一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及化工生产设备，具体涉及一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置。本余热利用装置包括容纳水和水蒸汽的罐体，罐体与向罐内提供沸水的热源机构以及调节罐内压力在6～9个大气压的控压装置；罐体的下部连接流体输送机构，流体输送机构连接精馏塔上冷凝器的换热介质进口；罐体的上部与冷凝器的换热介质出口用管道连接。本装置就是在6～9个大气压的环境下，水的沸点达到160℃左右，然后水体吸收精馏塔内轻组分的热量汽化为蒸汽，从而将轻组分冷却，然后水体因热量损失而凝结为液态重复使用。本装置降低了生产的能耗，避免了利用冷水冷却热油的能量消耗，也没有热水排放污染而破坏环境，本实用新型专利技术结构简单且使用方便。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工生产设备，具体涉及偏苯三酸酐生产中使用的精馏塔的余热利用装置。
技术介绍
偏苯三酸酐是用于制造聚酯树脂及聚酰亚胺树脂等产品的中间体，具有广泛的用途。其生产工艺通常是在氧化塔内，在高温、高压、催化条件下以醋酸为溶剂，溶解的偏三甲苯与持续通入的压缩空气接触，空气内的氧气就与偏三甲苯氧化反应生成偏苯三酸，然后反应物料在脱水釜内脱去水和醋酸既得粗产品，粗产品在精馏塔内精馏收集得到高纯度的偏苯三酸酐，然后将液态的高纯度偏苯三酸酐用切片机冷却切片即可包装为产品。其中精馏塔包括中间部位的填料和下部设置的加热粗产品的加热部，精馏塔上部包括冷凝器和捕集器。上游工序送来的粗产品在加热部加热蒸发，经过填料层的作用后，进入塔上部的组分主要就是偏苯三酸酐产品，冷凝器通有换热介质对偏苯三酸酐进行冷却， 然后利用捕集器收集就得到高浓度的精制偏苯三酸酐产品。现有技术中通常是用160°C左右的油通入冷凝器对精馏塔内的上部轻组分进行冷却得到产品，冷凝器的换热介质出口的油温度会升高到180°C左右，也就是说冷凝器内的换热介质因为热交换的作用温度会升高20°C左右，为了重复利用换热介质，需要使用冷却装置利用冷水将180°C左右的热油冷却到160°C左右才能重复使用。这样一是用冷水冷却热油的速度慢，效率低；同时冷却水通常直接排放，白白浪费了热油的能量，不利于节约能源， 而排放的冷却水因为与热油热交换通常温度已经较高，直接排放还容易破坏环境。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置，该装置能降低偏苯三酸酐生产的能耗。为实现上述专利技术目的，本技术所采用的技术方案是一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置，本余热利用装置包括容纳水和水蒸汽的罐体，罐体与向罐内提供沸水的热源机构以及调节罐内压力在6 9个大气压的控压装置相连；罐体的下部连接流体输送机构，流体输送机构连接精馏塔上冷凝器的换热介质进口 ；罐体的上部与冷凝器的换热介质出口用管道连接。因为水的沸点随着压力的增大而升高，所以，当罐体内的气压在控压装置的作用下调节罐体内的压力大致在6 9个大气压，那么热源机构提供的沸水的沸点自然也就是 160°C左右了，也就是罐体内的是160°C左右的沸水。这样160°C左右的沸水就由出水管进入精馏塔的冷凝器内冷却塔内的偏苯三酸酐产品，此时水体必然会受热沸腾成为蒸汽由冷凝器的换热介质出口进入管道，因为精馏塔工作过程中罐体内本身没有加热，所以蒸汽又会因管道或罐体的热量散失而自然地变化为液态，液态水再进入冷凝器进行热交换又受热转化为气态；如此往复地工作。装置工作的过程就是靠在6 9个大气压的环境下，水的沸点达到160°C左右，然后水体吸收精馏塔内轻组分的热量汽化为蒸汽，从而将轻组分冷却，然后水体因热量损失由凝结为液态重复使用。本技术实际上也可以看做是一种新型的精馏塔冷凝器，其只需要刚开始工作时利用热源装置提供沸水，正常工作状态只需要靠冷凝器换热所取得的热量维持装置的运行，因此大大节省了生产的能耗。避免了现有技术中用冷水冷却热油的能量消耗，也没有热水排放污染而破坏环境。并且本技术，结构简单，使用方便。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的另一种实施方式的结构示意图。具体实施方式如图1、2所示的一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置，包括容纳水和水蒸汽的罐体20，罐体20连接向罐内提供沸水的热源机构以及调节罐内压力在6 9个大气压的控压装置；罐体20的下部连接流体输送机构，流体输送机构连接精馏塔10上冷凝器13的换热介质进口 ；罐体20的上部与冷凝器13的换热介质出口用管道连接。本技术实际上就是只需要在罐体20内提供相应的压力，使得水的沸点提高到所需的工艺温度即可，温度达到沸点的水有热源机构提供，至于水、汽在冷凝器13与罐体20之间的流动可以采用现有技术，很容易实施。所述的热源机构和控压装置可以有多种实施方式例如图1，所述的热源机构包括与蒸汽主管连接的管体30和管体30上设置的阀门；所述的控压装置包括调压阀40。也就是说本技术可以利用蒸汽主管的高压蒸汽来提供刚开始生产时所需要的沸水和压力，只要通入的蒸汽达到6个大气压以上的压力，那么就能给罐体20和冷凝器13以及管道内提供相应的6个以上的大气压，配合使用调压阀，也就是压力高了就排汽泄压。这样罐体 20内就形成6 9个大气压下，沸点在160°C左右的水汽混合物了。然后水体流到冷凝器 13吸热而蒸发，因为管路阻力损失又凝结，循环往复地工作。当然，通常利用冷凝器13的换热介质出口和罐体20间的管道自然的热量损失即可实现将蒸汽冷却的目的，作为本技术优选方案，所述的罐体20上部与冷凝器13换热介质出口之间的管道上设有蒸汽冷却器21，蒸汽冷却器21的出水口连接在罐体20上部； 所述的流体输送机构包括水管51，水管51的进水端位置高于出水端位置，水管51上设置阀门。也就是设置独立的蒸汽冷却器21，确保蒸汽冷凝的效果。当然，因为要把蒸汽冷却为液态是很容易的，所以这样的冷却器21只需要略微增加蒸汽与空气的换热面积即可获得理想的冷却效果，而无需使用冷水进行冷却。另外图1、2中都是示例的罐体20内的水体靠液位差自然流到冷凝器13的结构，此时水管51就是一种最简单的流体输送机构。当然也可以设置流体泵和阀门来实现水体的输送，这样流量便于精确控制。进一步的，另一种实施方式的热源机构和控压装置就是所述的热源机构包括进水管31和进水管31上的阀门以及加热罐内水体的加热器32 ；所述的控压装置包括调压阀 40和控制加热器启闭的控制器。 此结构的装置生产前先用进水管31加入冷水，然后关闭进水管31上的阀门，罐体 20和冷凝器13及之间的管道内就是密闭环境，此时加热器32加热罐内水体，罐体就相当于一个高压锅，利用控压装置自然就可以获得在6 9个大气压下，沸点在160°C左右的水汽混合体系了。当然控制器就是为了实现智能控制，控制器可以从压力检测传感器41获取信号，当罐内压力足够，就停止加热，避免能源浪费。当然，因罐体20是压力容器，需要承受 6 9个大气压，所以罐体20上设置安全阀等部件都是公知技术，无需赘言。权利要求1.一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置，其特征在于本余热利用装置包括容纳水和水蒸汽的罐体(20)，罐体00)与向罐内提供沸水的热源机构以及调节罐内压力在6 9 个大气压的控压装置相连；罐体00)的下部连接流体输送机构，流体输送机构连接精馏塔 (10)上冷凝器(1 的换热介质进口 ；罐体00)的上部与冷凝器(1 的换热介质出口用管道连接。2.根据权利要求1所述的一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置，其特征在于所述的热源机构包括与蒸汽主管连接的管体(30)和管体(30)上设置的阀门；所述的控压装置包括调压阀00)。3.根据权利要求1所述的一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置，其特征在于所述的热源机构包括进水管(31)、进水管(31)上的阀门以及加热罐内水体的加热器(3 ；所述的控压装置包括调压阀GO)和控制所述加热器(3 启闭的控制器。4.根据权利要求1所述的一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置，其特征在于所述的罐体O0)上部与冷凝器(1 换热介质出口之间的管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种偏苯三酸酐精馏塔的余热利用装置，其特征在于：本余热利用装置包括容纳水和水蒸汽的罐体（２０），罐体（２０）与向罐内提供沸水的热源机构以及调节罐内压力在６～９个大气压的控压装置相连；罐体（２０）的下部连接流体输送机构，流体输送机构连接精馏塔（１０）上冷凝器（１３）的换热介质进口；罐体（２０）的上部与冷凝器（１３）的换热介质出口用管道连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柯伯留，柯宝来，罗建立，方天舒，张五星，
申请(专利权)人：安徽泰达新材料股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34