，通过将延伸管设置成u形，便于第一冷介质在二级冷凝腔内传热降温后回到冷凝管内，而蛇形段可以在保证第一冷介质流速不变的情况下，提高第一冷介质在二级冷凝腔内停留时间，从而保证第一冷介质因传热而升高的温度有效降低，减少第一冷介质与尾气之间的温度差的下降趋势，保证冷凝效果。

14、在上述技术方案中，进一步的，还包括：

15、隔板，隔板安装在冷凝腔室的内壁上，且位于同一延伸管的两个连接段之间，并与连接段平行设置；

16、其中，位于冷凝腔室内壁上的两侧隔板交替分布。

17、在本技术方案中，通过设置隔板，且冷凝腔室内壁上的两侧隔板交替分布，从而延长尾气在冷凝腔室内的停留时间，进而提高尾气的冷凝效果，并且隔板与连接段平行设置，便于延伸管与隔板的安装。

18、在上述技术方案中，进一步的，还包括：

19、漏水孔，漏水孔开设在隔板靠近冷凝腔室的内壁一侧。

20、在本技术方案中，通过设置漏水孔从而便于沉积在隔板上以及与冷凝腔室内壁缝隙之间的冷凝液体下落，避免沉积。

21、在上述技术方案中，进一步的，还包括：

22、连接管，连接管安装在冷凝箱体内，且用于连接两两相邻的二级冷凝腔；

23、其中，位于冷凝腔室靠近进气口一侧的二级冷凝腔上开设有冷介质进口，位于冷凝腔室靠近出气口一侧的二级冷凝腔上开设有冷介质出口。

24、在本技术方案中，通过设置连接管，并且通过冷介质出口以及冷介质出口，从而便于对二级冷凝腔内的第二冷介质进行循环，助于散热。

25、在上述技术方案中，进一步的：

26、位于冷凝腔室两侧壁上的多个冷凝管交替分布设置。

27、在本技术方案中，通过将多个冷凝管交替分布设置，从而便于提供较大的气相通道，保证尾气的通畅，保证冷凝效率。

28、在上述技术方案中，进一步的，还包括：

29、隔热层，隔热层位于冷凝腔室与二级冷凝腔之间。

30、在本技术方案中，通过设置隔热层，避免尾气的高温对二级冷凝腔内的第二冷介质造成影响，从而影响对第一冷介质的降温效果。

31、在上述技术方案中，进一步的，还包括：

32、扰流装置，扰流装置安装在二级冷凝腔的内壁上；

33、其中，扰流装置包括：

34、扰流盘，扰流盘安装在二级冷凝腔的内壁上，且表面圆周设有扰流凸起；

35、驱动电机，驱动电机安装在冷凝箱体表面，且用于驱动扰流盘转动。

36、在本技术方案中，通过设置扰流装置，从而便于使得二级冷凝腔内的第二冷介质产生较大的流动，进而提高第二冷介质对第一冷介质的降温效果，而采用扰流盘以及驱动电机，结构简单，且占用空间较小，便于多个延伸管的安装布置。

37、在上述技术方案中，进一步的，还包括：

38、嵌入槽，嵌入槽开设在二级冷凝腔的内壁上；

39、螺纹凸起，螺纹凸起设在扰流盘远离轴心的一面；

40、其中，螺纹凸起远离扰流盘的一面与嵌入槽的内壁间隙配合。

41、在本技术方案中，通过开设嵌入槽以及设置在扰流盘远离轴心一面的螺纹凸起，从而在扰流盘转动的同时，对进入到嵌入槽与扰流盘之间的第二冷介质具有向外推动的效果，避免第二冷介质进一步溢出嵌入槽与扰流盘间隙，从而提高密封效果。

42、在上述技术方案中，进一步的，冷凝工艺包括以下步骤：

43、s1：将各蒸馏塔产生的尾气导入中转罐内，而后从进气口进入冷凝腔室；

44、s2：冷凝管内的第一冷介质通过冷凝管与尾气接触传热；

45、s3：冷凝管内流动的第一冷介质进入延伸管内，并进入二级冷凝腔内；

46、s4：延伸管内的第一冷介质通过延伸管与二级冷凝腔内的第二冷介质接触传热；

47、s5：延伸管内流动的第一冷介质进入冷凝管内，并进入冷凝腔室内，继续与尾气接触传热；

48、s6：重复s3-s6。

49、在本技术方案中，通过不断的通过第二冷介质来降低与尾气接触传热后的第一冷介质，减少第一冷介质与尾气之间温度差的下降趋势，保证冷凝效果，提高乙醇的回收效果。

50、本发明的有益效果为：

51、1.通过二级冷凝腔的设置，从而使得第二冷介质不断地降低与尾气接触传热后的第一冷介质的温度，减少第一冷介质与尾气之间温度差的下降趋势，保证冷凝效果，提高乙醇的回收效果；

52、2.通过蛇形管来提高第一冷介质在第二冷介质内停留的时间，提高对第一冷介质的降温效果，而扰流装置以及连接管、冷介质进出口可以进一步提高第二冷介质对第一冷介质的降温效果；

53、3.通过隔板提高尾气在冷凝腔室内的停留时间，进而提高尾气与第一冷介质之间的传热效果，进而提高冷凝效果。