一种自清洗填料式精馏装置制造方法及图纸

技术编号：44082147 阅读：9 留言：0更新日期：2025-01-17 16:16

本发明专利技术提供一种自清洗填料式精馏装置，包括精馏塔塔体、第一清洗泵、第一输液管、喷淋组件、第一排液管，和位于塔体内由下至上依次间隔排列的至少两个填料层；对应每个填料层的位置设置至少一个喷淋组件，喷淋组件包括至少两个环绕填料层均匀分布并安装在塔体外周壁上的喷淋水枪，第一清洗泵的出液口与第一输液管的第一端连通，第一输液管的第二端与每一个喷淋水枪连通，第一排液管与塔体的底部连通；填料层对应喷淋水枪的位置开设有容纳槽，喷淋水枪的枪头伸入其对应的容纳槽内，喷淋水枪的枪轴沿塔体的径向延伸，枪头在容纳槽内能够在垂直于枪轴的方向上摆动，摆动后的枪头能够绕枪轴转动。解决了精馏装置人工劳动强度大、成本高的技术问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工设备，尤其涉及一种自清洗填料式精馏装置。

技术介绍

1、α-吡咯烷酮是一种医药中间体，为无色或微黄色澄清液体，有微氨味，熔点24.6℃，沸点245℃，能与水、醇、氯仿、苯、乙酸、乙酯和二氧化硫等有机溶剂互溶，难溶于石油醚。

2、现在大多数厂家采用γ-丁内酯氨化制α-吡咯烷酮的生产工艺，在生产工艺中需要采用精馏装置来分离和纯化反应产物。填料精馏装置由于低压降、适应性强和高效率的特点，在α-吡咯烷酮的制备过程中被广泛应用，可是在填料精馏装置长期连续运行的过程中，被精馏液体中的固态杂质会逐渐粘附、累积在填料上，造成传热、传质效率下降，严重时会影响精馏装置的正常运行。因此，需要定期对精馏装置进行清洗，去除填料上的粘附物，恢复精馏装置的工作状况。

3、传统的清洗方法是：拆卸--清洗--组装模式，需要采用大型吊装设备进行拆卸，劳动强度大，耗费大量人工，而且用时较长，成本较高，对生产影响较大。目前也存在自动清洗的精馏装置，一般是在填料层的上方设置喷淋装置，通过喷淋清洗液对下方填料进行清洗，此种方式下流经填料的水流缓慢、动力差，无法对填料中的顽固污垢进行清洗，每隔一定时间仍然需要对精馏塔进行拆卸清洗。

4、为此，亟需一种改进的自清洗填料式精馏装置。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种自清洗填料式精馏装置，其解决了现有精馏装置清洗效果差、人工劳动强度大、成本较高的技术问题。</p>

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：

5、本专利技术提供一种一种自清洗填料式精馏装置，包括精馏塔塔体、第一清洗系统和位于塔体内由下至上依次间隔排列的至少两个填料层；

6、第一清洗系统包括第一清洗泵、第一输液管、喷淋组件和第一排液管，对应每个填料层的位置设置至少一个喷淋组件，喷淋组件包括至少两个环绕填料层均匀分布并安装在塔体外周壁上的喷淋水枪，第一清洗泵的出液口通过第一输液阀门与第一输液管的第一端连通，第一输液管的第二端与每一个喷淋水枪连通，第一排液管与塔体的底部连通；

7、填料层对应喷淋水枪的位置开设有容纳槽，喷淋水枪的枪头伸入塔体内并位于其对应的容纳槽内，喷淋水枪的枪轴沿塔体的径向延伸，枪头在容纳槽内能够在垂直于枪轴的方向上摆动，摆动后的枪头能够绕枪轴转动。

8、可选地，自清洗填料式精馏装置还包括第二清洗系统，第二清洗系统包括第二清洗泵、第二输液管和第二排液管，第二清洗泵的出液口通过第二输液阀门与第二输液管的第一端连通，第二输液管的第二端与塔体的顶部连通，第二排液管的第一端与塔体的底部连通，第二排液管的第二端形成有第一排液子管和第二排液子管，第一排液子管通过第一排液阀门与第二清洗泵的进液口连通，第二排液子管通过第二排液阀门与废液仓连通。

9、可选地，第一清洗泵泵送的液体为清水，第二清洗泵泵送的液体为除垢液。

10、可选地，喷淋水枪包括第一驱动单元，第二驱动单元，第一拉绳，第二拉绳，绕绳轮组，水枪壳体，喷水管，以及沿枪轴依次排列的摆动套管和安装套管；

11、水枪壳体可绕枪轴转动地安装在塔体的外周壁上，安装套管固定于水枪壳体上，摆动套管的第一端与安装套管的第一端转动连接形成摆动轴，摆动套管绕摆动轴在垂直于枪轴的方向上摆动，喷水管插入安装套管和摆动套管内，喷水管伸出摆动套管第二端的部位形成枪头，喷水管对应摆动套管与安装套管的转动连接位置为柔性段，喷水管伸出安装套管的第一端的部位与第一输液管转动连接；

12、第一驱动单元和绕绳轮组均安装于水枪壳体上，第一驱动单元与绕绳轮组传动连接，第一拉绳的第一端连接于摆动套管并位于喷水管的第一侧，第二拉绳的第一端连接于摆动套管并位于喷水管的第二侧，第一拉绳的第二端缠绕在绕绳轮组上，第二拉绳的第二端缠绕在绕绳轮组上；第一驱动单元的动力输出轴正转，驱动绕绳轮组向前释放第二拉绳，向后收紧第一拉绳，第一拉绳拉动摆动套管和摆动套管内的喷水管向第一方向摆动；第一驱动单元的动力输出轴反转，驱动绕绳轮组向前释放第一拉绳，向后收紧第二拉绳，第二拉绳拉动摆动套管和摆动套管内的喷水管向第二方向摆动；

13、第二驱动单元固定安装在塔体的外周壁上，第二驱动单元与水枪壳体传动连接，第二驱动单元带动水枪壳体相对第一输液管旋转。

14、可选地，喷水管包括沿枪轴依次连接的枪头和直管本体，枪头呈y字型，包括连接于一点的第一直管部、第二直管部和第三直管部，第一直管部与直管本体连接形成直线型，第二直管部和第三直管部关于第一直管部对称设置，第二直管部和第三直管部之间的夹角为30°～80°；枪头所在的平面与摆动套管的摆动平面共面。

15、可选地，第二直管部和第三直管部之间的夹角为60°～80°。

16、可选地，对应每个填料层的位置设置三个喷淋组件，分别是第一喷淋组件、第二喷淋组件和第三喷淋组件，第一喷淋组件设置于填料层的顶部，第二喷淋组件设置于填料层的中部，第三喷淋组件设置于填料层的底部；

17、第一喷淋组件的喷淋水枪和第二喷淋组件的喷淋水枪一一位置对应设置，第二喷淋组件的喷淋水枪和第三喷淋组件的喷淋水枪一一位置对应设置。

18、可选地，第一喷淋组件中相邻两个喷淋水枪之间的间距小于1.7倍喷淋水枪的喷射距离，第一喷淋组件和第二喷淋组件中一一位置对应的两个喷淋水枪之间的间距小于1.7倍喷淋水枪的喷射距离，第二喷淋组件和第三喷淋组件中一一位置对应的两个喷淋水枪之间的间距小于1.7倍喷淋水枪的喷射距离；塔体的直径小于1.7倍喷淋水枪的喷射距离。

19、可选地，绕绳轮组包括安装于水枪壳体内的主动轮、第一绕绳轮和第二绕绳轮，第一绕绳轮位于喷水管的第一侧，第二绕绳轮位于喷水管的第二侧，主动轮位于第一绕绳轮和第二绕绳轮之间，第一绕绳轮和第二绕绳轮分别与主动轮传动连接，第一驱动单元与主动轮传动连接，第一拉绳的第二端缠绕在第一绕绳轮上，第二拉绳的第二端缠绕在第二绕绳轮上。

20、可选地，喷水管和安装套管之间形成有装配间隙，第一拉绳和第二拉绳均容纳于装配间隙内，第一拉绳的第一端伸出装配间隙与摆动套管连接，第二拉绳的第一端伸出装配间隙与摆动套管连接，安装套管的管壁上开设有相对的第一通孔和第二通孔，第一拉绳的第二端穿过第一通孔缠绕在绕绳轮组上，第二拉绳的第二端穿过第二通孔缠绕在绕绳轮组上。

21、(三)有益效果

22、本专利技术的有益效果是：

23、本专利技术提供的自清洗精馏装置，通过环绕填料层设置喷淋水枪，并且喷淋水枪的枪头在容纳槽内能够在水平方向上摆动，摆动后的枪头能够绕枪轴转动，能够实现对填料层的全面高压清洗，迅速冲走填料层的顽固污垢，清洗效果好，清洗效率高，整个过程可由自动化实现，无需耗费大量人工，用时短、成本低，对生产影响较小。

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【技术保护点】

1.一种自清洗填料式精馏装置，其特征在于，包括精馏塔塔体(1)、第一清洗系统和位于塔体(1)内由下至上依次间隔排列的至少两个填料层(2)；

2.根据权利要求1所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，还包括第二清洗系统，第二清洗系统包括第二清洗泵(41)、第二输液管(42)和第二排液管(43)，第二清洗泵(41)的出液口通过第二输液阀门(45)与第二输液管(42)的第一端连通，第二输液管(42)的第二端与塔体(1)的顶部连通，第二排液管(43)的第一端与塔体(1)的底部连通，第二排液管(43)的第二端形成有第一排液子管(46)和第二排液子管(47)，第一排液子管(46)通过第一排液阀门(48)与第二清洗泵(41)的进液口连通，第二排液子管(47)通过第二排液阀门(49)与废液仓连通。

3.根据权利要求2所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，第一清洗泵泵送的液体为清水，第二清洗泵(41)泵送的液体为除垢液。

4.根据权利要求1所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，喷淋水枪(3)包括第一驱动单元，第二驱动单元，第一拉绳(31)，第二拉绳(32)，

5.根据权利要求4所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，喷水管(36)包括沿枪轴依次连接的枪头和直管本体，枪头呈Y字型，包括连接于一点的第一直管部、第二直管部(362)和第三直管部(363)，第一直管部与直管本体连接形成直线型，第二直管部(362)和第三直管部(363)关于第一直管部对称设置，第二直管部(362)和第三直管部(363)之间的夹角为30°～80°；

6.根据权利要求5所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，第二直管部(362)和第三直管部(363)之间的夹角为60°～80°。

7.根据权利要求6所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，对应每个填料层(2)的位置设置三个喷淋组件，分别是第一喷淋组件、第二喷淋组件和第三喷淋组件，第一喷淋组件设置于填料层(2)的顶部，第二喷淋组件设置于填料层(2)的中部，第三喷淋组件设置于填料层(2)的底部；

8.根据权利要求7所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，第一喷淋组件中相邻两个喷淋水枪(3)之间的间距小于1.7倍喷淋水枪(3)的喷射距离，第一喷淋组件和第二喷淋组件中一一位置对应的两个喷淋水枪(3)之间的间距小于1.7倍喷淋水枪(3)的喷射距离，第二喷淋组件和第三喷淋组件中一一位置对应的两个喷淋水枪(3)之间的间距小于1.7倍喷淋水枪(3)的喷射距离；塔体(1)的直径小于1.7倍喷淋水枪(3)的喷射距离。

9.根据权利要求4所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，绕绳轮组包括安装于水枪壳体(33)内的主动轮(381)、第一绕绳轮(382)和第二绕绳轮(383)，第一绕绳轮(382)位于喷水管(36)的第一侧，第二绕绳轮(383)位于喷水管(36)的第二侧，主动轮(381)位于第一绕绳轮(382)和第二绕绳轮(383)之间，第一绕绳轮(382)和第二绕绳轮(383)分别与主动轮(381)传动连接，第一驱动单元与主动轮(381)传动连接，第一拉绳(31)的第二端缠绕在第一绕绳轮(382)上，第二拉绳(32)的第二端缠绕在第二绕绳轮(383)上。

10.根据权利要求4所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，喷水管(36)和安装套管(35)之间形成有装配间隙，第一拉绳(31)和第二拉绳(32)均容纳于装配间隙内，第一拉绳(31)的第一端伸出装配间隙与摆动套管(34)连接，第二拉绳(32)的第一端伸出装配间隙与摆动套管(34)连接，安装套管(35)的管壁上开设有相对的第一通孔(352)和第二通孔(353)，第一拉绳(31)的第二端穿过第一通孔(352)缠绕在绕绳轮组上，第二拉绳(32)的第二端穿过第二通孔(353)缠绕在绕绳轮组上。

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【技术特征摘要】

1.一种自清洗填料式精馏装置，其特征在于，包括精馏塔塔体(1)、第一清洗系统和位于塔体(1)内由下至上依次间隔排列的至少两个填料层(2)；

3.根据权利要求2所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，第一清洗泵泵送的液体为清水，第二清洗泵(41)泵送的液体为除垢液。

4.根据权利要求1所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，喷淋水枪(3)包括第一驱动单元，第二驱动单元，第一拉绳(31)，第二拉绳(32)，绕绳轮组，水枪壳体(33)，喷水管(36)，以及沿枪轴依次排列的摆动套管(34)和安装套管(35)；

5.根据权利要求4所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，喷水管(36)包括沿枪轴依次连接的枪头和直管本体，枪头呈y字型，包括连接于一点的第一直管部、第二直管部(362)和第三直管部(363)，第一直管部与直管本体连接形成直线型，第二直管部(362)和第三直管部(363)关于第一直管部对称设置，第二直管部(362)和第三直管部(363)之间的夹角为30°～80°；

6.根据权利要求5所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，第二直管部(362)和第三直管部(363)之间的夹角为60°～80°。

7.根据权利要求6所述的自清洗填料式精馏装置，其特征在于，对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兵杰，张宁宁，蒋淑婷，李新建，刘曙光，郭志强，李超，刘祥，
申请(专利权)人：山东旺源新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：

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