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一种塔板式精馏塔的制作方法

发布于:2019-11-7 14:46:59
本实用新型涉及一种精馏装置,更具体地说,它涉及一种塔板式精馏塔。
 

背景技术:
 
塔板式精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,有板式塔与填料塔两种主要类型。蒸发出的气相与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移,气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,气相愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,从而达到组分分离的目的。
 
现有授权公告号为CN205360647U的中国专利提供一种包含这种含磁性材料塔板的精馏塔,该精馏塔利用塔板间产生的磁场作用提高精馏过程的分离效率,达了到节约能耗的目的。
 
但是,在精馏操作中,由于塔内上升蒸汽的速度过大,超过了最大允许速度时,塔板下的液压过大,使溢流管内液面上升,以至上下塔板的液体连在一起,甚至下层塔板上的液体涌至上层塔板,破坏了精馏塔的正常操作。
 
技术实现要素:
 
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种塔板式精馏塔,其具有能自动平衡不同精馏腔间气压差、有效防止液泛的优势。
 
为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:
 
一种塔板式精馏塔,包括塔体和若干塔板,所述塔板将所述塔体内的分隔为若干个精馏腔,其特征在于:任一所述塔板上下相邻的两所述精馏腔之间设置有压力调节机构,所述压力调节机构包括横管和支管;所述支管一端与精馏腔相连通,另一端与所述横管相连;所述横管与下一级所述精馏腔连通;所述横管内还设置有滑块和弹性件,所述弹性件一端固定在所述横管远离所述精馏腔的一端,另一端与所述滑块固定连接;
 
初始状态时,所述弹性件处于松弛状态,所述滑块位于所述支管与所述横管的连接处,将所述支管的开口封堵。
 
通过采用上述技术方案,当下层精馏腔内蒸气的压力过大时,在气压的作用下推动横管内的滑块向远离塔体的方向移动。滑块压缩弹性件并错开支管与横管的连接处,两精馏腔通过支管和横管相连通,下层精馏腔内气压下降,上层精馏腔内气压上升,减小了两精馏腔内的气压差,防止了液泛现象的产生。待精馏腔内气压降至推动滑块移动所需压力的阈值以下后,弹性件复位并推动滑块恢复至原位,将支管与横管的连接处封堵,精馏塔恢复正常精馏操作。
 
进一步地,所述压力调节机构设置有若干组,所述压力调节机构的组数小于或等于等于所述塔板的数量。
 
通过采用上述技术方案,精馏塔内一般设置有多块塔板,将塔体内分隔为多个精馏腔。设置多组压力平衡装置,可以调节多组精馏腔之间的压力,能有效防止液泛现象。
 
进一步地,所述压力调节机构沿所述塔体从下至上线性排列设置,依次连通相邻的所述精馏腔;且所述压力调节机构的数量等于所述塔板的数量。
 
通过采用上述技术方案,压力调节机构沿所述塔体从下至上线性排列设置,依次连通相邻的精馏腔,使得每一塔板上下的两精馏腔之间均可以调节压力,整体的压力调节效果最佳,防液泛效果最好。
 
进一步地,所述横管远离与所述精馏腔连通的一端设置有调节机构,所述横管内设置有限位块。
 
通过采用上述技术方案,加工不同物质时,精馏塔内的压力要求不同。通过调节机构与限位环棱的配合,可以调整弹性件初始状态时的压缩程度,以调整推动滑块移动的阈值,可以适应加工不同物质时的不同压力需求。限位环棱限制了滑块的位置,使得调节弹性件的压缩程度后,滑块不会被推入到精馏腔内。
 
进一步地,所述横管远离所述塔体的一端设置有内径小于所述横管内径的安装腔,所述调节机构包括移动板和螺杆,所述移动板滑移设置在所述安装腔内,所述弹性件远离滑块的一端固定在所述移动板上;所述横管的端部设置有螺孔,所述螺孔内设置有螺杆;所述螺杆伸入安装腔内的一端与所述移动板相抵接,伸出所述横管的一端设置有驱动件,所述驱动件用于驱动螺杆转动。
 
通过采用上述技术方案,需要调节弹性件的压缩程度时,通过驱动件驱动螺杆转动,螺杆抵推移动板使弹性件压缩。使得初始状态时,弹性件就处于压缩状态,提高了推动滑块移动的阈值。通过驱动件驱动螺杆反向转动,可以解除移动板对弹性件的压缩状态,降低推动滑块移动的阈值。
 
进一步地,所述安装腔的腔壁上沿安装腔的轴向开有导向槽,所述移动板的两侧设置有与所述导向槽配合的凸起。
 
通过采用上述技术方案,导向槽与移动板上的凸起的配合可以对移动板的移动方向进行导向,使得移动板只沿横管的轴向移动而不发生旋转。
 
进一步地,所述驱动件为手轮。
 
通过采用上述技术方案,选用手轮作为驱动件,结构简单,操作方便,转动手轮即可驱动螺杆转动。
 
进一步地,每一所述压力调节机构的支管与其上方的压力调节机构的横管相连通,连通点位于所述横管与塔体的连接点和所述滑块之间。
 
通过采用上述技术方案,支管与上方的压力调节机构的横管相连通,使得整个压力调节机构位于精馏塔的外部,便于安装操作和后期的维修养护。
 
综上所述,本实用新型具有以下有益效果:
 
1、通过设置压力调节机构可以调节任意两精馏腔之间的压力,起到了防止液泛的作用;
 
2、压力调节机构沿所述塔体从下至上线性排列设置多组,且依次连通相邻的精馏腔,使得压力调节效果最优化,防液泛效果最佳;
 
3、手轮、螺杆和移动板的配合,可以调节弹性件的压缩程度,可以改变推动滑块移动所需的压力阈值,能适应不同生产压力需求。
 
附图说明
 
图1为实施例中精馏塔的结构示意图;
 
图2为实施例中精馏塔的剖视图;
 
图3为图2中A部分的放大图;
 
图4为实施例中安装有一组压力调节机构的精馏塔结构示意图;
 
图5为实施例中安装有两组压力调节机构的精馏塔结构示意图。
 
图中:1、塔体;11、塔板;12、溢流堰;13、降液流道;14、上升气相出口;15、下降液相出口;16、回流液进口;17、再沸蒸气进口;18、进料口;2、横管;21、滑块;22、安装腔;221、导向槽;23、弹性件;24、移动板;241、凸起;25、螺孔;26、限位块;3、支管;4、螺杆;5、手轮;6、精馏腔。
 
具体实施方式
 
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
 
实施例1:
 
一种塔板式精馏塔,参照图1和图2,其包括塔体1和塔板11。塔体1顶部设置有上升气相出口14,底部设置有下降液相出口15,塔体1的圆周侧壁上设置有回流液进口16、进料口18和再沸蒸气进口17。塔体1内设置有塔板11,本实施例中塔板11一共设置有三块,将塔体1内分割为四个精馏腔6。如图2所示,从下至上依次为第一精馏腔、第二精馏腔、第三精馏腔和第四精馏腔。塔板11上设置有溢流堰12,上下两塔板11之间设置有供液相组分下流的降液流道13。当塔体1底部供气过快时,塔板11下方的气压增大,超过一定值时,会使溢流管内液面上升,以至上下塔板11的液体连在一起,甚至下层塔板11上的液体涌至上层塔板11,形成液泛现象,破坏了精馏塔的正常操作。
 
参照图2,塔体1的侧壁上设置有压力调节机构,压力调节机构包括横管2、与横管2连通的支管3和手轮5。本实施例中一共设置有三组压力调节机构,三组压力调节机构的横管2分别与第一精馏腔、第二精馏腔和第三精馏腔相连通。与第三精馏腔连通的压力调节机构的支管3远离与横管2连通的一端,与第四精馏腔相连通。另外两组的压力调节机构的支管3远离横管2的一端与其上方的横管2相连通,且连通点靠近横管2与精馏腔6的连通点。整个压力调节机构位于塔体1的外侧,安装维修方便。
 
参照图2和图3,横管2内设置有滑块21,滑块21位于支管3与横管2的连接处,将支管3的开口封堵。横管2远离塔体1的一端设置有安装腔22,安装腔22的内径小于横管2的内径。横管2的端部开有螺孔25。安装腔22内设置有移动板24,移动板24的周缘上对称设置有两凸起241,安装腔22的内壁上开有与凸起241配合的导向槽221,凸起241位于导向槽221内且可以在导向槽221内滑移,使得移动板24只能沿横管2的轴线运动且不会旋转。横管2内还设置有弹性件23,弹性件23一端固定在移动板24上,另一端固定在滑块21上,本实施例中弹性件23为弹簧。
 
当与横管2连通的精馏腔6内的气压过大时,在气压的作用下会推动滑块21移动,滑块21压缩弹性件23,支管3与横管2连通,使得塔板11上下的精馏腔6相连通,与横管2连通的精馏腔6内的气压下降,与支管3连通的精馏腔6内的气压上升,避免了液泛现象的产生。待与横管2连通的精馏腔6内的气压下降至推动滑块21移动所需的压力阈值以下时,在弹性件23的弹性作用下,滑块21复位,封堵支管3开口,支管3与横管2不连通。
 
参照图2和图3,横管2的端部设置有螺孔25,螺孔25内设置有螺杆4,螺杆4一端与移动板24相抵接,另一端伸出横管2外且端部设置有手轮5。横管2内还设置有限位块26,限位块26位于支管3与横管2连接处靠近塔体1的一侧。转动手轮5驱动螺杆4转动,螺杆4抵推移动板24,在限位块26的配合下,弹性件23被压缩,提高了推动滑块21移动所需气压的阈值。可以适应加工不同物料时,对精馏塔内不同气压的要求。
 
工作原理如下:
 
与横管2连通的精馏腔6内的气压超过推动滑块21移动所需的气压阈值时,在气压的作用下,滑块21移动并压缩弹性件23,支管3与横管2连通。与横管2连通的精馏塔内气压下降,与支管3连通的精馏塔内气压上升,有效避免了液泛现象的产生。当与横管2连通的精馏塔内气压下降至推动滑块21移动所需的气压阈值以下时,在弹性件23的作用下,滑块21复位。
 
加工不同物料时,对精馏塔内的压力要求不同。转动手轮5,可以驱动螺杆4转动,螺杆4抵推移动板24,可以调节弹性件23的压缩程度,以改变推动滑块21移动所需的气压阈值。可以适应不同物料加工的气压需求。
 
实施例2:
 
一种塔板式精馏塔,参照图4,以实施例1为基础,本实施例与实施例1的区别在于:塔体1上只设置有一组压力调节机构,横管2与第一精馏腔相连通,支管3与第三精馏腔相连通。其工作原理与实施例1相同,可以通过压力调节机构调节第一精馏塔和第三精馏腔之间的压力,以防止液泛现象的产生。
 
实施例3:
 
一种塔板式精馏塔,参照图5,以实施例2为基础,本实施例与实施例2的区别在于:塔体1上设置有两组组压力调节机构,一组压力调节机构与第一精馏腔和第二精馏腔连通,另一组压力调节机构与第三精馏腔和第四精馏腔相连通。其工作原理与实施例2相同。
 
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。


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