一种分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置，通过调节温控系统，能够实现中间沸程组分的分离，同时将低沸组分返回原体系。所述的分离装置主要由反应器接口、阀门、三通装置、温控系统、液体收集器及尾气收集装置所组成。该分离装置通过调节两处温控系统的参数，能够分别实现中沸组分的冷凝及低沸组分的冷凝，随后通过阀门控制，将中沸组分从体系中分离并同时将低沸组分返回到原体系中。该分离装置原理简单、操作便利、适用范围广，能够依据反应体系的不同制作成大、中、小型设备，广泛应用于各种未配备精馏塔的反应体系中，实现中沸组分的良好分离，提高反应效率。

【技术实现步骤摘要】
一种分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置
本技术涉及一种从复杂体系中分离出特定组分的专用分离装置，属于化工化学品分离提纯领域。
技术介绍
当液态物质受热时，由于分子运动使物质分子从液体表面逃逸出来，形成蒸气压。随着温度升高，蒸气压增大，待蒸气压和大气压或所给压力相等时，液体沸腾，这时的温度称为该液体的沸点。每种纯液态有机化合物在一定压力下均具有固定的沸点。利用蒸馏可将沸点相差较大(如相差30℃)的液态混合物分开。如果蒸馏沸点差别较大的液体时，沸点较低的先蒸出，沸点较高的随后蒸出，这样，可达到分离和提纯的目的。但在蒸馏沸点比较接近的混合物时，各种物质的蒸气将同时蒸出，故难于达到分离和提纯的目的，只好借助于分馏操作。分馏实际上就是使沸腾着的混合物蒸气通过分馏柱(工业上用分馏塔)进行一系列的热交换。由于柱外空气的冷却，蒸气中高沸点的组分就被冷却为液体，回流入烧瓶中，故上升的蒸气中含低沸点的组分就相对地增加，当冷凝液回流途中遇到上升的蒸气，两者之间又进行热交换，上升的蒸气中高沸点的组分又被冷凝，低沸点的组分仍继续上升，易挥发的组分又增加了，如此在分馏柱内反复进行着汽化-冷凝-回流等程序，当分馏柱的效率相当高且操作正确时，在分馏柱顶部出来的蒸气就接近于纯低沸点的组分，这样，最终便可将沸点不同的物质分离出来。在分馏的基础上，又进一步发展了精馏、减压蒸馏、减压分馏等混合物分离技术。现如今，减压蒸馏、加压蒸馏、常压蒸馏、精馏等分离技术已经被广泛的用于液相混合物的分离提纯，并实现了各种商业化的应用。这对于混合物中各组分的回收再利用以及绿色化学方面是具有重要意义的。按现有技术来看，无论是在工厂的工业化生产还是实验室的科研工作中，上述诸多分离方法在分离混合物时，首先得到的是沸点最低的组分。但是，在很多场合，只需要将中间组分物质分离出来，低沸点及高沸点组分仍然需要返回原反应器继续反应。在工业上，可以通过精馏塔中部出料的方式将中间组分分离出来。但是，对于一些不具备配有精馏塔的反应体系来说，很难实现中间组分的良好分离。特别是对于那些需要低沸组分继续参与反应的体系来说，随着低沸组分伴随着中间组分被蒸出，反应逐渐停止。这对产业化生产规模及效益的扩大造成了很大的妨碍。因此，设计一种分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有复杂体系的中间组分分离存在分离困难的现状和不足，本技术提供分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置。通过调节温度控制系统，能够实现中间沸程组分的分离，同时将低沸组分返回原体系。分离装置主要由反应器接口、阀门、三通、温度控制系统、液体收集器及尾气收集装置所组成。该分离装置通过调节两处温度控制系统的参数，能够分别实现中沸组分的冷凝及低沸组分的冷凝，随后通过阀门控制，将中沸组分从体系中分离并同时将低沸组分返回到原体系中。该分离装置原理简单、操作便利、适用范围广，能够依据反应体系的不同制作成大、中、小型设备，广泛应用于各种未配备精馏塔的反应体系中，实现中沸组分的良好分离，提高反应效率。本技术的技术任务是解决现有复杂体系的中间组分分离存在的困难，通过温度控制系统参数的调节及阀门控制来实现中间组分的良好分离，同时使低沸组分返回到原体系中。本技术的技术方案如下：一种分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置，包括反应器接口、第一三通、第一阀门、第一液体收集装置、第二三通、第一温度控制系统、尾气收集装置、第二温度控制系统、第三三通、第二阀门、第二液体收集装置、第三阀门；所述的反应器接口通过第一三通分别与第一液体收集装置和第二温度控制系统连接，所述的第一液体收集装置通过第二三通分别与第一温度控制系统和第二温度控制系统连接，所述的第二温度控制系统通过第三三通分别与第一三通和第二液体收集装置连接；所述的第一温度控制系统还与尾气收集装置连接；所述的第一三通和第一液体收集装置之间设置有第一阀门，所述的第二三通和第二温度控制系统之间设置有第三阀门，所述的第三三通和第二液体收集装置之间设置有第二阀门。根据本技术，优选的，所述的第二液体收集装置还连接有第五阀门。用于排出第二液体收集装置中的液体物料。根据本技术，优选的，所述的第一三通和第三三通之间还设置有第三温度控制系统和第四阀门。当反应体系的温度较高，导致高于中沸组分沸点的气体产生时，设置第三温度控制系统和第四阀门进行分离。根据本技术，优选的，所述的第三阀门和第二温度控制系统之间还设置有第四三通和第四温度控制系统，所述的第四三通还依次与第六阀门、第三液体收集装置和第七阀门连接。当反应体系同时产生了多种中沸组分，因此可通过增加温度控制系统，对多种中沸组分再进行分离。即：在第三阀门和第二温度控制系统之间可设置多个三通和温度控制系统，以对多种中沸组分进行进一步分离。根据本技术，优选的，所述的第一温度控制系统、第二温度控制系统、第三温度控制系统、第四温度控制系统均为可受参数控制的、能对其系统内温度产生响应的、能够控制系统温度变化的系统，包括并不仅限于测温元件、控温元件、温敏元件，可依据实际反应体系的情况进行形状及材质上的变动；进一步优选的，所述的第一温度控制系统、第二温度控制系统、第三温度控制系统、第四温度控制系统，优选内嵌电阻丝控温系统、循环水控温系统、循环空气控温系统等常用温控系统中的一种或多种。根据本技术，优选的，所述的第一液体收集装置、第二液体收集装置、第三液体收集装置均为能够收集液体的装置，包括各种形状或材质的容器，可依据实际反应体系的情况进行形状及材质上的变动。根据本技术，优选的，所述的尾气收集装置为与大气贯通的、能够收集系统产生的尾气并进行无害化处理的装置，可依据实际反应体系的情况进行形状及材质上的变动；进一步优选的，所述的尾气吸收装置为干燥头、单级或多级吸收塔、具有防止液体回灌特点的尾气吸收用液体系统等。根据本技术，优选的，所述的反应器接口为连接本技术装置与反应器的接口，依据实际反应体系情况，可发生形状及材质上的变动。根据本技术，优选的，所述的第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门均为控制流体流通的阀门，流体可包括气体或/和液体，依据实际反应体系的情况可进行形状及材质上的变动。根据本技术，优选的，所述的第一三通、第二三通、第三三通、第四三通均为一种同时连接三个部位的装置，其内部是贯通的并可根据所连接阀门的控制情况实现三个部位的连通、任意两个部位的连通或三个部位的隔离，可依据实际反应体系的情况进行形状及材质上的变动。根据本技术，基于附图所提供的结构，依据实际反应体系的情况，对管路的角度进行变动也在本技术保护范围之列。根据本技术，采用上述装置分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的方法，包括步骤如下：(1)先关闭装置中所有阀门，在体系开始反应前将反应器接口与反应器相连，连接完成后，打开第一阀门，使体系内气体依次通过第一阀门、第一液体收集装置、第一温度控制系统、尾气收集装置并与外界大气相通；(2)在反应开始后，调节第一温度控制系统使低沸组分产生回流，避免低沸组分被尾气收集装置所收集从而造成损失，使体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置，其特征在于，该装置包括反应器接口、第一三通、第一阀门、第一液体收集装置、第二三通、第一温度控制系统、尾气收集装置、第二温度控制系统、第三三通、第二阀门、第二液体收集装置、第三阀门；所述的反应器接口通过第一三通分别与第一液体收集装置和第二温度控制系统连接，所述的第一液体收集装置通过第二三通分别与第一温度控制系统和第二温度控制系统连接，所述的第二温度控制系统通过第三三通分别与第一三通和第二液体收集装置连接；所述的第一温度控制系统还与尾气收集装置连接；所述的第一三通和第一液体收集装置之间设置有第一阀门，所述的第二三通和第二温度控制系统之间设置有第三阀门，所述的第三三通和第二液体收集装置之间设置有第二阀门。

【技术特征摘要】
1.一种分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置，其特征在于，该装置包括反应器接口、第一三通、第一阀门、第一液体收集装置、第二三通、第一温度控制系统、尾气收集装置、第二温度控制系统、第三三通、第二阀门、第二液体收集装置、第三阀门；所述的反应器接口通过第一三通分别与第一液体收集装置和第二温度控制系统连接，所述的第一液体收集装置通过第二三通分别与第一温度控制系统和第二温度控制系统连接，所述的第二温度控制系统通过第三三通分别与第一三通和第二液体收集装置连接；所述的第一温度控制系统还与尾气收集装置连接；所述的第一三通和第一液体收集装置之间设置有第一阀门，所述的第二三通和第二温度控制系统之间设置有第三阀门，所述的第三三通和第二液体收集装置之间设置有第二阀门。2.根据权利要求1所述的分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置，其特征在于，所述的第二液体收集装置还连接有第五阀门。3.根据权利要求1所述的分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置，其特征在于，所述的第一三通和第三三通之间还设置有第三温度控制系统和第四阀门。4.根据权利要求2所述的分离复杂体系的中沸组分并使低沸组分返回原体系的装置，其特征在于，所述的第三阀门和第二温度控制系统之间还设置有第四三通和第四温度控制系统，所述的第四三通还依次与第六阀门、第三液体收集装置和第七阀门连接。5.根据权利要求4所述的分离复杂体系的中沸组分并使...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢海峰，张红岩，冯圣玉，王冬冬，杨金云，孙安邦，唐波，曾庆铭，张迪，董志超，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东,37