超临界二氧化碳流体连续逆流萃取的精馏塔制造技术

本实用新型专利技术是一种超临界二氧化碳流体连续逆流萃取的精馏塔，包括塔体、塔盖、物料进出口、蒸汽夹套和阀，塔体分３～８节，最上一节上部有塔盖联结，塔顶有物料出口，最下一段设二氧化碳进口及物料出口，在两节塔中间设物料进口，每节塔外设蒸汽夹套及蒸汽进口、冷凝水出口。塔高１０～３２ｍ，每节塔体高度基本相同，３～５ｍ，塔径２００～５００ｍｍ。优选塔高１０～１５ｍ，塔体分３节，每节塔体高度基本相同３～５ｍ，塔径２００～５００ｍｍ；优选塔高１５～２０ｍ，塔体分３～４节，每节塔高基本相同３～５ｍ，塔内径２００～５００ｍｍ。塔体内装有填料，填料为与塔内径相同的圆形规整填料，多个圆形规整填料叠放。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种超临界二氧化碳流体连续逆流萃取的精馏塔，属于精细化工领域萃取精馏设备，适合任何液体物料超临界二氧化碳流体连续逆流萃取工艺。
技术介绍
化工生产中常采用板式塔，填料材质多为陶瓷或金属制品。这种萃取塔传质效率低，不适合超临界流体萃取。实验室用小型超临界二氧化碳装置也多采用颗粒散装填料，均不能满足工业化生产的要求。97231194专利属于最接近本技术的技术。97231194专利是一塔两节，控温不理想，其填料为三角形，产品得率低，纯度也达不到要求。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种使物料能充分接触传质、传热填料能提供理想的气、液接触面，传质、传热系数高，填料容积大，物料处理流量大，分离效率高，控温理想，通量大而阻力小，填料空隙率高，比表面大，表面润湿性能好，适于大批量、连续生产的精馏塔。本技术的技术方案是这种超临界二氧化碳流体连续逆流萃取的精馏塔包括塔体、塔盖、物料进出口、蒸汽夹套和阀，塔体分3～8节，塔最上一节上部有塔盖联结，塔顶有物料出口，塔最下一段设二氧化碳进口及物料出口，在两节塔中间设物料进口，塔体内装有填料，每节塔外设蒸汽夹套及蒸汽进口、冷凝水出口。塔高10～32m，每节塔体高度基本相同，为3～5m，塔径200～500mm。优选塔高10～15m，塔体分3节，每节塔体高度基本相同3～5m，塔径200～500mm。优选塔高15～20m，塔体分4节，每节塔体高度基本相同，为3～5m，塔内径200～500mm。所述的精馏塔，其塔身每两节之间设物料进口，进口处设分布器。所述的精馏塔，其填料为与塔内径相同的圆柱形规整填料，多个圆柱形规整填料叠放。所述的精馏塔，距精馏塔最下一节塔底500～800mm处设支撑板，其他各节塔底设支撑环，支撑上部填料，填料采用规整不锈钢填料，比表面积900～3000m2/m3，空隙率为0.80～0.93，填料从每节塔底部填充到塔顶，两节塔的中间物料进口处各留一段装物料分布器的空隙。本技术提供了一种新型超临界二氧化碳流体连续逆流萃取的精馏塔，特别适合于工业化连续精馏分离天然维生素E和脂肪酸甲酯、粗姜油等液体混合物原料。该精馏塔耐压等级高、单位理论板数压降小，分离精度高，物料处理能力大，时空产率高，可实现多组分物料的分离提纯。精馏塔采用规整金属丝网波纹填料，空隙率大，比表面积大，且便于清洗和更换，压降小，阻力小，通量大。精馏塔物料可采取连续逆流精馏方式，处理量大，时空产率高，产品纯度高，无溶剂残留，无三废排放，不污染环境。精馏塔可以单独使用，也可以两级或多级串联使用，为液体混合物原料的多组分离提供了最佳的一条途径。附图说明图1给出了本技术的总体结构示意图。温度传感器1、安全阀2、压力传感器3、减压阀4、精馏柱壁5、填料7、填料支撑环8、物料分配器组件9、物料喷头10和11、二氧化碳分布器13、填料支撑板14、物料出口阀15、蒸汽夹套12、蒸汽进口17、蒸汽出口18、垫片19。具体实施方式精馏塔由塔顶盖、塔身、物料分布器组件、规整不锈钢丝网波纹填料、高压紧固件组成，材质为0Cr18Ni9。每部分特点分述如下1、塔顶盖上设物料出口管、温度传感器和联结螺纹封头。物料出口管上设安全阀和压力传感器。塔顶盖壁厚与塔身壁一致，依精馏塔直径和设计压力而定。2.塔身依照设计精馏塔高度可分成3～8节，每节上、下设联结螺纹封头。另外每节设蒸汽夹套，工作压力为0.3MPa。塔身每节内部上、下端设填料压环和填杆支撑环。塔身最下一节内部下设填料支撑板，底部设物料出口阀和排污阀。填料支撑板由5～8条不锈钢条焊接在塔身上。塔身每节高3～5m，离填料支撑板下50～100mm处设二氧化碳进料口。3.填料制成与塔内径相同的圆柱形，每个高50～100mm，填料为丝网波纹状。填料空隙率为0.80～0.93，比表面积为900～3000m2/m3。在塔底部一节的1/2或全部可填充比表积较小的规整填料，其余各节内部填充比表面积较大的填料，填料每米理论板数6～21。填料填充方式为填料从塔内填料支撑环(板)叠起，叠至每节的填料压环处。总高度以塔内全部填料的理论板数达到设计要求为准。4.物料分布器组件由不锈钢筒、物料进料管和物料喷头组成。不锈钢筒壁厚和内径与塔身一致。物料进料管由不锈钢筒上的圆孔进入塔内，管端设物料喷头。不锈钢筒高80～100mm。物料分布器组件安装在各节塔身之间。5.塔盖与塔身、塔身与物料分布器组件之间均用金属缠绕垫片密封，通过螺纹封头用高压螺栓联结。6.精馏塔最高工作压力35MPa，塔内径200～500mm，塔高10～32m，可实现不同容积精馏塔的设计制造。7.各物料进口和出口管径为DN32～DN50。下面的精馏塔及应用优选例结合附图对本技术作详细描述，但并不意味着限制本技术的范围。塔体采用不锈钢无缝钢管制造，材质为0Cr18Ni9，塔壁厚度20～45mm，最高工作压力为35MPa；塔内置填料为不锈钢，材质为0Cr18Ni9。所用填料为规整波纹填料，呈圆柱形，底面直径与填料塔内径一致，200～500mm，高80～100mm，挨个紧密堆砌于塔内至塔顶处。填料空隙率为085～0.95，比表面为910～3200平方m/立方m。例1300L精馏塔，精馏塔最高工作压力32MPa，塔壁厚30mm，塔内径210mm，塔高12m。塔身分三段。整根精馏塔由塔顶盖，三段塔身，物料分布器组件，CO2进料分布器，不锈钢丝网波纹填料，金属缠绕垫片，高压螺栓组成。塔顶盖上设温度传感器，测量塔顶馏分温度，物料出口管管径为DN32，物料出口管上设安全阀，压力传感器，以上保证安全和测量精馏塔顶出口压力。塔身由三段组成，上，中两节高为3.6m，下节高4.2m，材质为0Cr18Ni9不锈钢管。塔身上节与中节、中节与下节之间设通过高压螺纹封头用螺塔联结。使用金属缠绕垫片密封。塔底部的填料支撑板设在离塔底600mm处，二氧化碳进料管设在塔下节离塔底部500mm处，管径为DN32。术上、中部填料填充高度为3.55m，下部为4.15m。填料为不锈钢丝网波纹状，制成规整圆柱形，直径为210mm，每个高50mm。塔下节从填料支撑板至其高度1/2处填充的填料空隙率为0.83，比表面积为910m2/m3，其余部分填充填料的空隙率为0.92，比表面积为1650m2/m3。塔顶盖设温度传感器、物料出口管，出口上设压力等级为32MPa的安全阀。物料分布器组件不锈钢筒高100mm。塔底部设温度传感器、物料出口管。例2.1000L精馏塔精馏塔工作压力为30MPa，塔壁厚40mm，塔内径300mm，塔高16m。塔身分四节，每节高4m。塔最下节填充填料高度为3.2m，填料空隙率为0.84，比表面积为960m2/m3，其余各节填料填充高度为3.85m，填料空隙率为0.93，比表面积为2100m2/m3。每个填料直径为300mm，高50mm。各物料进口及出口管径为DN40。塔各节之间设物料分布器组件，不锈钢筒高100mm。塔最下节的填料支撑板设在离塔底650mm处，二氧化碳进口管设在离塔底600mm处。各节与物料分布器组件之间，塔盖与塔身之间均用高压紧固件联结，金属缠绕垫片密封。其余条件同例1。例3.3000L精馏塔精馏塔工作压力3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界二氧化碳流体连续逆流萃取的精馏塔，包括塔体、塔盖、物料进出口、蒸汽夹套和阀，其特征是塔体分３～８节，塔最上一节上部有塔盖联结，塔顶有物料出口，塔最下一段设二氧化碳进口及物料出口，在两节塔中间设物料进口，塔体内装有填料，每节塔外设蒸汽夹套及蒸汽进口、冷凝水出口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王先宝，耿建国，刘长华，丁霄霖，方涛，
申请(专利权)人：武汉凯迪精细化工有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]