本實(shí)用新型屬于精餾塔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種設(shè)置有集液器、液體分布器和冷卻結(jié)構(gòu)的精餾塔。

背景技術(shù)：

精餾是分離液體混合物最常用的一種操作，它通過(guò)氣液兩相的直接接觸，利用組分揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相傳遞，是氣液兩相之間的傳質(zhì)過(guò)程，進(jìn)行精餾操作的裝置一般為精餾塔，精餾過(guò)程中，塔內(nèi)氣液兩相是靠塔底再沸器提供熱量所產(chǎn)生的蒸汽和塔頂回流建立起來(lái)的，它的作用就是把相對(duì)揮發(fā)度接近的物質(zhì)通過(guò)精餾而使組分分離。

精餾塔有板式塔和填料塔兩種主要類(lèi)型，填料塔是一種以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓降低、填料易用耐腐蝕材料制造等優(yōu)點(diǎn)，因此，填料塔已被推廣到大型氣液操作中。

在填料塔中，液體由上往下流動(dòng)時(shí)，由于塔壁處阻力較小而使液體向塔壁偏流，使塔內(nèi)填料不能全部潤(rùn)濕，減少了氣液接觸面積，導(dǎo)致氣液接觸不良，影響傳質(zhì)效果。

現(xiàn)有的精餾塔的回流冷凝器考慮到化工工藝的要求常常設(shè)置在精餾塔塔頂，由于回流冷凝器多采用大量的冷卻水進(jìn)行冷卻，因此必須采用大型的高揚(yáng)程水泵將冷卻水送至精餾塔塔頂?shù)幕亓骼淠髦?，由此而產(chǎn)生大量的能耗是現(xiàn)有精餾塔的一大通病，如何能有效地解決這一問(wèn)題已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種設(shè)置有集液器、液體分布器和冷卻結(jié)構(gòu)的精餾塔。

本實(shí)用新型的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：

一種設(shè)置有集液器、液體分布器和冷卻結(jié)構(gòu)的精餾塔，包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)置有填料層，塔體頂部設(shè)置有塔頂蒸汽出口，塔頂蒸氣出口與冷凝器的進(jìn)氣口連接，冷凝器的出液口分別連接回流管和塔頂產(chǎn)品出口，塔體底部設(shè)置有釜液出口，釜液出口與再沸器的進(jìn)液口連接，再沸器的蒸氣出口與塔體的上升蒸汽入口連接，再沸器上還設(shè)置有塔釜產(chǎn)品出口，塔體中部設(shè)置有進(jìn)料口，所述填料層為多層間隔設(shè)置，每相鄰兩層填料層之間均設(shè)置有集液器，最上層的填料層的上部設(shè)置有液體分布器，所述液體分布器包括與回流管連接的分水器，分水器下方連接分布板，分布板的截面呈重復(fù)連接的錐形面或由上至下直徑逐漸減小的曲形面，分布板上布滿出水孔，分水器和分布板通過(guò)連接桿安裝于塔體上；所述塔體外還包裹有冷卻層，冷卻層上端設(shè)置有進(jìn)水口，下端設(shè)置有出水口，冷卻層上還設(shè)置有冷卻水循環(huán)管路，冷卻水循環(huán)管路上設(shè)置有熱交換機(jī)；所述進(jìn)料口上設(shè)置有電磁閥，電磁閥上設(shè)置有用于控制電磁閥的無(wú)線接收模塊。

所述出水口還設(shè)置有溫度計(jì)。

所述填料層中的填料為鞍環(huán)填料。

所述分水器和分布板之間設(shè)置有加強(qiáng)筋。

所述集液器包括內(nèi)環(huán)壁、外環(huán)壁、底板和由內(nèi)環(huán)壁、外環(huán)壁、底板三者圍合而成的集液槽，底板上設(shè)置有若干開(kāi)孔，內(nèi)環(huán)壁的中部沿徑向設(shè)置有若干第一溢流孔。

所述內(nèi)環(huán)壁和外環(huán)壁呈錐形，且內(nèi)環(huán)壁的上端孔徑小于下端孔徑，外環(huán)壁的上端孔徑大于下端孔徑。

所述塔頂蒸氣出口設(shè)置有絲網(wǎng)除沫器。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置集液器，將壁流收集至集液槽內(nèi)，且收集的壁流將由底板上的開(kāi)孔流出，當(dāng)集液槽內(nèi)的液體高度達(dá)到第一溢流孔的高度，則由內(nèi)環(huán)壁上的第一溢流孔流出，收集的液體通過(guò)底板上的開(kāi)孔和內(nèi)環(huán)壁上的第一溢流孔均勻分布到整個(gè)精餾塔，進(jìn)而提高了精餾效率；液體分布器的設(shè)置增大了氣液兩相接觸面積，且利于氣流上升和液體下降，精餾效果更好，減少精餾時(shí)間，節(jié)省能源；通過(guò)在精餾塔的外部設(shè)置冷卻結(jié)構(gòu)，提高了精餾塔本體的冷卻效果和精餾效率；利用無(wú)線接收模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)電磁閥，克服了現(xiàn)有技術(shù)的精餾塔需要人工關(guān)閉進(jìn)料口的缺陷，當(dāng)精餾塔出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)無(wú)線接收模塊迅速關(guān)閉進(jìn)料口，防止有毒有害的化工氣體泄漏，導(dǎo)致人員和財(cái)產(chǎn)的損失。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是集液器的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1是塔體；2是填料層；3是集液器；4是液體分布器；5是塔頂蒸汽出口；6是冷凝器；7是回流管；8是塔頂產(chǎn)品出口；9是釜液出口；10是再沸器；11是上升蒸汽入口；12是塔釜產(chǎn)品出口；13是分水器；14是分布板；15是連接桿；16是冷卻層；17是冷卻水循環(huán)管路；18是進(jìn)水口；19是出水口；20是熱交換機(jī)；21是溫度計(jì)；22是加強(qiáng)筋；23是進(jìn)料口；24是電磁閥；25是無(wú)線接收模塊；26是內(nèi)環(huán)壁；27是外環(huán)壁；28是底板；29是集液槽；30是開(kāi)孔；31是第一溢流孔。

具體實(shí)施方式

如附圖1-2所示，一種設(shè)置有集液器、液體分布器和冷卻結(jié)構(gòu)的精餾塔，包括塔體1，塔體1內(nèi)設(shè)置有填料層2，塔體1頂部設(shè)置有塔頂蒸汽出口5，塔頂蒸氣出口5與冷凝器6的進(jìn)氣口連接，冷凝器6的出液口分別連接回流管7和塔頂產(chǎn)品出口8，塔體1底部設(shè)置有釜液出口9，釜液出口9與再沸器10的進(jìn)液口連接，再沸器10的蒸氣出口與塔體1的上升蒸汽入口11連接，再沸器10上還設(shè)置有塔釜產(chǎn)品出口12，塔體1中部設(shè)置有進(jìn)料口23，所述填料層2為多層間隔設(shè)置，每相鄰兩層填料層2之間均設(shè)置有集液器3，最上層的填料層的上部設(shè)置有液體分布器4，所述液體分布器4包括與回流管7連接的分水器13，分水器13下方連接分布板14，分布板14的截面呈重復(fù)連接的錐形面或由上至下直徑逐漸減小的曲形面，分布板14上布滿出水孔，分水器13和分布板14通過(guò)連接桿15安裝于塔體1上；所述塔體1外還包裹有冷卻層16，冷卻層16上端設(shè)置有進(jìn)水口18，下端設(shè)置有出水口19，冷卻層16上還設(shè)置有冷卻水循環(huán)管路17，冷卻水循環(huán)管路17上設(shè)置有熱交換機(jī)20；所述進(jìn)料口23上設(shè)置有電磁閥24，電磁閥24上設(shè)置有用于控制電磁閥24的無(wú)線接收模塊25。

出水口19還設(shè)置有溫度計(jì)21，用于檢測(cè)出水口19處水溫的變化，當(dāng)水溫過(guò)高時(shí)，說(shuō)明精餾塔過(guò)熱，需要提高冷卻水流量，同時(shí)通過(guò)無(wú)線接收模塊25來(lái)控制是否需要關(guān)閉進(jìn)料口23。

填料層2中的填料為鞍環(huán)填料。

分水器13和分布板14之間設(shè)置有加強(qiáng)筋22。

集液器3包括內(nèi)環(huán)壁26、外環(huán)壁27、底板28和由內(nèi)環(huán)壁26、外環(huán)壁27、底板28三者圍合而成的集液槽29，底板28上設(shè)置有若干開(kāi)孔30，內(nèi)環(huán)壁26的中部沿徑向設(shè)置有若干第一溢流孔31。

內(nèi)環(huán)壁26和外環(huán)壁27呈錐形，且內(nèi)環(huán)壁26的上端孔徑小于下端孔徑，外環(huán)壁27的上端孔徑大于下端孔徑。

集液器3將壁流收集至集液槽29內(nèi)，且收集的壁流將由底板28上的開(kāi)孔30流出，當(dāng)集液槽29內(nèi)的液體高度達(dá)到第一溢流孔31的高度，則由內(nèi)環(huán)壁26上的第一溢流孔31流出，即收集的壁流將通過(guò)底板28上的開(kāi)孔30和內(nèi)環(huán)壁26上的第一溢流孔31均勻分布到整個(gè)精餾塔，進(jìn)而提高了精餾效率。

塔頂蒸氣出口5設(shè)置有絲網(wǎng)除沫器。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下：精餾塔以進(jìn)料口23為界，上部為精餾段，下部為提餾段，一定溫度和壓力的料液經(jīng)過(guò)進(jìn)料口23進(jìn)入精餾塔后，輕組分在精餾段逐漸濃縮，最后通過(guò)塔頂蒸氣出口5進(jìn)入冷凝器6全部冷凝成液體，冷凝器6中的液體一部分作為塔頂產(chǎn)品通過(guò)塔頂產(chǎn)品出口8流出精餾裝置，另一部分通過(guò)回流管7被作為回流液送回精餾塔內(nèi)，回流液的目的是補(bǔ)充填料層2中的輕組分，使填料層中的液體成分保持穩(wěn)定，保證精餾操作連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行。重組分在提餾段中濃縮后，通過(guò)精餾塔底部的釜液出口9進(jìn)入再沸器10，再沸器10對(duì)重組分進(jìn)行加熱，使物料部分氣化而成為上升蒸汽，上升蒸汽通過(guò)塔體1的上升蒸汽入口11進(jìn)入蒸餾塔，為塔體1中精餾段和提餾段的氣液兩相進(jìn)行傳熱與傳質(zhì)提供所需的熱量，氣液兩相在填料層2中完成傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。

回流液通過(guò)回流管7進(jìn)入精餾塔時(shí)，通過(guò)分水器13各通道流經(jīng)折線形分布板14，折線形分布板14一方面增大氣液兩相的接觸面積，另一方面分布板14下端呈V型，可起到引導(dǎo)氣流的作用，使氣液兩相充分接觸，提高精餾效率。液體分布器4將回流液分布均勻后流入填料層2中，時(shí)鞍環(huán)填料充分潤(rùn)濕。

當(dāng)帶有霧沫的氣體上升通過(guò)除沫器的絲網(wǎng)時(shí)，由于霧沫上升的慣性作用，霧沫與絲網(wǎng)相接觸而被附著在絲網(wǎng)表面，而絲網(wǎng)良好的潤(rùn)濕性，使得氣體通過(guò)除沫器后，基本上不含霧沫，且絲網(wǎng)上的霧沫積聚越來(lái)越多，由于重力作用而與絲網(wǎng)分離，重新落入填料層2，再次與上升的氣體進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱過(guò)程。

以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。