一种α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置及方法制造方法及图纸

技术编号：40454420 阅读：11 留言：0更新日期：2024-02-22 23:12

本发明专利技术公开了一种α‑乙酰基‑γ‑丁内酯制备用精馏装置及方法，涉及精馏技术领域，包括板式塔身、塔釜再沸器、进料换热器和冷凝组件，板式塔身的中部通过进料管连接有进料换热器，板式塔身的底部连接有下料管，板式塔身的底部侧面与塔釜再沸器的输出端连接，塔釜再沸器的底部连接有分流管，冷凝组件的出气端连接有排气管，冷凝组件的底部连接有回流管，回流管与板式塔身的顶部连通，冷凝组件配合温度补偿组件，利用冷却水的温度降温的同时通过温度补偿组件对冷却室内的散热盘进行温度调节，实现将混合蒸汽中的γ‑丁内酯先分离出去，再对α‑乙酰基‑γ‑丁内酯进行分离，通过循环精馏可实现对混合溶液中的α‑乙酰基‑γ‑丁内酯提纯精馏。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精馏，具体为一种α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置及方法。

技术介绍

1、精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，常用的设备有板式精馏塔和填料精馏塔。精密精馏的原理及设备流程与普通精馏相同，只是待分离物系中的组分间的相对挥发度较小(<1.05～1.10),因而采用高效精密填料以实现待分离组分的分离提纯，精馏通常在精馏塔中进行，气液两相通过逆流接触，进行相际传热传质；α-乙酰基-γ-丁内酯是一种重要的有机化工原料，是制备叶绿素类的中间体，还可用于医药工业制造抗心绞痛药物，是制取维生素b1的原料，也可合成3,4-双取代基吡啶和5-(β-羟乙基)-4-甲基噻唑，其用途十分广泛。

2、现有技术中对于精馏主要是通过蒸馏塔对原料进行加热后进行冷却凝结收集，通过蒸汽中不同物质的沸点高低进行分离，仅是进行对蒸汽进行冷却分离，对于混合蒸汽中γ-丁内酯的沸点高于α-乙酰基-γ-丁内酯时，在降温冷却后，α-乙酰基-γ-丁内酯会与γ-丁内酯一起冷却成液体，无法进行精准精馏提纯。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置及方法，通过冷凝组件配合温度补偿组件，利用冷却水的温度降温的同时通过温度补偿组件对冷却室内的散热盘进行温度调节，实现将混合蒸汽中的γ-丁内酯先分离出去，再对α-乙酰基-γ-丁内酯进行分离，通过循环精馏可实现对混合溶液中的α-乙酰基-γ-丁内酯提纯精馏，从而解决了
技术介绍
中的问题。

<p>2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：

3、一种α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置，包括板式塔身、塔釜再沸器、进料换热器和冷凝组件，板式塔身的中部通过进料管连接有进料换热器，进料换热器用于对含有α-乙酰基-γ-丁内酯的混合溶液进行加热，板式塔身的底部连接有下料管，板式塔身的底部侧面与塔釜再沸器的输出端连接，塔釜再沸器用于对板式塔身底部汇集的混合溶液进行再次加热蒸发，塔釜再沸器的底部连接有分流管，分流管上连接有下料管，分流管的另一端与排废管连接，板式塔身的顶部安装有导气管，导气管与冷凝组件的进气端连接，冷凝组件的出气端连接有排气管，冷凝组件用于对蒸发的混有α-乙酰基-γ-丁内酯的蒸汽进行冷凝，冷凝组件的底部连接有回流管，回流管与板式塔身的顶部连通。

4、进一步地，冷凝组件包括冷却箱、冷却管路、散热盘和隔板，冷却箱内贯穿设置有冷却管路，冷却管路内设置有单向流动的冷却水，冷却箱上两侧分别安装有导气管和排气管，冷却管路内的冷却水流动方向为排气管流向朝向导气管的方向，冷却箱内等距安装有三组隔板，隔板的顶部设置有导气槽，通过隔板的间隔将冷却箱从导气管至朝向排气管的方向分为第一冷却室、第二冷却室、第三冷却室和第四冷却室，第一冷却室、第二冷却室、第三冷却室和第四冷却室的底部均安装有导流板和扰流板，导流板用于对冷却箱内凝结的液体进行导流，第一冷却室的底部连接有出料管，第二冷却室的底部连接有第一导流管，第三冷却室的底部连接有回流管，第四冷却室的底部连接有第二导流管，第一导流管与出料管连通，第二导流管与回流管连通，回流管与板式塔身的顶部连通，冷却管路上安装有若干组散热盘，散热盘在冷却管路内冷却水的降温影响下对冷却箱内流经的混合蒸汽进行冷却，散热盘与温度补偿组件连通，温度补偿组件用于对冷却箱内的散热盘进行温度补偿调节。

5、进一步地，温度补偿组件安装在冷却箱的顶部，冷却箱上设置有四组且分别于第一冷却室、第二冷却室、第三冷却室和第四冷却室内的散热盘连通的温度补偿组件，散热盘上两侧开设有若干组对称分布的散热管路，散热盘两侧的相邻散热管路连通，散热盘的外侧包覆设置有封堵环，散热管路位于冷却管路内的一端与冷却管路内的冷却水连通，散热盘内散热管路的冷却水出口设置有安装在冷却管路内的第一温度传感器，第一温度传感器用于采集从散热管路排出冷却水的温度信号并发送至温度补偿组件。

6、进一步地，第一冷却室和第二冷却室内的温度高于α-乙酰基-γ-丁内酯的沸点且低于γ-丁内酯的沸点，第三冷却室和第四冷却室的温度低于α-乙酰基-γ-丁内酯的沸点。

7、进一步地，封堵环上安装有单向阀，单向阀与温度补偿组件连通，单向阀内的液体流通方向为从单向阀流向散热管路。

8、进一步地，温度补偿组件包括补偿混流箱、第一流量控制阀、第二流量控制阀和混流盒，补偿混流箱内顶部两侧分别安装有第一流量控制阀和第二流量控制阀，第一流量控制阀的输入端通过第二供液管与冷流管连通，第二流量控制阀的输入端通过第一供液管与热流管连通，热流管内流通设置有恒温的热水，冷流管内流通设置有恒温的冷水，补偿混流箱内的顶部安装有混流盒，混流盒与第一流量控制阀和第二流量控制阀的输出端连通，补偿混流箱内底部安装有水泵，水泵的输入端通过导液管与混流盒连通，导液管上安装有第二温度传感器，第二温度传感器用于采集导液管内的温度信号并将信号发送至控制模块，控制模块安装在补偿混流箱的内部，通过控制模块对第一流量控制阀和第一电磁阀的流速反馈调节，补偿混流箱内底部安装有第一电磁阀和第二电磁阀，第二电磁阀和第一电磁阀的输出端安装有输液管，输液管与单向阀的输入端连接。

9、一种α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏方法，包括以下具体步骤：

10、将混合溶液经过进料换热器加热后通入板式塔身内，混合溶液加热后获得混合蒸汽和混合溶液；

11、混合蒸汽经过冷凝组件后对γ-丁内酯冷却进行分离后将含有α-乙酰基-γ-丁内酯的粗品液体回流入板式塔身内进行再处理；

12、混合溶液经过塔釜再沸器的加热后重新获得混合蒸汽进行进一步冷却提纯；

13、对板式塔身排出的废液通过分流管排出。

14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：

15、本专利技术提供的一种α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置及方法，通过冷凝组件配合温度补偿组件，利用冷却水的温度降温的同时通过温度补偿组件对冷却室内的散热盘进行温度调节，实现将混合蒸汽中的γ-丁内酯先分离出去，再对α-乙酰基-γ-丁内酯进行分离，通过循环精馏可实现对混合溶液中的α-乙酰基-γ-丁内酯提纯精馏。

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【技术保护点】

1.一种α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置，包括板式塔身(1)、塔釜再沸器(2)、进料换热器(3)和冷凝组件(4)，其特征在于：所述板式塔身(1)的中部通过进料管(19)连接有进料换热器(3)，进料换热器(3)用于对含有α-乙酰基-γ-丁内酯的混合溶液进行加热，所述板式塔身(1)的底部连接有下料管(12)，板式塔身(1)的底部侧面与塔釜再沸器(2)的输出端连接，塔釜再沸器(2)用于对板式塔身(1)底部汇集的混合溶液进行再次加热蒸发，塔釜再沸器(2)的底部连接有分流管(11)，分流管(11)上连接有下料管(12)，分流管(11)的另一端与排废管连接，所述板式塔身(1)的顶部安装有导气管(13)，导气管(13)与冷凝组件(4)的进气端连接，冷凝组件(4)的出气端连接有排气管(14)，冷凝组件(4)用于对蒸发的混有α-乙酰基-γ-丁内酯的蒸汽进行冷凝，所述冷凝组件(4)的底部连接有回流管(17)，回流管(17)与板式塔身(1)的顶部连通。

2.根据权利要求1所述的α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置，其特征在于：所述冷凝组件(4)包括冷却箱(41)、冷却管路(44)、散热

3.根据权利要求2所述的α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置，其特征在于：所述温度补偿组件(5)安装在冷却箱(41)的顶部，冷却箱(41)上设置有四组且分别于第一冷却室、第二冷却室、第三冷却室和第四冷却室内的散热盘(45)连通的温度补偿组件(5)，所述散热盘(45)上两侧开设有若干组对称分布的散热管路(46)，散热盘(45)两侧的相邻散热管路(46)连通，散热盘(45)的外侧包覆设置有封堵环(47)，所述散热管路(46)位于冷却管路(44)内的一端与冷却管路(44)内的冷却水连通，所述散热盘(45)内散热管路(46)的冷却水出口设置有安装在冷却管路(44)内的第一温度传感器(49)，第一温度传感器(49)用于采集从散热管路(46)排出冷却水的温度信号并发送至温度补偿组件(5)。

4.根据权利要求3所述的α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置，其特征在于：所述第一冷却室和第二冷却室内的温度高于α-乙酰基-γ-丁内酯的沸点且低于γ-丁内酯的沸点，第三冷却室和第四冷却室的温度低于α-乙酰基-γ-丁内酯的沸点。

5.根据权利要求4所述的α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置，其特征在于：所述封堵环(47)上安装有单向阀(48)，所述单向阀(48)与温度补偿组件(5)连通，所述单向阀(48)内的液体流通方向为从单向阀(48)流向散热管路(46)。

6.根据权利要求5所述的α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置，其特征在于：所述温度补偿组件(5)包括补偿混流箱(51)、第一流量控制阀(52)、第二流量控制阀(54)和混流盒(56)，所述补偿混流箱(51)内顶部两侧分别安装有第一流量控制阀(52)和第二流量控制阀(54)，所述第一流量控制阀(52)的输入端通过第二供液管(71)与冷流管(7)连通，第二流量控制阀(54)的输入端通过第一供液管(61)与热流管(6)连通，所述热流管(6)内流通设置有恒温的热水，冷流管(7)内流通设置有恒温的冷水，所述补偿混流箱(51)内的顶部安装有混流盒(56)，所述混流盒(56)与第一流量控制阀(52)和第二流量控制阀(5...

【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置，其特征在于：所述冷凝组件(4)包括冷却箱(41)、冷却管路(44)、散热盘(45)和隔板(8)，所述冷却箱(41)内贯穿设置有冷却管路(44)，所述冷却管路(44)内设置有单向流动的冷却水，所述冷却箱(41)上两侧分别安装有导气管(13)和排气管(14)，所述冷却管路(44)内的冷却水流动方向为排气管(14)流向朝向导气管(13)的方向，所述冷却箱(41)内等距安装有三组隔板(8)，所述隔板(8)的顶部设置有导气槽，通过隔板(8)的间隔将冷却箱(41)从导气管(13)至朝向排气管(14)的方向分为第一冷却室、第二冷却室、第三冷却室和第四冷却室，所述第一冷却室、第二冷却室、第三冷却室和第四冷却室的底部均安装有导流板(42)和扰流板(43)，导流板(42)用于对冷却箱(41)内凝结的液体进行导流，所述第一冷却室的底部连接有出料管(15)，第二冷却室的底部连接有第一导流管(16)，第三冷却室的底部连接有回流管(17)，第四冷却室的底部连接有第二导流管(18)，所述第一导流管(16)与出料管(15)连通，第二导流管(18)与回流管(17)连通，所述回流管(17)与板式塔身(1)的顶部连通，所述冷却管路(44)上安装有若干组散热盘(45)，散热盘(45)在冷却管路(44)内冷却水的降温影响下对冷却箱(41)内流经的混合蒸汽进行冷却，所述散热盘(45)与温度补偿组件(5)连通，温度补偿组件(5)用于对冷却箱(41)内的散热盘(45)进行温度补偿调节。

3.根据权利要求2所述的α-乙酰基-γ-丁内酯制备用精馏装置，其特征在于：所述温度补偿组件(5)安装在冷却箱(41)的顶部，冷却箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙坚，王京荣，白兰欣，张红卫，
申请(专利权)人：浙江荣凯科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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