一种泡沫式精馏塔及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种泡沫式精馏塔及其使用方法，具有：塔体，塔体从上至下依次为塔顶、精馏段和提馏段；丝网填料层，塔顶、精馏段和提馏段均设有丝网填料层；液体分布器，分别设置在塔顶、精馏段和提馏段内，液体分布器设置在丝网填料层的上方；提馏段内的液体分布器与原料进口管连接；气体出口管，设置在塔顶上；冷凝器，通过管路与气体出口管连接；塔顶和精馏段内的液体分布器通过管理与冷凝器连接；冷凝器与产品出口管连接；气体入塔分支管，设置在塔体上；再沸器，通过管路与气体入塔分支管连通；液体出口管，设置在提馏段上，液体出口管通过管路与再沸器连接，通过泡沫方法，强化和改善气液传热和传质界面，以期为精馏工艺的节能降耗提供帮助。耗提供帮助。耗提供帮助。

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫式精馏塔及其使用方法


[0001]本专利技术属于化工设备
，具体涉及一种泡沫式精馏塔及其使用方法。

技术介绍

[0002]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：
[0003]现有精馏塔根据其操作工艺不同，分为萃取精馏塔、反应精馏塔、恒沸精 馏塔、常压精馏塔、加压精馏塔、减压精馏塔、共沸精馏、热泵精馏、分子精 馏和离心精馏等。统计数据显示，国内工业总能耗中约有15％来源于石油化工， 而该领域的能耗主要来源于分离环节，其中精馏单元操作所占份额最大(约占 到95％)。
[0004]现有的精馏塔节能技术，主要包括：
①
改进和优化精馏操作参数，例如： 回流比、进料热状况等；
②
精简和改良精馏塔结构，优化填料结构和材料等；
ꢀ③
精馏工艺采用新技术，如热泵或多效精馏技术等。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种通过泡沫方法，强化和改善气液传 热和传质界面，以期为精馏工艺的节能降耗提供帮助的泡沫式精馏塔及其使用 方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种泡沫式精馏塔， 具有：
[0007]塔体，所述塔体从上至下依次为塔顶、精馏段和提馏段；
[0008]丝网填料层，所述塔顶、精馏段和提馏段均设有丝网填料层；
[0009]液体分布器，分别设置在所述塔顶、精馏段和提馏段内，所述液体分布器 设置在丝网填料层的上方；所述提馏段内的液体分布器与原料进口管连接；
[0010]气体出口管，设置在所述塔顶上；
[0011]冷凝器，通过管路与所述气体出口管连接；所述塔顶和精馏段内的液体分 布器通过管理与所述冷凝器连接；所述冷凝器与产品出口管连接；
[0012]气体入塔分支管，设置在所述塔体上；
[0013]再沸器，通过管路与所述气体入塔分支管连通；
[0014]液体出口管，设置在所述提馏段上，所述液体出口管通过管路与所述再沸 器连接。
[0015]所述丝网填料层为金属丝网填料，丝网填料层为多层丝网状结构。
[0016]所述丝网填料层上设有起泡剂。
[0017]所述塔顶上还设有除沫器。
[0018]所述塔顶、精馏段和提馏段上均设有观察孔。
[0019]所述气体入塔分支管共有两个，分别设置在所述精馏段和提馏段的丝网填 料层的下方。
[0020]所述气体出口管位于所述塔顶的顶部；所述液体出口管位于所述提馏段的 底部。
[0021]一种上述的泡沫式精馏塔的使用方法，精馏塔中气体物料由冷凝器中冷凝 回流，
从塔顶部分回流液进口分支管流入塔内，经过液体分布器后喷洒于丝网 状填料上，由再沸器生成的上升蒸气由气体入塔分支管进入精馏塔后，与丝网 填料层上的液膜形成泡沫，泡沫液相界面膜为气液两相提供传热和传质界面， 所形成的泡沫经上方除沫器后破碎，被释放的气体由塔顶气体出口管排出后进 入塔顶冷凝器。
[0022]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，通过泡沫方法， 强化和改善气液传热和传质界面，以期为精馏工艺的节能降耗提供帮助。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例中提供的泡沫式精馏塔的结构示意图；
[0024]上述图中的标记均为：1、精馏段，2、提馏段，3、塔顶，4、丝网填料层， 5、原料液进口管，6、观察孔，7、液体分布器，8、除沫器，9、气体出口管， 10、冷凝器，11、回流液进口分支管，12、气体入塔分支管，13、再沸器，14、 液体出口管。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术 实施方式作进一步地详细描述。
[0026]参见图1，一种泡沫式精馏塔，其塔内填料结构为金属丝网状填料，该丝网 状填料为形成泡沫提供机会，为了使泡沫利于破碎，在丝网状填料的上层设置 除沫器，以便使形成的泡沫破裂降低塔内流动阻力。该泡沫式精馏塔结构包括 塔顶气体出口管、除沫器、液体分布器、冷凝器、塔顶回流液进口管、丝网状 填料、原料液进口管、塔釜釜液出口管、再沸器、再沸器气体入塔管道、观察 孔。塔顶气体出口管连接冷凝器，冷凝器中冷凝液通过液体回流管分支路进入 塔内，塔釜的底部釜液出口管连接至再沸器，由再沸器中出来的气体从塔釜气 体入口管分支路进入塔内。精馏过程中的原料液由塔体中部的原料进口管进入 塔内，其上方设置观察孔可观测除沫器上方是否有泡沫累积，以便观测精馏塔 内泡沫稳定性。
[0027]塔顶气体出口管连接冷凝器，冷凝器中的冷凝液通过液体回流管连接至精 馏塔塔内，经塔内液体分布器喷洒于丝网状填料层上部后，于塔底部上升的蒸 气形成泡沫，完成精馏操作中的气液传热和传质过程，泡沫经除沫器后破碎， 破碎的液膜从除沫器流入精馏塔提馏段后，进入精馏塔塔釜底部，再由塔釜底 部液体出口管进入再沸器，釜液经再沸器加热后汽化，所得气体通过再沸器气 体入塔管进入塔内，上升气体依次穿过提馏段和精馏段的填料层后，经过除沫 器后由塔顶气体出口管出塔。
[0028]泡沫式精馏塔中丝网状填料，为多层金属纱网组成，其表面可为凹凸起伏 的波纹状结构，也可为平整的表面结构，需具有较好的防腐和抗高温应变能力。
[0029]塔中在各丝网状填料层的上方均需设置除沫器，以便达到最好的泡沫破碎 效果，从而使塔内流动阻力进一步降低，为提升精馏分离效率创造条件。丝网 状填料床层中泡沫的破除效果可以通过观察孔进行观测。泡沫式精馏塔内部设 置除沫器，除沫器用螺栓将其固定于塔体的内表面的支架上，且均为为防腐且 耐磨的金属材料。
[0030]塔顶和塔釜均采用法兰式结构与塔体进行对接，以方便对塔内丝网状填料 进行快速更换和维修处理。填料的充填方式采用干法组装。安装时应注意丝网 状填料上方的液
体分布器的固定位置，安装丝网填料需从上至下依次进行安装。
[0031]泡沫式精馏塔的丝网状填料床层结构无需填料压板(上方)与填料支撑板 (下方)，仅需将丝网结构固定于塔壁面即可。
[0032]泡沫式精馏塔中多层丝网状填料床层不宜高度过大，以防止流动阻力增大 和泡沫累积过多等不利因素产生，实际高度可根据具体工艺要求适当调节。
[0033]泡沫式精馏塔的工作原理是：精馏塔中液体物料由冷凝器中回流液从塔顶 部分支管路流入塔内，经过液体分布器后喷洒于丝网状填料上，由再沸器生成 的上升蒸气由底部分支管路进入精馏塔后，与丝网上的液膜形成泡沫，泡沫液 相界面膜为气液两相提供了大量的传热和传质界面，所形成的泡沫经上方除沫 器后破碎，被释放的气体由塔顶气体出口管排除后进入塔顶冷凝器后，部分作 为产品回收。
[0034]采用上述的方案后，改造了常规填料式精馏塔的结构，借助丝网状填料和 起泡剂使气液两相形成大量的泡沫界面，克服了常规填料塔阻力较大、流通量 较低和塔体重量较大等缺陷。借助泡沫的气液界面膜可以使气液传质效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泡沫式精馏塔，其特征在于，具有：塔体，所述塔体从上至下依次为塔顶、精馏段和提馏段；丝网填料层，所述塔顶、精馏段和提馏段均设有丝网填料层；液体分布器，分别设置在所述塔顶、精馏段和提馏段内，所述液体分布器设置在丝网填料层的上方；所述提馏段内的液体分布器与原料进口管连接；气体出口管，设置在所述塔顶上；冷凝器，通过管路与所述气体出口管连接；所述塔顶和精馏段内的液体分布器通过管理与所述冷凝器连接；所述冷凝器与产品出口管连接；气体入塔分支管，设置在所述塔体上；再沸器，通过管路与所述气体入塔分支管连通；液体出口管，设置在所述提馏段上，所述液体出口管通过管路与所述再沸器连接。2.如权利要求1所述的泡沫式精馏塔，其特征在于，所述丝网填料层为金属丝网填料，丝网填料层为多层网状结构。3.如权利要求2所述的泡沫式精馏塔，其特征在于，所述丝网填料层上设有起泡剂。4.如权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许茂东，霍朝飞，王翀，张焕壮，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：