一種多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，包括彼此串聯(lián)的進(jìn)料裝置和精餾塔，精餾塔的塔頂依次連接冷凝器和回流罐，回流罐出液端連接兩條管路，一條管路上設(shè)回流泵且出液端與塔頂連接，為回流管路，另一管路連接頂料罐，為產(chǎn)品管路，塔底的出料口通過管路依次連接釜料泵和釜料罐，所述精餾塔包括塔釜、塔身和塔頂，塔釜與塔身的底端連接，塔頂則連接在塔身的頂端，所述塔身包括數(shù)個(gè)塔節(jié)，相鄰兩個(gè)塔節(jié)通過連接段可拆卸連接，每個(gè)塔節(jié)內(nèi)填充有填料。本發(fā)明能夠在實(shí)驗(yàn)室有限空間條件下完全模擬工業(yè)生產(chǎn)連續(xù)精餾的操作，且可進(jìn)行常壓、真空精餾試驗(yàn)，普通連續(xù)精餾試驗(yàn)，抽提精餾試驗(yàn)，滿足實(shí)驗(yàn)室多種試驗(yàn)操作需要。
【專利說(shuō)明】一種多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種精餾系統(tǒng)，尤其涉及一種多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]精餾塔主要包括兩種類型，一類是化工生產(chǎn)中使用的精餾裝置，該類裝置通常是連續(xù)生產(chǎn)裝置，系統(tǒng)組成主要包括進(jìn)料泵、精餾塔、塔頂冷凝器、回流罐、回流泵、塔頂產(chǎn)品泵、重沸器、釜料泵等，生產(chǎn)裝置一般需要具有較大的生產(chǎn)能力，其精餾塔通常采用塔式塔、規(guī)整填料塔、大尺寸散裝填料塔等。這些精餾塔的塔板效率較低，需要精餾塔的高度很高，占用空間很大，由于需要較大的生產(chǎn)能力，各輸送泵通常采用離心泵，流量控制通過調(diào)節(jié)泵出口閥門的開度調(diào)節(jié)，流量調(diào)節(jié)的精確度較低，因此生產(chǎn)上所使用的精餾裝置一般不適合實(shí)驗(yàn)室的小型精餾試驗(yàn)。另一類精餾裝置是實(shí)驗(yàn)室用的間歇精餾裝置。由精餾釜、精餾塔、塔頂冷凝管、回流比分配器、頂料接收瓶組成，在進(jìn)行精餾試驗(yàn)時(shí)，一次性把處理的物料投入精餾釜中，并對(duì)精餾釜進(jìn)行加熱，釜內(nèi)物料部分汽化，蒸汽進(jìn)入精餾塔，從塔頂塔流出，進(jìn)入冷凝管，冷凝成液體，冷凝液經(jīng)回流比分配器分配后，一部分液體從精餾塔頂返回精餾塔，提供回流液體，一部分冷凝液進(jìn)入頂料接收瓶，作為精餾產(chǎn)品，由于間歇精餾過程中，釜料的組成不斷地在變化，與生產(chǎn)裝置連續(xù)精餾操作存在較大差別，因此間歇精餾裝置不能完全模擬生產(chǎn)裝置的操作。
[0003]在實(shí)驗(yàn)室精餾試驗(yàn)裝置中，為了在較低的塔體高度上獲得更多的理論塔板數(shù)，通常采用小尺寸的高效散裝填料，這類填料的塔板效率很高，但當(dāng)塔徑過大或填料層高度過高時(shí)，由于液體在填料表面的分布不均勻，塔板效率會(huì)急劇下降。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室精餾塔一般只有一段填料層，其有效填料高度有限，難以滿足多理論塔板精餾的試驗(yàn)要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，包括彼此串聯(lián)的進(jìn)料裝置和精餾塔，精餾塔的塔頂依次連接冷凝器和回流罐，回流罐出液端連接兩條管路，一條管路上設(shè)回流泵且出液端與塔頂連接，為回流管路，另一管路連接頂料罐，為產(chǎn)品管路，塔底的出料口通過管路依次連接釜料泵和釜料罐，其特征在于，所述精餾塔包括塔釜、塔身和塔頂，塔釜與塔身的底端連接，塔頂則連接在塔身的頂端，所述塔身包括數(shù)個(gè)塔節(jié)，相鄰兩個(gè)塔節(jié)通過連接段可拆卸連接，每個(gè)塔節(jié)內(nèi)填充有填料。
[0006]所述塔節(jié)的底部設(shè)有用于支撐填料的篩網(wǎng)，頂部設(shè)有液體再分布器，其中下部則設(shè)置一伸入塔節(jié)內(nèi)腔的內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管，該內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管的前端靠近塔節(jié)的中心線位置，其內(nèi)腔插有溫度計(jì)。
[0007]本發(fā)明可做以下改進(jìn):所述塔節(jié)外壁上由內(nèi)至外依次設(shè)內(nèi)保溫層、電加熱套和外保溫層，所述內(nèi)保溫層與電加熱套之間具有間距，在該間距內(nèi)設(shè)置外溫檢測(cè)溫度計(jì)插管，用于安插溫度計(jì)檢測(cè)電加熱套的加熱溫度，所述外溫檢測(cè)溫度計(jì)插管內(nèi)插有溫度計(jì)，所述外溫檢測(cè)溫度計(jì)插管和內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管內(nèi)的溫度計(jì)均與電加熱套的加熱控制器連接，力口熱控制器根據(jù)溫度計(jì)反饋的溫度來(lái)調(diào)整加熱功率，以控制外壁溫度，使外溫比內(nèi)溫低2°C左右，達(dá)到保溫目的。
[0008]本發(fā)明所述的填料可根據(jù)理論塔板數(shù)的要求，選擇Φ2Χ2~Φ6Χ6的不同規(guī)格Θ型不銹鋼絲網(wǎng)填料。需要獲得較多理論塔板數(shù)的時(shí)候，選用小尺寸填料，如Φ2Χ2填料，由于該類填料的效率對(duì)所在精餾塔的尺寸十分敏感，即當(dāng)塔內(nèi)徑大于一定數(shù)值或單層填料高度大于一定數(shù)值時(shí)，填料的效率會(huì)急劇下降，因此本技術(shù)方案的塔節(jié)尺寸必須與填料相匹配，經(jīng)反復(fù)考察，優(yōu)選以下方案:塔節(jié)內(nèi)徑30~50mm,塔節(jié)高度400~500mm。
[0009]所述連接段為一圓筒，內(nèi)徑與塔節(jié)內(nèi)徑相等，外壁設(shè)有保溫套，連接段設(shè)有進(jìn)料管和溫度計(jì)插管，所述進(jìn)料管和溫度計(jì)插管均伸入連接段的內(nèi)腔內(nèi)且前端靠近連接段的中心線位置，所述溫度計(jì)插管內(nèi)插有溫度計(jì)。
[0010]所述液體再分布器包括用于將再分布器安裝在填料塔內(nèi)的支撐板和用于液體導(dǎo)流的導(dǎo)流板，所述支撐板為一內(nèi)徑與填料塔內(nèi)徑相等的水平設(shè)置的環(huán)形板，所述導(dǎo)流板為一環(huán)形板且其內(nèi)側(cè)邊開有若干個(gè)半圓形缺口，呈內(nèi)齒輪狀，所述導(dǎo)流板的外側(cè)邊與支撐板的內(nèi)側(cè)邊連接，而板體則傾斜向下。液體再分布器由支撐板安裝在填料塔的每個(gè)塔節(jié)上，沿塔壁流下的液體被轉(zhuǎn)向進(jìn)入導(dǎo)流板上表面，并沿導(dǎo)流板上表面流向齒尖，從齒尖滴下，實(shí)現(xiàn)塔內(nèi)液體的重新分布。而導(dǎo)流板上的半圓形缺口為氣相流通提供更大的流通面積，使氣相向上流動(dòng)不受影響。在小型填料塔內(nèi)安裝該液體再分布器，消除了填料層高度增加對(duì)塔板效率的影響，使精餾塔可以通過增加填料高度獲得更多的理論塔板數(shù)。
[0011]所述導(dǎo)流板的的底部邊緣圓周的直徑為填料塔內(nèi)徑的70%。
[0012]所述半圓形缺口的半徑比導(dǎo)流板的圓環(huán)寬度短1~2_。所述導(dǎo)流板與水平面的夾角α為30?60。。
[0013]所述支撐板的寬度為4~6mm。
[0014]所述支撐板和導(dǎo)流板的厚度均為0.25-0.5mm。
[0015]所述塔釜底部設(shè)有與釜料罐連接釜料出料管，上部設(shè)有插入釜腔內(nèi)且延伸至塔釜底部的溫度計(jì)插管，塔釜外壁由內(nèi)至外依次套設(shè)加熱夾套和保溫層。
[0016]所述連續(xù)精餾系統(tǒng)的進(jìn)料裝置為兩套，分別為第一進(jìn)料裝置和第二進(jìn)料裝置，所述精餾塔設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口，所述第一進(jìn)料裝置和第二進(jìn)料裝置分別與兩個(gè)進(jìn)料口連接。設(shè)置兩套進(jìn)料裝置，根據(jù)試驗(yàn)需要，可僅使用其中一套進(jìn)料裝置進(jìn)行普通連續(xù)精餾試驗(yàn)，也可同時(shí)啟用兩套進(jìn)料裝置，其中一套使用抽提溶劑，另一套使用待抽提的原料，進(jìn)行抽提精餾試驗(yàn)。
[0017]所述精餾塔的自上而下順序的第一塔節(jié)與第二塔節(jié)之間的連接段處設(shè)第一進(jìn)料口，該第一進(jìn)料口與第一進(jìn)料裝置的出口端連通，第二塔節(jié)與第三塔節(jié)之間的連接段處設(shè)置第二進(jìn)料口，該第二進(jìn)料口與第二進(jìn)料裝置的出口端連通。
[0018]所述第一進(jìn)料裝置和第二進(jìn)料裝置分別包括依次由管路串聯(lián)的原料罐、原料泵和預(yù)熱爐，所述預(yù)熱爐經(jīng)管路與精餾塔連通，所述預(yù)熱爐的功率由溫控器根據(jù)出口物料溫度來(lái)控制。
[0019]所述預(yù)熱爐采用夾套式加熱爐，所述真空泵采用旋片式真空泵。
[0020]本發(fā)明還包括真空裝置，該真空裝置與進(jìn)料裝置和回流罐分別連接，用于調(diào)整整個(gè)連續(xù)精餾系統(tǒng)的真空度，使系統(tǒng)可在不同真空度下進(jìn)行精餾試驗(yàn)。
[0021]所述真空裝置包括真空緩沖罐，該真空緩沖罐頂部設(shè)兩路管路，一路與進(jìn)料裝置和回流罐分別連通，另一路連接真空泵，且管路上設(shè)有與大氣連通的真空調(diào)節(jié)閥以及常壓閥，所述真空調(diào)節(jié)閥由真空控制器根據(jù)真空緩沖罐上的壓力傳感器反饋的罐內(nèi)壓力調(diào)節(jié)其開度，以調(diào)整系統(tǒng)中的真空度。
[0022]所述塔釜和回流罐均設(shè)有液位計(jì)和液位控制器，用于檢測(cè)和控制塔釜或回流罐內(nèi)的液位，所述液位控制器根據(jù)液位計(jì)檢測(cè)結(jié)果控制釜料泵或頂料泵的輸送量，以控制塔釜或回流罐中液位。所述塔釜和回流罐的上部與下部各設(shè)置一條用于液位檢測(cè)的引壓管，分別為與塔釜或回流罐的氣相空間連通的上引壓管和與塔釜或回流罐的液相空間連通的下引壓管。
[0023]所述液位計(jì)為可防堵塞的壓差式液位計(jì)，包括具有低壓腔和高壓腔的壓差計(jì)，壓差計(jì)外設(shè)有與低壓腔連通的低壓腔接口和與高壓腔連通的高壓腔接口，壓差計(jì)上設(shè)有顯示儀表，顯示容器內(nèi)的液位，所述低壓腔接口通過低壓管線與塔釜或回流罐的下引壓管連接，使壓差計(jì)的低壓腔與塔釜或回流罐的液相空間連通；所述高壓腔接口通過高壓管線與塔釜或回流罐的上引壓管連接，使壓差計(jì)的高壓腔與塔釜或回流罐的氣相空間連通；所述高壓管線連接一加液管路，用于往高壓管線加入與塔釜或回流罐中的介質(zhì)不相容的溶劑，所述高壓管線用于與塔釜或回流罐上引壓管連接的那一端沿溶劑流動(dòng)方向依次設(shè)上放空閥和塔壁閥。
[0024]作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述加液管路由加液漏斗和設(shè)有加液閥的加液管構(gòu)成，加液漏斗的出液口與加液管連接，加液閥則設(shè)于靠近加液漏斗出液口的位置。
[0025]所述的高壓管線上設(shè)有下放空閥，該下放空閥設(shè)于高壓管線與壓差計(jì)的高壓腔接口連接的那一端，用于放空高壓管線內(nèi)的溶劑。
[0026]本發(fā)明通過把壓差計(jì)的高壓腔連通塔釜或回流罐上部的氣相空間，把壓差計(jì)的低壓腔連接塔釜下部的液相空間，在高壓管線中充入高密度并且與塔釜或回流罐內(nèi)介質(zhì)不相溶的液體，從壓差計(jì)測(cè)到的壓差經(jīng)過換算:AP=h,6d_a-即可測(cè)得塔釜內(nèi)或回流罐介質(zhì)液位的高度。使用操作步驟，把塔壁閥關(guān)閉，把下放空閥關(guān)閉，把上放空閥打開，把加液閥打開。從加液管的加液漏斗加入填充液，直至高壓管線裝滿，填充液從上放空閥流出，然后關(guān)閉上放空閥，關(guān)閉加液閥，打開塔壁閥。對(duì)顯示儀表進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)塔釜或回流罐內(nèi)介質(zhì)液位處于下部連接口時(shí)，壓差計(jì)的壓差為:Λ P=h,6 ，當(dāng)塔釜或回流罐內(nèi)介質(zhì)液位處于上部連接口時(shí)，壓差計(jì)的壓差為:Δ P=h總(d填充液_ d介質(zhì))，壓差的變化徂圍在h總d填充液到h總(d填充* - d介質(zhì))之間，設(shè)置顯示儀表的顯示范圍與壓差的變化范圍相同，并把壓差為h總d填充液時(shí)的讀數(shù)設(shè)定為0%,把壓差為h總(d填充液-d介質(zhì))時(shí)的讀數(shù)設(shè)定為100%,即可通過顯示儀表直接讀出容器內(nèi)液位的高度。
[0027]本發(fā)明的填充液可根據(jù)塔釜或回流罐內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行選擇，當(dāng)塔釜或回流罐內(nèi)介質(zhì)為油溶性物質(zhì)時(shí)，可選用甘油，二乙二醇，聚乙二醇，水溶性硅油等，當(dāng)塔釜或回流罐內(nèi)介質(zhì)為水溶性物質(zhì)時(shí)，可選用油溶性硅油等。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明的精餾塔主要由塔釜、塔身和塔頂構(gòu)成，塔身則由數(shù)個(gè)塔節(jié)通過連接段連接構(gòu)成，使用中可根據(jù)試驗(yàn)需要，選擇1~6個(gè)塔節(jié)進(jìn)行組裝精餾塔，通過安裝不同的塔節(jié)數(shù)、選擇不同規(guī)格的填料及填裝不同高度的填料層，可獲得不同理論塔板數(shù)的精餾塔?？山M建連續(xù)精餾系統(tǒng)及間歇精餾系統(tǒng)，滿足實(shí)驗(yàn)室多種精餾分離試驗(yàn)的需要。
[0029](2)本發(fā)明能夠在實(shí)驗(yàn)室有限空間條件下完全模擬工業(yè)生產(chǎn)連續(xù)精餾的操作，通過對(duì)精餾塔塔節(jié)填裝不同規(guī)格的填料及填裝不同的填料高度，可獲得不同理論塔板數(shù)的精餾塔。在4個(gè)塔節(jié)內(nèi)均裝滿Φ2Χ2πιπι的Θ型不銹鋼絲網(wǎng)填料時(shí)，可獲得總理論塔板數(shù)約60塊，在每一塔節(jié)中裝入300mm高度Φ6X6mm的Θ型不銹鋼絲網(wǎng)填料時(shí)，獲得總理論塔板數(shù)約10塊，因此，本系統(tǒng)可進(jìn)行10~60塊理論塔板的精餾試驗(yàn)，即能夠在一套試驗(yàn)裝置中進(jìn)行10~60塊不同理論塔板的精餾試驗(yàn)，進(jìn)行常壓、真空精餾試驗(yàn)，普通連續(xù)精餾試驗(yàn)，抽提精餾試驗(yàn)，滿足實(shí)驗(yàn)室多種試驗(yàn)操作需要。
[0030](3)本發(fā)明采用高效的Θ型不銹鋼絲網(wǎng)填料，并使用與之匹配的塔節(jié)尺寸，如塔節(jié)內(nèi)徑為30~50mm，高度400mm~500mm，從而可在較小的填料層高度上獲得較多的理論塔板數(shù)，使本系統(tǒng)可通過增加塔高獲得更多理論塔板數(shù)。
[0031](4)本發(fā)明的每個(gè)塔節(jié)均裝有獨(dú)立的電加熱保溫系統(tǒng)，消除了塔壁散熱對(duì)塔高的限制，使本系統(tǒng)可通過增加塔高獲得更多理論塔板數(shù)。
[0032](5)本發(fā)明采用了開有半圓形缺口的內(nèi)齒輪式塔內(nèi)液體再分布器，在實(shí)現(xiàn)液體再分布的同時(shí)不影響氣體流動(dòng)，消除了因?yàn)樗叩脑黾訉?duì)填料塔板效率的影響，，使本系統(tǒng)可通過增加塔高獲得更多理論塔板數(shù)。
[0033](6)本發(fā)明的精餾塔系統(tǒng)設(shè)置兩套進(jìn)料裝置，可根據(jù)試驗(yàn)需要，可僅使用其中一套進(jìn)料裝置進(jìn)行普通連續(xù)精餾試驗(yàn)，也可同時(shí)啟用兩套進(jìn)料裝置，其中一套使用抽提溶劑，另一套使用待抽提的原料，進(jìn)行抽提精餾試驗(yàn)。
[0034](7)本發(fā)明還設(shè)有真空裝置，與進(jìn)料裝置和回流罐分別連接，用于調(diào)整整個(gè)連續(xù)精餾系統(tǒng)的真空度，使系統(tǒng)可在不同真空度下進(jìn)行精餾試驗(yàn)。
[0035](8)本發(fā)明采用了防堵塞壓差式液位計(jì)，提高了液位檢測(cè)的精確度，并實(shí)現(xiàn)液位自動(dòng)控制。
[0036](9)本發(fā)明連接段上裝有進(jìn)料管，可通過在塔中部進(jìn)料，建立連續(xù)精餾試驗(yàn)裝置。
[0037](10)本發(fā)明使用了一種防止氣相端管路液體進(jìn)入的壓差式液位計(jì)，其構(gòu)造是把壓差計(jì)的高壓腔經(jīng)高壓管線連接至被測(cè)容器上部的氣相空間，把壓差計(jì)的低壓腔經(jīng)低壓管線連接至被測(cè)容器下部的液相空間，在高壓管線中充入高密度并且與容器內(nèi)介質(zhì)不相溶的液體，從壓差計(jì)測(cè)到的壓差經(jīng)換算式AP=h,6d_a-換算成液位的高度，由于在高壓管線中充滿了高密度液體。防止了氣相中可凝氣進(jìn)入并冷凝而影響液位計(jì)工作。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的精餾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的精餾塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的塔節(jié)的剖視圖。
[0041]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的塔節(jié)的示意圖。
[0042]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的連接段的剖視圖。
[0043]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的塔釜的剖視圖。
[0044]圖7是本發(fā)明實(shí)施例的液體再分布器的俯視圖。
圖8是圖7的A —A向截面圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例的液位計(jì)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]圖1所示的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，包括彼此串聯(lián)的進(jìn)料裝置和精餾塔4。進(jìn)料裝置為兩套，分別為第一進(jìn)料裝置和第二進(jìn)料裝置。第一進(jìn)料裝置包括依次由管路串聯(lián)的原料罐1、原料泵2和預(yù)熱爐3，第二進(jìn)料裝置包括依次由管路串聯(lián)的原料罐P、原料泵2'和預(yù)熱爐3'。預(yù)熱爐3和預(yù)熱爐3'均設(shè)有控溫器5，控溫器5接收預(yù)熱爐出口處溫度計(jì)6反饋的溫度信息來(lái)調(diào)整預(yù)熱爐的加熱溫度。
[0046]精餾塔4包括塔釜43、塔身和塔頂，塔釜43與塔身的底端連接，塔頂43則連接在塔身的頂端。塔身包括數(shù)個(gè)塔節(jié)41，相鄰兩個(gè)塔節(jié)41通過連接段42可拆式連接，塔節(jié)41和連接段42之間為法蘭44連接。精餾塔4的自上而下順序的第一塔節(jié)與第二塔節(jié)之間的連接段42處設(shè)第一進(jìn)料口，該第一進(jìn)料口與第一進(jìn)料裝置的預(yù)熱爐3的出口端連通，第二塔節(jié)與第三塔節(jié)之間的連接段42處設(shè)置第二進(jìn)料口，該第二進(jìn)料口與第二進(jìn)料裝置的預(yù)熱爐3'的出口端連通。精餾塔4塔頂依次連接冷凝器7和回流罐8，回流罐8出液端連接兩條管路，一條管路上設(shè)回流泵9且出液端與塔頂連接，為回流管路，另一管路依次連接頂料泵10和頂料罐11，為產(chǎn)品管路，塔釜43的出料口通過管路依次連接釜料泵12和釜料罐
13?；亓鞅?連接塔頂控溫器22，塔頂控溫器22根據(jù)塔頂溫度計(jì)6反饋的溫度信息來(lái)控制回流泵9的回流比以調(diào)整塔頂溫度。
[0047]如圖3和圖4所示，塔節(jié)41為圓筒形，內(nèi)徑30~50mm，高度400~500mm，其底部設(shè)有用于支撐填料的篩網(wǎng)413。篩網(wǎng)413上放置填料。塔節(jié)41內(nèi)填料可根據(jù)理論塔板數(shù)的要求，選擇Φ2Χ2~Φ6Χ6的不同規(guī)格Θ型不銹鋼絲網(wǎng)填料。塔節(jié)41頂部設(shè)有液體再分布器411，中下部則設(shè)置一伸入塔節(jié)41內(nèi)腔的內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管412，該內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管412的前端靠近塔節(jié)41的中心線位置。塔節(jié)41外壁上由內(nèi)至外依次設(shè)內(nèi)保溫層414、電加熱套415和外保溫層(圖中未示出)。內(nèi)保溫層414與電加熱套415之間具有間距，在該間距內(nèi)設(shè)置外溫檢測(cè)溫度計(jì)插管416，用于安插溫度計(jì)檢測(cè)電加熱套415的加熱溫度。內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管412的位于塔外的一端穿過內(nèi)保溫層414、電加熱套415和外保溫層伸出外保溫層外。外溫檢測(cè)溫度計(jì)插管416和內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管412內(nèi)插有溫度計(jì)6，兩個(gè)溫度計(jì)6均與電加熱套415的塔溫控溫器417連接，塔溫控溫器417根據(jù)溫度計(jì)6反饋的溫度來(lái)調(diào)整加熱功率，以控制外壁溫度，使外溫比內(nèi)溫低2°C左右，達(dá)到保溫目的。
[0048]如圖5所示，連接段42為圓筒形，內(nèi)徑與塔節(jié)41內(nèi)徑相等。其外壁設(shè)有保溫套421，連接段42設(shè)有進(jìn)料管422和溫度計(jì)插管423，進(jìn)料管422和溫度計(jì)插管423均伸入連接段42的內(nèi)腔內(nèi)且前端靠近連接段42的中心線位置。溫度計(jì)插管423內(nèi)插有溫度計(jì)6，保溫套421由一控溫器控制，控溫器根據(jù)溫度計(jì)6反饋的溫度來(lái)調(diào)整加熱功率，以控制塔內(nèi)溫度。
[0049]如圖7和圖8所示，液體再分布器411包括用于將再分布器411安裝在填料塔內(nèi)的支撐板4111和用于液體導(dǎo)流的導(dǎo)流板4112，支撐板4111為一內(nèi)徑與填料塔內(nèi)徑相等的水平設(shè)置的環(huán)形板，導(dǎo)流板4112為一環(huán)形板且其內(nèi)側(cè)邊開有若干個(gè)半圓形缺口 4113，呈內(nèi)齒輪狀，導(dǎo)流板4112的外側(cè)邊與支撐板4111的內(nèi)側(cè)邊連接，而內(nèi)側(cè)邊則傾斜向下。液體再分布器411由支撐板4111安裝在每一個(gè)塔節(jié)41的頂部，沿塔壁流下的液體被轉(zhuǎn)向進(jìn)入導(dǎo)流板4112的上表面，并沿導(dǎo)流板4112上表面流向齒尖，從齒尖滴下，實(shí)現(xiàn)塔內(nèi)液體的重新分布。而導(dǎo)流板4112上的半圓形缺口 4113為氣相流通提供更大的流通面積，使氣相的向上流動(dòng)不受影響，可使填料層的有效高度增加，提供更多的理論塔板數(shù)。
[0050]導(dǎo)流板4112的的底部邊緣圓周的直徑為填料塔內(nèi)徑的70%。半圓形缺口 4113的半徑比導(dǎo)流板的圓環(huán)寬度短l~2mm。導(dǎo)流板4112與水平面的夾角α為30~60。導(dǎo)流板4112的厚度為0.25-0.5mm。支撐板4111的寬度為4~6mm，厚度0.25-0.5mm。
[0051]如圖6所示，塔釜43底部設(shè)有與釜料罐13連接的釜料出料管432，而上部設(shè)有插入釜腔內(nèi)且延伸至接近塔釜43底部的位置的溫度計(jì)插管433，溫度計(jì)插管433內(nèi)插有溫度計(jì)6。塔釜43外壁由內(nèi)至外依次套設(shè)加熱夾套434和保溫層435。
[0052]如圖1所示，塔釜43的加熱夾套434由釜溫控制儀436控制，釜溫控制儀436根據(jù)溫度計(jì)6反饋的溫度來(lái)調(diào)整加熱功率，以控制塔釜溫度。釜溫控制儀436可設(shè)置為自動(dòng)或手動(dòng)操作，當(dāng)設(shè)置為手動(dòng)操作時(shí)，由操作人員直接給定加熱功率，當(dāng)設(shè)置為自動(dòng)操作時(shí)，通過調(diào)節(jié)加熱功率把釜溫控制在設(shè)定的溫度。
[0053]塔釜43和回流罐8均設(shè)有液位計(jì)14和液位控制器15，用于檢測(cè)和控制塔釜43或回流罐8內(nèi)的液位。液位控制器15根據(jù)液位計(jì)檢測(cè)結(jié)果控制釜料泵12或頂料泵10的輸送量，來(lái)達(dá)到控制塔釜43或回流罐8中液位。
[0054]如圖6所示，塔釜43上部與下部各設(shè)置一條液位檢測(cè)引壓管，分別為與塔釜43氣相空間連通的上引壓管431和與塔釜43液相空間連通的下引壓管431'。同樣地，回流罐8同樣在其上部與下部各設(shè)置一條液位檢測(cè)引壓管，分別為與回流罐8氣相空間連通的上引壓管和與回流罐8液相空間連通的下引壓管。
[0055]液位計(jì)14為可防堵塞的壓差式液位計(jì)，包括具有低壓腔和高壓腔的壓差計(jì)141，壓差計(jì)141設(shè)有與低壓腔連通的低壓腔接口 143和與高壓腔連通的高壓腔接口 142。壓差計(jì)141上設(shè)有顯示儀表144，顯示塔釜43或回流罐8內(nèi)的液位。低壓腔接口 143通過低壓管線145與塔釜43或回流罐8的下引壓管431'連接，高壓腔接口 142通過高壓管線146與塔釜43或回流罐8的上引壓管431連接，高壓管線146連接一加液管路，用于往高壓管線146加入與塔釜43或回流罐8中的介質(zhì)不相容的溶劑，高壓管線146用于與塔釜43或回流罐8上引壓管連接的那一端沿溶劑流動(dòng)方向依次設(shè)上放空閥147和塔壁閥148。加液管路由加液漏斗1411和設(shè)有加液閥1410的加液管1412構(gòu)成，加液漏斗1411的出液口與加液管1412連接，加液閥1410則設(shè)于靠近加液漏斗1411出液口的位置。高壓管線146上設(shè)有下放空閥149，該下放空閥149設(shè)于高壓管線146與壓差計(jì)141的高壓腔接口 142連接的那一端，用于放空高壓管線146內(nèi)的溶劑。
[0056]使用時(shí)壓差計(jì)141的高壓腔與塔釜43或回流罐8的上部氣相空間連通，壓差計(jì)141的低壓腔與塔釜43或回流罐8下部的液相空間連通，在高壓管線146中充入高密度并且與塔釜43或回流罐8內(nèi)介質(zhì)不相溶的液體，從壓差計(jì)141測(cè)到的壓差經(jīng)過換算:Λ P=h總d
即可測(cè)得塔釜43或回流罐8內(nèi)介質(zhì)液位的高度。使用操作步驟，把塔壁閥148關(guān)閉，把下放空閥149關(guān)閉，把上放空閥147打開，把加液閥1410打開。從加液管1412的加液漏斗1411加入填充液，直至高壓管路146充滿，填充液從上放空閥147流出，然后關(guān)閉上放空閥147，關(guān)閉加液閥1410，打開塔壁閥。對(duì)顯示儀表144進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)塔釜43或回流罐8內(nèi)介質(zhì)液位處于下部連接口時(shí)，壓差計(jì)的壓差為:Λ P=h,6 ，當(dāng)塔釜43或回流罐8內(nèi)介質(zhì)液位處于上部連接口時(shí)，壓差計(jì)的壓差為:AP=h總(d填充液-d介質(zhì)),壓差的變化范圍在h總d填充液到h總(d填充液-d介質(zhì))之間，設(shè)置顯示儀表144的顯示范圍與壓差的變化范圍相同，并把壓差為h總d填充液時(shí)的讀數(shù)設(shè)定為0%，把壓差為h總(d填鎌-d條)時(shí)的讀數(shù)設(shè)定為100%，即可通過顯示儀表144直接讀出塔釜43或回流罐8內(nèi)液位的高度。填充液可根據(jù)塔釜43或回流罐8內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行選擇，當(dāng)塔釜43或回流罐8內(nèi)介質(zhì)為油溶性物質(zhì)時(shí)，可選用甘油，二乙二醇，聚乙二醇，水溶性硅油等，當(dāng)塔釜43或回流罐8內(nèi)介質(zhì)為水溶性物質(zhì)時(shí)，可選用油溶性硅油等。
[0057]本實(shí)施例可進(jìn)一步改進(jìn):設(shè)置一真空裝置，該真空裝置包括真空緩沖罐16，該真空緩沖罐16頂部設(shè)兩路管路，一路與進(jìn)料裝置和回流罐8分別連通，另一路連接真空泵17，且管路上設(shè)有與大氣連通的真空調(diào)節(jié)閥20以及常壓閥21。真空調(diào)節(jié)閥20由真空控制器18根據(jù)真空緩沖罐16上的壓力傳感器19反饋的罐內(nèi)壓力調(diào)節(jié)其開度，以調(diào)整系統(tǒng)中的真空度。
[0058]本發(fā)明可用其他的不違背本發(fā)明的精神或主要特征的具體形式來(lái)表述。本發(fā)明的上述實(shí)施方案都只能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明而不是限制，因此凡是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，包括彼此串聯(lián)的進(jìn)料裝置和精餾塔，精餾塔塔頂依次連接冷凝器和回流罐，回流罐出液端連接兩條管路，一條管路上設(shè)回流泵且出液端與塔頂連接，為回流管路，另一管路連接頂料罐，為產(chǎn)品管路，所述塔底的出料口通過管路依次連接釜料泵和釜料罐，其特征在于，所述精餾塔包括塔釜、塔身和塔頂，塔釜與塔身的底端連接，塔頂則連接在塔身的頂端，所述塔身包括數(shù)個(gè)塔節(jié)，相鄰兩個(gè)塔節(jié)通過連接段可拆卸連接，每個(gè)塔節(jié)內(nèi)填充有填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，其特征在于，所述塔節(jié)的底部設(shè)有用于支撐填料的篩網(wǎng)，頂部設(shè)有液體再分布器，其中下部則設(shè)置一伸入塔節(jié)內(nèi)腔的內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管，該內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管的前端靠近塔節(jié)的中心線位置，其內(nèi)腔插有溫度計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，其特征在于，所述塔節(jié)外壁上由內(nèi)至外依次設(shè)內(nèi)保溫層、電加熱套和外保溫層，所述內(nèi)保溫層與電加熱套之間具有間距，在該間距內(nèi)設(shè)置外溫檢測(cè)溫度計(jì)插管，用于安插溫度計(jì)檢測(cè)電加熱套的加熱溫度，所述外溫檢測(cè)溫度計(jì)插管內(nèi)插有溫度計(jì)，所述外溫檢測(cè)溫度計(jì)插管和內(nèi)溫檢測(cè)溫度計(jì)插管內(nèi)的溫度計(jì)均與電加熱套的加熱控制器連接，所述加熱控制器根據(jù)溫度計(jì)反饋的溫度來(lái)調(diào)整加熱功率，以控制塔內(nèi)溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，其特征在于，所述連接段為一圓筒，內(nèi)徑與塔節(jié)內(nèi)徑相等，外壁設(shè)有保溫套，所述連接段設(shè)有進(jìn)料管和溫度計(jì)插管，所述進(jìn)料管和溫度計(jì)插管均伸入連接段的內(nèi)腔內(nèi)且前端靠近連接段的中心線位置，所述溫度計(jì)插管內(nèi)插有溫度計(jì)；所述塔釜底部設(shè)有與釜料罐連接釜料出料管，上部設(shè)有插入釜腔內(nèi)且延伸至接近塔釜底部的位置的溫度計(jì)插管，塔釜外壁套設(shè)加熱夾套，該加熱夾套外套設(shè)有保溫層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，其特征在于，所述液體再分布器包括用于將再分布器安裝在填料塔內(nèi)的支撐板和用于液體導(dǎo)流的導(dǎo)流板，所述支撐板為一內(nèi)徑與填料塔內(nèi)徑相等的水平設(shè)置的環(huán)形板，所述導(dǎo)流板為一環(huán)形板且其內(nèi)側(cè)邊開有若干個(gè)半圓形缺口，呈內(nèi)齒輪狀，所述導(dǎo)流板的外側(cè)邊與支撐板的內(nèi)側(cè)邊連接，而板體則傾斜向下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，其特征在于，所述連續(xù)精餾系統(tǒng)的進(jìn)料裝置為兩套，分別為第一進(jìn)料裝置和第二進(jìn)料裝置，而所述精餾塔的自上而下順序的第一塔節(jié)與第二塔節(jié)之間的連接段處設(shè)第一進(jìn)料口，該第一進(jìn)料口與第一進(jìn)料裝置的出口端連通，第二塔節(jié)與第三塔節(jié)之間的連接段處設(shè)置第二進(jìn)料口，該第二進(jìn)料口與第二進(jìn)料裝置的出口端連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，其特征在于，還包括真空裝置，該真空裝置與進(jìn)料裝置和回流罐分別連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，其特征在于，所述真空裝置包括真空緩沖罐，該真空緩沖罐頂部設(shè)兩路管路，一路與進(jìn)料裝置和回流罐分別連通，另一路連接真空泵，且管路上設(shè)有與大氣連通的真空調(diào)節(jié)閥以及常壓閥，所述真空調(diào)節(jié)閥由真空控制器根據(jù)真空緩沖罐上的壓力傳感器反饋的罐內(nèi)壓力調(diào)節(jié)其開度，以調(diào)整系統(tǒng)中的真空度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，其特征在于，所述塔釜和回流罐均設(shè)有液位計(jì)和液位控制器，用于檢測(cè)和控制塔釜或回流罐內(nèi)的液位，所述液位控制器根據(jù)液位計(jì)檢測(cè)結(jié)果控制釜料泵或頂料泵的輸送量，來(lái)達(dá)到控制塔釜或回流罐中液位；所述塔釜和回流罐的上部與下部各設(shè)置一條用于液位檢測(cè)的引壓管，分別為用于與塔釜?dú)庀嗫臻g連通的上引壓管和用于與塔釜液相空間連通的下引壓管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多用途實(shí)驗(yàn)室用小型精餾系統(tǒng)，其特征在于，所述液位計(jì)為可防堵塞的壓差式液位計(jì)，包括具有低壓腔和高壓腔的壓差計(jì)，壓差計(jì)外設(shè)有與低壓腔連通的低壓腔接口和與高壓腔連通的高壓腔接口，壓差計(jì)上設(shè)有顯示儀表，顯示容器內(nèi)的液位，所述低壓腔接口通過低壓管線與塔釜或回流罐的下引壓管連接，使壓差計(jì)的低壓腔與塔釜或回流罐的液相空間連通；所述高壓腔接口通過高壓管線與塔釜或回流罐的上引壓管連接，使壓差計(jì)的高壓腔與塔釜或回流罐的氣相空間連通；所述高壓管線連接一加液管路，用于往高壓管線加入與塔釜或回流罐中的介質(zhì)不相容的溶劑，所述高壓管線用于與塔釜或回流罐上引壓管連接的那一端沿溶劑流動(dòng)方向依次設(shè)上放空閥和塔壁閥。
【文檔編號(hào)】B01D3/14GK104492111SQ201410547473
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】廖定滿, 周小群, 黃艷芳, 盧振旭, 駱新平, 王家華, 鄧翠花, 陳小菊, 孫望平, 謝正良, 梁胡, 譚偉紅, 梁紅梅, 葉寧漣 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司