專利名稱：高效降膜蒸發(fā)再沸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醇和氯化氫分離裝置，是一種高效降膜蒸發(fā)再沸器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有醇和氯化氫分離裝置，一種是采用搪玻璃反應(yīng)釜，石墨冷凝器、蒸溜塔、真空泵等將反應(yīng)釜中物料加熱，醇升溫氣化，同時放出氯化氫，進入冷凝器冷凝，其不足之處是裝置產(chǎn)能小，能耗高，成本高，物料處在高溫氣化區(qū)時間長，泄漏氣體又是易燃易爆，含酸氣體在高溫區(qū)長時間停留對設(shè)備損壞率高，設(shè)備使用壽命低，存在著安全隱患。第二種是采用塔式脫醇脫酸工藝、塔式蒸發(fā)器占地面積大，設(shè)備高度高，需要建18. 5米高的生產(chǎn)廠房，因垂直下料蒸發(fā)器需要增加蒸氣壓力升溫，在負壓生產(chǎn)時氣化溫度低，一但停電蒸發(fā)塔中物料形成常壓時，物料快速升溫，醇氣體形成正壓，存在著安全隱患；后期設(shè)備高度降低，只需 11米高的生產(chǎn)廠房，采用列管式降膜蒸發(fā)器反應(yīng)加熱，其不足之處是由于樹脂與石墨體膨漲系數(shù)不一致，所以在高溫時造成粘結(jié)設(shè)備不能太長，而生產(chǎn)工藝中要求工藝條件是物料必須要在一定流程中完成脫醇、脫酸任務(wù)，因設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理，存在著難以控制，脫醇、脫酸效率低，石墨制吸收堰采用浸漬石墨直管，直管與分配盤螺絲連接，在連接部位存在著漏液現(xiàn)象，直接影響成膜效果，其成膜率低，脫氣差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是對現(xiàn)有技術(shù)進行創(chuàng)造性組合和實質(zhì)性改進提供一種結(jié)構(gòu)合理，高度低，占地面積小，成本低，分離效率高、效果好，節(jié)能環(huán)保，操作簡單，使用壓力低，安全性能高的高效降膜蒸發(fā)再沸器。解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種高效降膜蒸發(fā)再沸器，其特征是它包括筒體3，筒體3下端與下蓋板19固連，下蓋板19上置有下封頭2，在下封頭2內(nèi)固連有下接管1，在筒體3內(nèi)從下至上依次累積設(shè)有至少兩塊多孔蒸發(fā)再沸塊體18、分配錐體4、薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16、至少一塊薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20、薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21， 在薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21上置有氣液分配盤6，氣液分配盤6上方為氣液混合室8，氣液分配盤6固連有若干個吸收堰7與氣液混合室8連通，在氣液混合室8上部置有除霧器13， 氣液混合室8頂端通過石墨蓋板9與上蓋板10固連，在上蓋板10內(nèi)固連有石墨接管11， 在筒體3上部設(shè)置蒸汽進口 d，在筒體3下部設(shè)置蒸汽出口 e，在氣液混合室8上設(shè)置混合液態(tài)物料入口 a，下接管1的下端為磷酸三乙酯出口 c，石墨接管11的上端為Hcl、C H5OH 氣體出口 b。在所述混合液態(tài)物料入口 a處的氣液混合室8內(nèi)置有穩(wěn)壓環(huán)14。在所述兩塊多孔蒸發(fā)再沸塊體18相接觸面、薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20和薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16相接觸面上均設(shè)有穩(wěn)流環(huán)槽22。在所述薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21與薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20的中心孔相接處設(shè)有內(nèi)折流板15。
在所述薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20與薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16相接觸面之間和 /或在所述兩塊多孔蒸發(fā)再沸塊體18相接觸面之間均設(shè)有折流板17。本發(fā)明的高效降膜蒸發(fā)再沸器的優(yōu)點體現(xiàn)在
1.由于采用薄膜蒸發(fā)時再沸，在一個設(shè)備中完成了蒸發(fā)停留時間，使混合液態(tài)物料在進入氣液混合室形成薄膜，升溫蒸發(fā)快，混合液態(tài)物料下行再沸時溫度控制準、延長停留時間、換熱面積大、用蒸氣量小、設(shè)備蒸氣壓力低，效果好；
2.由于采用合體式蒸發(fā)再沸，形成雙效蒸發(fā)，一薄膜蒸發(fā)、二再沸蒸發(fā)，其結(jié)構(gòu)合理，減少設(shè)備投入，整套設(shè)備高度低，廠房無需建高，占地面積小，操作簡便，維護成本低；
3.由于整體設(shè)備高度的降低，相關(guān)的冷凝設(shè)備位置也同時降低高度，同時冷卻循環(huán)水的輸送壓力也降低，可連接較小揚程的水泵，節(jié)約電能消耗；
4.由于采用石墨材料具有耐酸腐蝕，又耐高溫，石墨比搪玻璃的熱傳導系數(shù)高，能耗低，分離效率高，節(jié)能環(huán)保，使用安全，壽命長；
5.由于薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊和薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊構(gòu)成的膜式蒸發(fā)器下設(shè)置分配錐體，分配錐體是承上啟下的關(guān)鍵件，為高效蒸發(fā)、再沸或循環(huán)再沸創(chuàng)造了條件；
6.由于在混合液態(tài)物料入口處的氣液混合室內(nèi)置有穩(wěn)壓環(huán)；在兩塊多孔相接觸面、薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊和薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊相接觸面上均設(shè)有穩(wěn)流環(huán)槽；在薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊與薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊的中心孔相接處設(shè)有內(nèi)折流板，能夠使混合液態(tài)物料分布均勻，并穩(wěn)壓、湍流流動，分離效率高、效果好。


圖1為高效降膜蒸發(fā)再沸器結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖2為多孔蒸發(fā)再沸塊體18結(jié)構(gòu)示意圖(圖3中A-A剖視圖)。圖3為圖2的俯視示意圖。圖4為薄膜蒸發(fā)吸收上、下單體塊16、21結(jié)構(gòu)示意圖(圖5中B-B剖視圖)。圖5為圖4的俯視示意圖。圖6為薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20結(jié)構(gòu)示意圖(圖7中C-C剖視圖)。圖7為圖6的俯視示意圖。圖8為除霧器13結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1下接管，2下封頭，3筒體，4分配錐體，5支座，6氣液分配盤，7吸收堰，8氣液混合室，9石墨蓋板，10上蓋板，11石墨接管，12彈簧，13除霧器，14穩(wěn)壓環(huán)，15內(nèi)折流板， 16薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊，17折流板，18多孔蒸發(fā)再沸塊體，19下蓋板，20薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊，21薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊，22穩(wěn)流環(huán)槽。a—異丁酸、Hcl、磷酸三乙酯混合液入口，b—Hcl、C H5OH氣體出口，c —磷酸三乙酯出口，d—加熱蒸汽入口，e—加熱蒸汽出口，f 一放空口，g排凈口。
具體實施例方式下面利用附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。參照圖1，本發(fā)明的高效降膜蒸發(fā)再沸器包括筒體3，在筒體3的中部固連有支座5，通過支座5將高效降膜蒸發(fā)再沸器安裝在設(shè)定高度的位置上。在筒體3上部設(shè)置蒸汽進口 d和放空口 f，在筒體3下部設(shè)置蒸汽出口 e和排凈口 g。放空口 f用于試車前放空內(nèi)部氣體，排凈口 g用于停車后排凈內(nèi)部液體。筒體3下端與下蓋板19固連，下蓋板19上置有下封頭2，在下封頭2內(nèi)固連有下接管1，在筒體3內(nèi)從下至上依次累積設(shè)有至少兩塊多孔蒸發(fā)再沸塊體18、分配錐體4、薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16、至少一塊薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20、薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21，在薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21上置有氣液分配盤6，氣液分配盤6上方為氣液混合室8，氣液分配盤6固連有若干個吸收堰7與氣液混合室8連通， 在氣液混合室8上部置有除霧器13，氣液混合室8頂端通過石墨蓋板9與上蓋板10固連， 在上蓋板10內(nèi)固連有石墨接管11。上蓋板10通過彈簧12壓緊氣液混合室8、氣液分配盤 6及筒體3固連成為一體結(jié)構(gòu)。在氣液混合室8上設(shè)置混合液態(tài)物料入口 a，下接管1的下端為磷酸三乙酯出口 c，石墨接管11的上端為Hcl、C H5OH氣體出口 b。本發(fā)明具體實施方式
的混合液態(tài)物料入口 a為異丁酸、Hcl、磷酸三乙酯混合液物料；Hcl、C H5OH氣體出口 b的上端與通過管道與后續(xù)發(fā)應(yīng)設(shè)備連接，將氣體送出，再經(jīng)后續(xù)兩道工序-20°C低溫回收C H5OH氣體形成液體乙醇；Hcl氣體在負壓操作下送往吸收裝置，制成31 35°C的鹽酸；從磷酸三乙酯出口 c回收磷酸三乙酯成品。參照圖1，在所述混合液態(tài)物料入口 a處的氣液混合室8內(nèi)置有穩(wěn)壓環(huán)14。參照圖1，在所述薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20與薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16相接觸面之間和/或在所述兩塊多孔蒸發(fā)再沸塊體18相接觸面之間均設(shè)有折流板17。參照圖1-圖7，在所述兩塊多孔蒸發(fā)再沸塊體18相接觸面、薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20和薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16相接觸面上均設(shè)有穩(wěn)流環(huán)槽22。參照圖1，在所述薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21與薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20的中心孔相接處設(shè)有內(nèi)折流板15。在所述薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20與薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊 16相接觸面之間和/或在所述兩塊多孔蒸發(fā)再沸塊體18相接觸面之間均設(shè)有折流板17。參照圖1和圖8，在氣液混合室8上部設(shè)置的除霧器13的多孔有效間隙截面積大于氣體出口截面積，除霧器13的功用在于能夠分離氣體中的水分，將氣體中的水分攔截形成霧滴落下。參照圖1，由在筒體3上部設(shè)置的蒸汽進口 d，筒體3的內(nèi)周壁與薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20、薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16、分配錐體4、多孔蒸發(fā)再沸塊體18和下封頭2的外周壁間距，薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20、薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16、多孔蒸發(fā)再沸塊體18的若干個橫向孔，薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20和薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16的中心通孔，多孔蒸發(fā)再沸塊體18的豎向環(huán)形槽，以及筒體3下部設(shè)置的蒸汽出口 e相連通構(gòu)成蒸汽換熱通道； 由氣液混合室8上設(shè)置的混合液態(tài)物料入口 a，氣液混合室8，吸收堰7，氣液分配盤6的豎孔，薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20、薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16的若干個豎向孔，分配錐體4中心通孔，多孔蒸發(fā)再沸塊體18的若干個豎向孔和中心通孔，下封頭2通孔和下接管1的磷酸三乙酯出口 c相連通構(gòu)成成品酸下行通道。由下封頭2通孔， 多孔蒸發(fā)再沸塊體18的若干個豎向孔和中心通孔，分配錐體4中心通孔，薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊16、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊20和薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊21的若干個豎向孔，氣液分配盤6的豎孔，吸收堰7，氣液混合室8，除霧器13的多孔和Hcl、C H5OH氣體出口 b 相連通構(gòu)成脫Hcl、C H5OH氣體上行通道。本發(fā)明高效降膜蒸發(fā)再沸器的吸收堰7使混合液態(tài)物料形成薄膜后被加熱蒸發(fā)； 將混合液態(tài)物料中氣液分離，氣態(tài)的醇和氯化氫由吸收堰7堰中上升到氣液混合室8分離出去；將成膜物料在下降中蒸發(fā)出醇和氯化氫，液體絕大部分向下流到底部，少量停留的剩料在高效降膜蒸發(fā)再沸器內(nèi)進行再沸，使用低壓蒸氣就能將溫度控制到要求。本具體實施方式
的高效降膜蒸發(fā)再沸器技術(shù)性能為蒸氣壓力含0. IMPa、石墨體120°C 150°C、氣化溫度115°C 120°C、液相溫度105°C 110°C、氯化氫摩爾比為1 1.05、出酸溫度含35°C、醇氣相溫度含23 °C。本具體實施方式
的高效降膜蒸發(fā)再沸器的原料及動力消耗為每噸異丁酸、Hcl、 磷酸三乙酯混合液物料消耗蒸氣0. 6噸，電7KW/h，產(chǎn)出醇67^g，產(chǎn)出氯化氫171kg，余為磷酸三乙酯，每噸消耗時間為80分鐘，原來工藝耗時為120分鐘。本發(fā)明的高效降膜蒸發(fā)再沸器除用于脫醇和氯化氫分離外，還可用于氯化鋅、硫酸濃縮等，是廢液萃取工藝中的最佳設(shè)備。因設(shè)備結(jié)構(gòu)分配錐體4下可使液體在此循環(huán)蒸發(fā)，下端也可設(shè)有分離器，更容易使含有結(jié)晶物、液、氣分離排出，氣體從中心管上升。本發(fā)明的高效降膜蒸發(fā)再沸器樣機，經(jīng)過10個月的試運行，各項技術(shù)指標滿足設(shè)計要求，且達到標準規(guī)定，實現(xiàn)了發(fā)明目的所述的技術(shù)效果。
權(quán)利要求
1.一種高效降膜蒸發(fā)再沸器，其特征是它包括筒體(3)，筒體(3)下端與下蓋板(19) 固連，下蓋板(19)上置有下封頭(2)，在下封頭(2)內(nèi)固連有下接管(1)，在筒體(3)內(nèi)從下至上依次累積設(shè)有至少兩塊多孔蒸發(fā)再沸塊體(18)、分配錐體(4)、薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊(16)、至少一塊薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊(20)、薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊(21)，在薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊(21)上置有氣液分配盤(6)，氣液分配盤(6)上方為氣液混合室(8)，氣液分配盤(6)固連有若干個吸收堰(7)與氣液混合室(8)連通，在氣液混合室(8)上部置有除霧器(13)，氣液混合室(8)頂端通過石墨蓋板(9)與上蓋板(10)固連，在上蓋板(10)內(nèi)固連有石墨接管(11)，在筒體(3)上部設(shè)置蒸汽進口(d)，在筒體(3)下部設(shè)置蒸汽出口(e)， 在氣液混合室(8)上設(shè)置混合液態(tài)物料入口(a)，下接管(1)的下端為磷酸三乙酯出口(c)， 石墨接管11的上端為Hcl、C H5OH氣體出口(b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效降膜蒸發(fā)再沸器，其特征是在所述混合液態(tài)物料入口 (a)處的氣液混合室(8)內(nèi)置有穩(wěn)壓環(huán)(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效降膜蒸發(fā)再沸器，其特征是在所述兩個多孔蒸發(fā)再沸塊體(18)相接觸面、薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊(21)、薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊(20)和薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊(16)相接觸面上均設(shè)有穩(wěn)流環(huán)槽(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效降膜蒸發(fā)再沸器，其特征是在所述薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊(21)與薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊(20)的中心孔相接處設(shè)有內(nèi)折流板(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效降膜蒸發(fā)再沸器，其特征是在所述薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊(20)與薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊(16)相接觸面之間和/或在所述兩個多孔蒸發(fā)再沸塊體(18)相接觸面之間均設(shè)有折流板(17)。
全文摘要
本發(fā)明是一種高效降膜蒸發(fā)再沸器，其特點是它包括筒體，在筒體內(nèi)從下至上依次累積設(shè)有至少兩塊多孔蒸發(fā)再沸塊體、分配錐體、薄膜蒸發(fā)吸收下單體塊、至少一塊薄膜蒸發(fā)吸收中間單體塊、薄膜蒸發(fā)吸收上單體塊、氣液分配盤、氣液混合室，氣液分配盤固連有若干個吸收堰與氣液混合室連通，在氣液混合室上部置有除霧器，氣液混合室頂端通過石墨蓋板與上蓋板固連，能夠通過蒸汽換熱將異丁酸、HCl、磷酸三乙酯混合液物料進行脫HCl和C2H5OH，分離出磷酸三乙酯成品。具有結(jié)構(gòu)合理，高度低，占地面積小，成本低，分離效率高、效果好，節(jié)能環(huán)保，操作簡單，使用壓力低，安全性能高等優(yōu)點。
文檔編號B01D1/30GK102350068SQ201110191858
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者寧曉初, 寧永林, 李春龍, 杜明彥, 王爽, 范琳琳, 趙柏澍, 金小龍, 陳勇 申請人:寧曉初