一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统的制作方法

本发明涉及轻组分脱除领域，具体而言，涉及一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统。

背景技术：

1、在化工领域中在对轻组分脱除过程中，一般在负压的精馏塔中进行，被分离出的轻组分会进入该塔的真空系统。目前，在利用负压塔对γ-丁内酯精馏过程中，一般会将其产生的废水直接进行排放，但是其所产生的废水毕竟属于工业污染物，如果直接排放将会对我们的生活环境产生破坏，严重威胁我们的身体健康，同时其排出的废水中γ-丁内酯含量过高，从而导致γ-丁内酯产品浪费，因此本发明提供一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统，解决γ-丁内酯精馏过程中，塔顶废水中内酯含量过高的问题，完全脱出轻组分四氢呋喃和水，在冷凝的过程中，利用换热管之间的相互配合，增加了废气的流动路径，增加了废气与循环水换热的时间，提高换热的效果，同时对刚进入的废气进行预冷却，从而减轻第三换热管的冷却压力，同时降低了对废气的冷凝时间，能够更快的符合预先设定废气排出温度，提高工作效率。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统，包括内酯负压塔、冷凝器一以及冷凝器二，所述内酯负压塔的顶部出口通过管道与冷凝器一的顶部进口相连接，并将所述冷凝器一内部冷凝后的产物由底部出口通过回流泵输送至内酯负压塔的内部，所述冷凝器一侧面的气相出口通过导气管与冷凝器二的顶部进口相连接，并将所述冷凝器二内部冷凝后的产物由底部出口通过采出泵进行输送。

3、优选的，所述冷凝器一中循环水进水管的流量与所述导气管内部的气相温度进行联锁，并将所述导气管通入的设定联锁温度为45℃以下，所述冷凝器一中循环水进水管的真空度为-0.09mpa。

4、优选的，所述冷凝器二中冷冻水进水管内部的水温为0℃，且冷凝器二中冷冻水出水管内部的水温为5℃。

5、本发明的有益之处在于：首先，为了将内酯负压塔中的四氢呋喃和水脱除，同时保证塔顶废水中含很低的γ-丁内酯，采用两个冷凝器进行冷凝，冷凝器一采用循环水降温，循环水进水管的流量与所述导气管内部的气相温度进行联锁，保证温度不能过高，如果温度过高，会造成γ-丁内酯随气相一同进入冷凝器二，通过将所述导气管通入的设定联锁温度为45℃以下，所述冷凝器一中循环水进水管的真空度为-0.09mpa，从而保证气相中丁内酯含量低于5%，气相进入冷凝器二后，冷冻水进口温度为0℃，出口温度5℃，从而将轻组分全部冷凝完毕，保证了废水中γ-丁内酯含量低于5%，避免了产品浪费；

6、其次，进入到冷凝器一内部的废气首先从未连接u型换热管的通孔进入到第三换热管内部，利用循环水对废气进行冷凝，从而产生冷凝水，并从下密封板上开设的通孔进入到底盖内部，在废气经过第三换热管的过程中，部分废气会经过单向阀管进入到第二换热管内部，并且由于气体的产生是由液体达到沸点从而产生的蒸汽，因此进入到第二换热管内部的废气会沿第二换热管向上移动，从而增加了废气的流动路径，增加了废气与循环水换热的时间，提高换热的效果；

7、然后，利用冷却后仍处于气体状态下的废气相比于刚进入的废气来说，温度低，因此冷却后仍处于气体状态下的废气在流动到u型换热管内部后，通过u型换热管对刚进入的废气进行初步的换热冷却，从而对刚进入的废气进行预冷却，从而减轻第三换热管的冷却压力；

8、最后，随着废气的不断进入，废气会充满整个冷凝器内部，同时由于第三换热管作为主废气流动管，上端的废气不断的进入过程中，使得第三换热管内部始终具有一个由上至下的排气压力，在本发明中，只有第三换热管作为主废气流动管，第二换热管和第一换热管作为增加路径的流动管，没有由上至下的排气压力，因此进入底盖内部的废气会从第二换热管和第一换热管底端上浮进入其内部，从而对废气进行再次的冷凝，从而降低了对废气的冷凝时间，能够更快的符合预先设定废气排出温度，提高工作效率。

技术特征：

1.一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统，包括内酯负压塔（1）、冷凝器一（3）以及冷凝器二（4），其特征在于，所述内酯负压塔（1）的顶部出口通过管道与冷凝器一（3）的顶部进口相连接，并将所述冷凝器一（3）内部冷凝后的产物由底部出口通过回流泵（2）输送至内酯负压塔（1）的内部，所述冷凝器一（3）侧面的气相出口通过导气管与冷凝器二（4）的顶部进口相连接，并将所述冷凝器二（4）内部冷凝后的产物由底部出口通过采出泵（5）进行输送。

2.根据权利要求1所述的一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统，其特征在于，所述冷凝器一（3）中循环水进水管的流量与所述导气管内部的气相温度进行联锁，并将所述导气管通入的设定联锁温度为45℃以下，所述冷凝器一（3）中循环水进水管的真空度为-0.09mpa。

3.根据权利要求1所述的一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统，其特征在于，所述冷凝器二（4）中冷冻水进水管内部的水温为0℃，且冷凝器二（4）中冷冻水出水管内部的水温为5℃。

4.根据权利要求1所述的一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统，其特征在于，所述冷凝器一（3）和冷凝器二（4）都包括中间位置处的冷却筒体（32）以及冷却筒体（32）上下两端通过螺栓固定连接的顶盖（31）和底盖（33），其中，所述顶盖（31）的顶部连接有进入管（311），所述冷却筒体（32）侧面的上下两端分别连接有进液管（321）和出液管（322），所述底盖（33）的底端连接有排出管（332），并在所述底盖（33）的侧面顶部连接有排气管（331），所述冷却筒体（32）的内部装配有换热组件。

5.根据权利要求4所述的一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统，其特征在于，所述换热组件包括固定于所述冷却筒体（32）内侧上下两端的上密封板（328）和下密封板（323），并在所述上密封板（328）和下密封板（323）上沿其圆周方向等间距分布有通孔（329），且通孔（329）同步以上密封板（328）和下密封板（323）的圆心点呈阵列式排布，并在所述上密封板（328）和下密封板（323）之间的通孔（329）位置处以上密封板（328）和下密封板（323）为圆心等间距连接有第三换热管（327）、第二换热管（325）和第一换热管（324），且第三换热管（327）与第二换热管（325）之间沿其高度方向等间距连接有单向阀管（326），处于所述上密封板（328）顶部并与所述第二换热管（325）和第一换热管（324）对应的通孔（329）之间均连接有u型换热管（3210）。

6.根据权利要求5所述的一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统，其特征在于，所述单向阀管（326）是由导管和装配与导管上的单向阀组合形成。

技术总结
本发明公开了一种用于轻组分脱除的冷凝分离系统，属于轻组分脱除领域，包括内酯负压塔、冷凝器一以及冷凝器二，内酯负压塔的顶部出口通过管道与冷凝器一的顶部进口相连接，并将冷凝器一内部冷凝后的产物由底部出口通过回流泵输送至内酯负压塔的内部，冷凝器一侧面的气相出口通过导气管与冷凝器二的顶部进口相连接，并将冷凝器二内部冷凝后的产物由底部出口通过采出泵进行输送。本发明解决γ‑丁内酯精馏过程中，塔顶废水中内酯含量过高的问题，完全脱出轻组分四氢呋喃和水，在冷凝的过程中，通过冷凝器，增加了废气与循环水换热的时间，提高换热的效果，同时降低了对废气的冷凝时间，能够更快的符合预先设定废气排出温度，提高工作效率。

技术研发人员：陈龙涛,毛美丽,包世惟,靳艳磊,崔金鹏
受保护的技术使用者：山东长信化学科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22