【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工设备，具体涉及一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置。
技术介绍
1、蒸馏是一种基础的分离技术，在化工、石油、制药、食品等行业中得到广泛应用。传统蒸馏主要采用续馏、回流、汽提等方式，但由于其能耗高、操作复杂和产品质量波动等问题，已经不能满足现代化生产的要求。近年来，随着新型材料、新型设备和新型工艺的不断涌现，蒸馏技术也得到了快速发展和积极创新。
2、目前，一些新型蒸馏装置如旋转蒸馏、膜蒸馏、萃取-蒸馏一体化等已经逐步成熟并得到商业化应用。比如，旋转蒸馏技术利用离心力作用实现分子分离，具有分离效率高、节能环保等优点；膜蒸馏技术采用微孔膜作为分离层，可以有效地降低蒸馏温度和压力，并且对于高沸点物质的分离效果尤为显著；萃取-蒸馏一体化技术将萃取和蒸馏两个过程集成在一个装置中，可以实现更加高效、节能、可控的分离操作。
3、虽然这些新型蒸馏技术已经具有一定的应用优势和市场前景，但仍然存在一些技术和经济上的难点和瓶颈。比如，旋转蒸馏过程中容易发生物料挥发和扰动等问题，加剧工作环境污染和设备损耗；膜蒸馏技术难以处理多成分、高浓度、高黏度的复杂溶液，而且膜材质和设备成本较高；萃取-蒸馏一体化技术虽然具有操作简单、节能环保等优势，但对于不同的物质和分离要求，还需要根据实际情况进行定制化设计和优化改进。
4、因此，在实际生产和应用中，如何选择合适的蒸馏技术和装置，并基于其特点和缺陷进行优化和升级，是当前蒸馏领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，包括依次连接的精馏塔、加热器、换热器、冷凝器和收集罐，废液罐和换热器相连，精馏塔的塔釜和再沸器连接，精馏塔塔体内部设置n个填料层，n≥2，每个填料层下面安装支撑栅板，支撑栅板底部布置气相调节盘和气相调节器，每个填料层筒体外壁布置蜂窝状调温带，精馏塔的塔身上从上至下n-1个填料层的上部分别设置出气口和回液口，顺着气体流动的方向每个出气口连接一个换热器的进气口，该换热器的出气口连接一个冷凝器的进气口，该冷凝器的出液口连接一个收集罐的进液口，每个收集罐连接一个输送泵，输送泵将收集罐中的部分收集液分别输送到精馏塔的相应回液口，精馏塔塔体上在从上至下第n个填料层上设置进液口，加热器和进液口通过管道连通。
4、本专利技术技术方案的进一步改进在于：精馏塔内部在每个回液口下面设置气液分布器，精馏塔的塔釜和再沸器通过设置在再沸器上部的进气管以及设置在底部的出液管连接，精馏塔的塔釜内设置液位计，精馏塔内在进气管和进液口上方皆设置有气液分布器。
5、本专利技术技术方案的进一步改进在于：废液罐通过废液泵和各个换热器的管程连通，与回液口连接的回流管道上设置有回流自控阀，精馏塔进液口和加热器相连的进液管道上设置进液阀。
6、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述支撑栅板底部布置的气相调节盘包括沿栅板长度方向设置在栅板底部的若干换热管，换热管排布为圆形，周圈用管道固定并和换热管连通，气相调节盘的周圈管道上设置蒸汽或冷却水的出口和入口。
7、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述气相调节器包括阵列排布在其中的竖直的换热管二，气相调节器上设置蒸汽或冷却水的出口和入口。
8、本专利技术技术方案的进一步改进在于：蜂窝状调温带为筒状，蜂窝状调温带上部和下部分别设置蒸汽或冷却水的入口和出口，蜂窝状调温带焊接在筒体外壁，筒壁上阵列排布若干蜂窝孔。
9、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述填料层的填料选自塔盘式填料、金属丝网填料、金属波纹板填料、鲍尔环填料其中的一种或几种，其中塔盘式填料、鲍尔环填料包括多种孔径，填料的表面可设置孔洞、沟槽或微型孔。
10、本专利技术技术方案的进一步改进在于：各填料层根据溶剂性质进行选择并在塔中叠放，当需要分离的混合溶剂中溶剂的种类为m时，填料层为m+1层，则换热器、冷凝器、收集罐相应的设置m套，依次由最上层的填料层开始向下设置。
11、本专利技术技术方案的进一步改进在于：气相调节盘和气相调节器中的换热管采用高效传热材料制成，内衬金属网和合金材料，气相调节盘、气相调节器和蜂窝状调温带的蒸汽或冷却水的输入管道上设置都设置温度自控阀。
12、本专利技术技术方案的进一步改进在于：精馏塔内设置四个填料层，第一填料层选用大孔径塔盘式填料，第二填料层选用中孔径鲍尔环填料，第三填料层选用小孔径波纹板式填料，第四填料层选用金属丝网填料，精馏塔上设置3个回流口和3个出气口，适用于最多3种溶剂的分离。
13、由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：
14、本专利技术用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置可以根据不同种类的溶剂选择适当的填料层，同时填料支撑栅板底部布置气相调节盘和气相调节器，填料层筒体外壁布置蜂窝状调温带，由于蜂窝调温带内部的流体可以均匀地分配到每个蜂窝通道中，因此它能够产生均匀的温度分布，避免出现局部过热或过冷的现象。流体在腔内流速显著增加，并且与蜂窝点多次相撞形成局部小涡流，大量的蜂窝起着干扰流体的作用，流体在流经蜂窝时就要扰流，流体不断改变流动方向和流动速度，形成紊流，破坏或减薄了原来的层流层，使热（冷）交换加速，大大的增强了其传热效果。
15、气相调节盘、气相调节器、蜂窝状调温带都设置有蒸汽或冷却水的出口和入口，可以根据要分离的溶剂性质通入蒸汽或冷却水，通过温度自控阀控制各层的温度，可以实现不同层分离不同的溶剂，大幅度提高蒸馏效率。
16、在每个填料层上面安装气液分布器，气液分布器将液体均匀分布到填料表面，气相与液相在填料表面进行传质。
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1.一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，包括依次连接的精馏塔（1）、加热器（11）、换热器（12）、冷凝器（13）和收集罐（14），废液罐（24）和换热器（12）相连，精馏塔（1）的塔釜（22）和再沸器（2）连接，其特征在于：精馏塔（1）塔体内部设置n个填料层（5），n≥2，每个填料层（5）下面安装支撑栅板（10），支撑栅板（10）底部布置气相调节盘（16）和气相调节器（17），每个填料层（5）筒体外壁布置蜂窝状调温带（8），精馏塔（1）的塔身上从上至下n-1个填料层（5）的上部分别设置出气口（21）和回液口（6），顺着气体流动的方向每个出气口（21）连接一个换热器（12）的进气口，该换热器（12）的出气口连接一个冷凝器（13）的进气口，该冷凝器（13）的出液口连接一个收集罐（14）的进液口，每个收集罐（14）连接一个输送泵（15），输送泵（15）将收集罐（14）中的部分收集液分别输送到精馏塔（1）的相应回液口（6），精馏塔（1）塔体上在从上至下第n个填料层上设置进液口，加热器（11）和进液口通过管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸
3.根据权利要求2所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：废液罐（24）通过废液泵（25）和各个换热器（12）的管程连通，与回液口（6）连接的回流管道上设置有回流自控阀（3），精馏塔（1）进液口和加热器（11）相连的进液管道上设置进液阀（9）。
4.根据权利要求1所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：所述支撑栅板（10）底部布置的气相调节盘（16）包括沿栅板（10-1）长度方向设置在栅板（10-1）底部的若干换热管（10-2），换热管（10-2）排布为圆形，周圈用管道固定并和换热管（10-2）连通，气相调节盘（16）的周圈管道上设置蒸汽或冷却水的出口和入口。
5.根据权利要求1所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：所述气相调节器（17）包括阵列排布在其中的竖直的换热管二（17-1），气相调节器（17）上设置蒸汽或冷却水的出口和入口。
6.根据权利要求1所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：蜂窝状调温带（8）为筒状，蜂窝状调温带（8）上部和下部分别设置蒸汽或冷却水的入口和出口，蜂窝状调温带（8）焊接在筒体外壁，筒壁上阵列排布若干蜂窝孔。
7.根据权利要求1所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：所述填料层（5）的填料选自塔盘式填料、金属丝网填料、金属波纹板填料、鲍尔环填料其中的一种或几种，其中塔盘式填料、鲍尔环填料包括多种孔径，填料的表面可设置孔洞、沟槽或微型孔。
8.根据权利要求7所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：各填料层（5）根据溶剂性质进行选择并在塔中叠放，当需要分离的混合溶剂中溶剂的种类为M时，填料层为M+1层，则换热器（12）、冷凝器（13）、收集罐（14）相应的设置M套，依次由最上层的填料层开始向下设置。
9.根据权利要求4-7任一项所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：气相调节盘（16）和气相调节器（17）中的换热管采用高效传热材料制成，内衬金属网和合金材料，气相调节盘（16）、气相调节器（17）和蜂窝状调温带（8）的蒸汽或冷却水的输入管道上设置都设置温度自控阀（4）。
10.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：精馏塔（1）内设置四个填料层，第一填料层选用大孔径塔盘式填料，第二填料层选用中孔径鲍尔环填料，第三填料层选用小孔径波纹板式填料，第四填料层选用金属丝网填料，精馏塔（1）上设置3个回流口和3个出气口，适用于最多3种溶剂的分离。
...【技术特征摘要】
1.一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，包括依次连接的精馏塔（1）、加热器（11）、换热器（12）、冷凝器（13）和收集罐（14），废液罐（24）和换热器（12）相连，精馏塔（1）的塔釜（22）和再沸器（2）连接，其特征在于：精馏塔（1）塔体内部设置n个填料层（5），n≥2，每个填料层（5）下面安装支撑栅板（10），支撑栅板（10）底部布置气相调节盘（16）和气相调节器（17），每个填料层（5）筒体外壁布置蜂窝状调温带（8），精馏塔（1）的塔身上从上至下n-1个填料层（5）的上部分别设置出气口（21）和回液口（6），顺着气体流动的方向每个出气口（21）连接一个换热器（12）的进气口，该换热器（12）的出气口连接一个冷凝器（13）的进气口，该冷凝器（13）的出液口连接一个收集罐（14）的进液口，每个收集罐（14）连接一个输送泵（15），输送泵（15）将收集罐（14）中的部分收集液分别输送到精馏塔（1）的相应回液口（6），精馏塔（1）塔体上在从上至下第n个填料层上设置进液口，加热器（11）和进液口通过管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：精馏塔（1）内部在每个回液口（6）下面设置气液分布器（7），精馏塔（1）的塔釜（22）和再沸器（2）通过设置在再沸器（2）上部的进气管（18）以及设置在底部的出液管（19）连接，精馏塔（1）的塔釜（22）内设置液位计（20），精馏塔（1）内在进气管（18）和进液口上方皆设置有气液分布器（7）。
3.根据权利要求2所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：废液罐（24）通过废液泵（25）和各个换热器（12）的管程连通，与回液口（6）连接的回流管道上设置有回流自控阀（3），精馏塔（1）进液口和加热器（11）相连的进液管道上设置进液阀（9）。
4.根据权利要求1所述的一种用于多种溶剂分离的节能高效蒸馏装置，其特征在于：所述支撑栅板（10）底部布置的气相调节盘（16）包括沿栅板（10-1）长度方向设置在栅板（10-1）底部的若干换...
【专利技术属性】
技术研发人员：暴海军，韩少威，孔维军，李营，康惠勇，王楠，
申请(专利权)人：营口晨光植物提取设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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