專利名稱：一種用于氨回收的蒸餾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于熱交換及蒸餾技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)含氨工業(yè)廢水進(jìn)行環(huán)保 處理的用于氨回收的蒸餾裝置。
背景技術(shù)：
蒸餾裝置是對(duì)含氨工業(yè)廢水進(jìn)行氨回收處理的重要設(shè)備之一，蒸餾裝置的作用之 一是對(duì)氨工業(yè)廢水進(jìn)行環(huán)保處理，以達(dá)到減少氨排放的目的，作用之二是對(duì)氨工業(yè)廢水中 的氨進(jìn)行回收，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)再利用。傳統(tǒng)的氨蒸餾裝置為填料式蒸餾塔或板式蒸餾塔，需要另行配置換熱器，存在著 工藝流程長、操作復(fù)雜、空間占用多、工藝系統(tǒng)及土建投資大等弊端；在蒸餾過程中大量水 蒸汽與氨氣共同蒸出，存在氨氣濃度低、含水量大、熱損失多、蒸汽消耗高、熱能利用率低的 弊端；傳統(tǒng)氨蒸餾裝置內(nèi)部的蒸汽分布器多為開孔的單個(gè)蒸汽管，存在蒸汽分布不均勻的 弊端，蒸汽在填料中經(jīng)常出現(xiàn)偏流現(xiàn)象，導(dǎo)致氣液兩相接觸不充分，傳熱速率小，傳質(zhì)效果 差，蒸餾效率低；傳統(tǒng)氨蒸餾裝置內(nèi)部的液體收集分布器多為分體式，液體收集器和液體分 布器分體設(shè)置，液體分布器多為帶有中心管的排管式分布器或帶有中心管的多級(jí)槽式分布 器，存在占用空間大、裝置的容積利用率低、裝置受風(fēng)載荷搖動(dòng)時(shí)液體分布不均勻的弊端。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種工藝流程短、操作簡單、結(jié) 構(gòu)緊湊、分離效率高、壓降小、持液量小、運(yùn)行穩(wěn)定、投資省的用于氨回收的蒸餾裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種用于氨回收的蒸餾裝 置，其內(nèi)部自下而上依次設(shè)有蒸餾塔、預(yù)熱器和冷卻器，蒸餾塔底部和上部側(cè)壁分別設(shè)有脫 氨液出口和進(jìn)液口，預(yù)熱器側(cè)壁設(shè)有含氨液進(jìn)口和含氨液出口，冷卻器頂部設(shè)有氨氣出口， 含氨液出口與進(jìn)液口通過管道連接。所述蒸餾塔內(nèi)自下而上依次設(shè)有貯液段、蒸餾段和精餾段，貯液段上部水平設(shè)有 蒸汽分布器，蒸汽分布器外端設(shè)有蒸汽進(jìn)口，蒸餾段和精餾段自下而上分別依次設(shè)有填料 和液體收集分布器，進(jìn)液口設(shè)在蒸餾段與精餾段之間。所述蒸汽分布器包括水平設(shè)置的一根蒸汽主管，蒸汽主管兩側(cè)均設(shè)有與其連通的 蒸汽支管，蒸汽主管和蒸汽支管上均設(shè)有若干個(gè)蒸汽孔，蒸汽孔的軸向傾斜設(shè)置。所述液體收集分布器包括水平橫向設(shè)置的兩層支撐板，兩層支撐板通過集液環(huán)固 定連接，上層支撐板和下層支撐板上部分別水平縱向設(shè)有若干條收集槽和分布槽，兩層支 撐板之間設(shè)有兩端與集液環(huán)固定連接的集液管，集液管下部設(shè)有分布管，分布管下端插在 分布槽內(nèi)，分布槽底部設(shè)置有布液孔。所述冷卻器下部側(cè)壁和上部側(cè)壁分別設(shè)有循環(huán)冷卻水進(jìn)口和循環(huán)冷卻水出口。所述預(yù)熱器和冷卻器之間設(shè)有一截短節(jié)。所述蒸餾塔內(nèi)的蒸餾段和精餾段數(shù)量至少為一個(gè)。[0012]所述蒸餾裝置側(cè)壁上于貯液段、蒸餾段、精餾段、預(yù)熱器、冷卻器部位分別設(shè)有人 孔。所述預(yù)熱器和冷卻器內(nèi)部分別豎直設(shè)有換熱管。采用上述技術(shù)方案，可以達(dá)到以下有益效果1、將預(yù)熱器、冷卻器與蒸餾塔組合為一體，設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、節(jié)約空 間，可以在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)裝置的布置，設(shè)備集約，減少工藝氨氣配管的長度，減少工藝 系統(tǒng)及土建的投資。2、將預(yù)熱器設(shè)置在蒸餾塔上方，對(duì)含氨工業(yè)廢水在進(jìn)入蒸餾塔前進(jìn)行預(yù)熱升溫， 對(duì)蒸餾上升的含有水蒸汽的氨氣進(jìn)行冷卻使得氨氣中的水蒸汽冷凝為液體回流至蒸餾塔 的精餾段，不僅能夠解決氨氣濃度低、含水量大的弊端，減少氨氣中水蒸汽的含量，提高氨 氣濃度，同時(shí)能夠回收氨氣蒸餾過程的熱量、減少高溫設(shè)備及管道暴露在空氣中的面積，有 效減少熱損失，降低蒸汽的消耗，提高熱能利用率。3、改變了蒸汽分布器的結(jié)構(gòu)，蒸汽孔中心線與鉛垂線夾角在30 70°范圍內(nèi)，開 孔數(shù)量為多個(gè)，均勻布置，孔當(dāng)量直徑在4 20mm范圍內(nèi)；蒸汽在壓差作用下從蒸汽孔噴射 進(jìn)入蒸餾塔，在噴射作用下形成環(huán)流，使得蒸汽混合均勻，蒸汽均勻上升進(jìn)入填料內(nèi)部，確 保蒸汽在填料中不出現(xiàn)偏流現(xiàn)象，使得氣液兩相接觸充分，傳熱速率大，傳質(zhì)效果好，蒸餾 效率高。4、將液體收集器和液體分布器組合為一體，將液體分布器由管孔式改變?yōu)椴劭?式，設(shè)有收集槽、集液管、集液環(huán)、分布管、分布槽；收集槽為多個(gè)，水平排列，均勻布置；集 液管在收集槽的下方，集液管數(shù)量為一個(gè)以上(含一個(gè))，水平排列，均勻布置；集液管與集 液環(huán)連通，集液管下部設(shè)置有分布管，分布管為多個(gè)，垂直排列，均勻布置，分布管的長度在 100 400mm范圍內(nèi)；分布槽在分布管的下方，分布管下端管口與分布槽槽底設(shè)置一定距 離，該距離在20 80mm范圍內(nèi)，確保裝置受風(fēng)載荷搖動(dòng)時(shí)液體仍然能夠分布均勻，分布槽 為多個(gè)，水平排列，均勻布置，分布槽的底部設(shè)有多個(gè)分布孔，均勻布置，孔當(dāng)量直徑在4 20mm范圍內(nèi)。收集槽收集的液體進(jìn)入集液環(huán)，由集液管兩端進(jìn)入集液管，由集液管進(jìn)入分布 管，由分布管進(jìn)入分布槽，由布液孔進(jìn)入填料。取消排管式分布器或多級(jí)槽式分布器的中心 管形式，改為均勻排列的多個(gè)分布管，將長中心管改為短分布管，降低了傳統(tǒng)液體分布器的 空間高度，將液體收集器和液體分布器組合為一體，改變了傳統(tǒng)液體分布器的結(jié)構(gòu)，改變了 液體的分布方式，占用空間小、結(jié)構(gòu)合理、裝置的容積利用率高、裝置受風(fēng)載荷搖動(dòng)時(shí)液體 分布均勻，同時(shí)有效降低了蒸餾塔的高度，減少了制作成本。5、采用冷水通過冷卻水進(jìn)口進(jìn)入冷卻器內(nèi)部，再通過冷卻水出口排出，循環(huán)使用。6、短節(jié)、蒸餾段和精餾數(shù)量至少為一個(gè)，增加蒸餾、精餾及冷卻的工藝時(shí)間，有助 于提高氨氣回收的效率。 7、人孔用來查看蒸餾裝置內(nèi)部情況，裝卸填料，并進(jìn)行檢修。 本實(shí)用新型解決了工藝流程長、操作復(fù)雜、空間占用多、工藝系統(tǒng)及土建投資大的 弊端，解決了氨氣濃度低、含水量大、蒸汽消耗高、熱能利用率低的弊端，解決蒸汽分布不均 勻的弊端，避免蒸汽在填料中出現(xiàn)偏流現(xiàn)象，解決了液體收集分布器占用空間大、裝置的容 積利用率低、裝置受風(fēng)載荷搖動(dòng)時(shí)液體分布不均勻的弊端。確保工藝流程短、操作簡單、節(jié) 約空間，可以在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)裝置的布置，減少工藝系統(tǒng)及土建的投資；確保出裝置的
4氨氣濃度高、含水量小、熱損失少、熱能利用率高、蒸汽消耗低，確保蒸汽分布均勻、蒸汽在 填料中不出現(xiàn)偏流現(xiàn)象，使得氣液兩相接觸充分，傳熱速率大，傳質(zhì)效果好，蒸餾效率高，確 保液體收集分布器占用空間小、裝置的容積利用率高、裝置受風(fēng)載荷搖動(dòng)時(shí)液體分布均勻。 本實(shí)用新型具備結(jié)構(gòu)緊湊、投資省、分離效率高、氨氣濃度高、熱能利用率高、壓降小、持液 量小、操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型當(dāng)中蒸汽分布器的主視圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是本實(shí)用新型當(dāng)中液體收集分布器的主視圖；圖5是圖4的俯視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1 圖5所示，本實(shí)用新型的一種用于氨回收的蒸餾裝置，其內(nèi)部自下而上依 次設(shè)有蒸餾塔1、預(yù)熱器15和冷卻器10，預(yù)熱器15和冷卻器10之間設(shè)有一截短節(jié)9。蒸 餾塔1底部和上部側(cè)壁分別設(shè)有脫氨液出口 20和進(jìn)液口 6，預(yù)熱器15側(cè)壁設(shè)有含氨液進(jìn) 口 16和含氨液出口 8，冷卻器10頂部設(shè)有氨氣出口 12，冷卻器10下部和上部側(cè)壁分別設(shè) 有循環(huán)冷卻水進(jìn)口 13和循環(huán)冷卻水出口 11，預(yù)熱器15和冷卻器10內(nèi)部分別豎直設(shè)有若干 根換熱管32，含氨液出口 8與進(jìn)液口 6通過管道7連接。蒸餾塔1內(nèi)自下而上依次設(shè)有貯液段2、蒸餾段18和精餾段17(圖1中所示蒸餾 段18和精餾段17的數(shù)量至少為一個(gè)，當(dāng)然可以為多個(gè))，貯液段2上部水平設(shè)有蒸汽分布 器3，蒸汽分布器3外端設(shè)有蒸汽進(jìn)口 19，蒸餾段18和精餾段17自下而上分別依次設(shè)有填 料4和液體收集分布器5，進(jìn)液口 6設(shè)在蒸餾段18與精餾段17之間。蒸餾裝置側(cè)壁上于貯 液段2、蒸餾段18、精餾段17、預(yù)熱器15、冷卻器10部位分別設(shè)有人孔14。蒸汽分布器3包括水平設(shè)置的一根蒸汽主管21，蒸汽主管21兩側(cè)均設(shè)有與其連通 的蒸汽支管22，蒸汽主管21和蒸汽支管22上均設(shè)有若干個(gè)蒸汽孔23，蒸汽孔23的軸向傾 斜設(shè)置。 液體收集分布器5包括水平橫向設(shè)置的上層支撐板25和下層支撐板30，上層支撐 板25和下層支撐板30通過集液環(huán)27固定連接，上層支撐板25和下層支撐板30上部分別 水平縱向設(shè)有若干條收集槽24和分布槽29，上層支撐板25和下層支撐板30之間設(shè)有兩端 與集液環(huán)27固定連接的集液管26，集液管26下部設(shè)有分布管28，分布管28下端插在分布 槽29內(nèi)，分布槽29底部設(shè)置有布液孔31。收集槽24兩端與集液環(huán)27連通，集液環(huán)27與 集液管26兩端連通，集液管26與分布管28上端連通，分布管28下端與分布槽29連通，分 布槽29通過布液孔31下方空間連通。 工作使用時(shí)，工業(yè)用蒸汽由蒸汽進(jìn)口 19進(jìn)入蒸汽分布器3，依次進(jìn)入蒸汽分布器3 的蒸汽主管21、蒸汽支管22、蒸汽孔23，蒸汽在壓差作用下從蒸汽孔23噴射進(jìn)入貯液段2 上部空間，在噴射作用下形成環(huán)流，使得蒸汽混合均勻，蒸汽均勻上升進(jìn)入蒸餾段2的填料 4內(nèi)部，向上通過蒸餾段2的液體收集分布器5的間隙進(jìn)入精餾段17的填料4，向上通過精餾段17的液體收集分布器5進(jìn)入預(yù)熱器15的換熱管32的管內(nèi)，與換熱管32管外的由含氨 液進(jìn)口 16進(jìn)入預(yù)熱器15的含氨工業(yè)廢水進(jìn)行換熱，蒸汽在換熱管32的管內(nèi)被冷卻由氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài)的冷凝液，冷凝液沿?fù)Q熱管32的管內(nèi)壁向下流動(dòng)，向下依次通過精餾段17的液體 收集分布器5的收集槽24、集液環(huán)27、集液管26、分布管28、分布槽29、布液孔31、精餾段 17的填料4、蒸餾段2的液體收集分布器5的收集槽24、集液環(huán)27、集液管26、分布管28、 分布槽29、布液孔31、蒸餾段2的填料4、蒸汽分布器3的間隙進(jìn)入貯液段2的底部，由脫 氨液出口 20排出。含氨工業(yè)廢水由含氨液進(jìn)口 16進(jìn)入預(yù)熱器15的換熱管32管外與預(yù)熱 器15的換熱管32的管內(nèi)的蒸汽進(jìn)行換熱，含氨工業(yè)廢水被加熱，由含氨液出口 8依次通過 管道7、進(jìn)液口 6進(jìn)入蒸餾段2的液體收集分布器5的集液環(huán)27，依次通過集液管26、分布 管28、分布槽29、布液孔31，進(jìn)入蒸餾段2的填料4，在填料4表面與沿填料4表面上升的 蒸汽換熱，含氨工業(yè)廢水分為兩路，一路為氨氣，氨氣從液體中逸出，與蒸汽一起上升，上升 通過預(yù)熱器15，蒸汽被冷卻由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)向下流動(dòng)，氨氣繼續(xù)上升，通過短節(jié)9進(jìn)入冷卻 器10的換熱管32的管內(nèi)，與換熱管32管外的由循環(huán)冷卻水進(jìn)口 13進(jìn)入冷卻器10的循環(huán) 冷卻水進(jìn)行換熱，氨氣被冷卻，由氨氣出口 12排出，循環(huán)冷卻水由循環(huán)冷卻水出口 11排出； 另一路為脫氨液，在蒸餾段2的填料4表面與沿填料4表面向下流動(dòng)的蒸汽冷凝液匯合，最 終由脫氨液出口 20排出。
權(quán)利要求一種用于氨回收的蒸餾裝置，其特征在于其內(nèi)部自下而上依次設(shè)有蒸餾塔、預(yù)熱器和冷卻器，蒸餾塔底部和上部側(cè)壁分別設(shè)有脫氨液出口和進(jìn)液口，預(yù)熱器側(cè)壁設(shè)有含氨液進(jìn)口和含氨液出口，冷卻器頂部設(shè)有氨氣出口，含氨液出口與進(jìn)液口通過管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氨回收的蒸餾裝置，其特征在于所述蒸餾塔內(nèi)自 下而上依次設(shè)有貯液段、蒸餾段和精餾段，貯液段上部水平設(shè)有蒸汽分布器，蒸汽分布器外 端設(shè)有蒸汽進(jìn)口，蒸餾段和精餾段自下而上分別依次設(shè)有填料和液體收集分布器，進(jìn)液口 設(shè)在蒸餾段與精餾段之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于氨回收的蒸餾裝置，其特征在于所述蒸汽分布器 包括水平設(shè)置的一根蒸汽主管，蒸汽主管兩側(cè)均設(shè)有與其連通的蒸汽支管，蒸汽主管和蒸 汽支管上均設(shè)有若干個(gè)蒸汽孔，蒸汽孔的軸向傾斜設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種用于氨回收的蒸餾裝置，其特征在于所述液體收 集分布器包括水平橫向設(shè)置的兩層支撐板，兩層支撐板通過集液環(huán)固定連接，上層支撐板 和下層支撐板上部分別水平縱向設(shè)有若干條收集槽和分布槽，兩層支撐板之間設(shè)有兩端與 集液環(huán)固定連接的集液管，集液管下部設(shè)有分布管，分布管下端插在分布槽內(nèi)，分布槽底部 設(shè)置有布液孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于氨回收的蒸餾裝置，其特征在于所述冷卻器下部 側(cè)壁和上部側(cè)壁分別設(shè)有循環(huán)冷卻水進(jìn)口和循環(huán)冷卻水出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于氨回收的蒸餾裝置，其特征在于所述預(yù)熱器和冷 卻器之間設(shè)有一截短節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于氨回收的蒸餾裝置，其特征在于所述蒸餾塔內(nèi)的 蒸餾段和精餾段數(shù)量至少為一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于氨回收的蒸餾裝置，其特征在于所述蒸餾裝置側(cè) 壁上于貯液段、蒸餾段、精餾段、預(yù)熱器、冷卻器部位分別設(shè)有人孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于氨回收的蒸餾裝置，其特征在于所述預(yù)熱器和冷 卻器內(nèi)部分別豎直設(shè)有換熱管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于氨回收的蒸餾裝置，其內(nèi)部自下而上依次設(shè)有蒸餾塔、預(yù)熱器和冷卻器，蒸餾塔底部和上部側(cè)壁分別設(shè)有脫氨液出口和進(jìn)液口，預(yù)熱器側(cè)壁設(shè)有含氨液進(jìn)口和含氨液出口，冷卻器頂部設(shè)有氨氣出口，含氨液出口與進(jìn)液口通過管道連接。本實(shí)用新型具備結(jié)構(gòu)緊湊、投資省、分離效率高、氨氣濃度高、熱能利用率高、壓降小、持液量小、操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C02F101/16GK201713348SQ20102014929
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者張志廣 申請(qǐng)人:張志廣;漯河鑫宇化工設(shè)備有限公司