專利名稱:帶有蒸汽包壓力控制的立式可副產(chǎn)蒸汽的冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種帶有蒸汽包壓力控制并通過換熱產(chǎn)生一定壓力水蒸汽的塔頂冷凝器,特別是關(guān)于用于精餾塔塔頂氣相物料冷凝和軟水汽化產(chǎn)生蒸汽的塔頂冷凝器。
背景技術(shù):
一般蒸餾冷凝器的冷凝方法如圖1所示。塔頂上升氣體經(jīng)過塔頂出氣口進(jìn)入冷凝器,用循環(huán)水作冷卻介質(zhì),經(jīng)顯熱交換使物料冷凝,冷凝后的物料一部分經(jīng)管道回流至塔內(nèi),一部分作為產(chǎn)品采出,此時冷卻介質(zhì)常用水,吸收熱量后只是發(fā)生溫度升高,不發(fā)生相變(仍為液態(tài)的水)。該冷凝方法對于高凝固點(diǎn)物料,尤其是凝固點(diǎn)高達(dá)100-171°C以上的物料將不能保證操作的順利進(jìn)行,因?yàn)槔鋮s介質(zhì)的溫度比較低(遠(yuǎn)低于物料的凝固點(diǎn)),冷凝后的物料很容易被過冷至低于凝固點(diǎn)的溫度,導(dǎo)致堵塞設(shè)備和管道。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn),提供一種帶有蒸汽包壓力控制的立式可副產(chǎn)蒸汽的冷凝器,采用該裝置避免了冷凝物料堵塞設(shè)備和管道,并節(jié)約冷卻水消耗, 副產(chǎn)水蒸氣可以用到其他需要的地方,減少生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的帶有蒸汽包壓力控制的立式可副產(chǎn)蒸汽的冷凝器,它包括殼體和設(shè)置在所述的殼體內(nèi)的換熱管,在所述的殼體上開有軟水進(jìn)口和水蒸氣出口,所述的軟水進(jìn)口和水蒸氣出口與所述的換熱管的殼程相連通,在頂部殼體上設(shè)置有不凝尾氣出口,在所述的殼體的側(cè)壁上換熱管管長的1/2 3/4處設(shè)置有液面計,所述的水蒸氣出口通過一個蒸汽管道與蒸汽包相連,所述的蒸汽包由帶有上下兩個橢圓封頭的殼體組成,在所述的蒸汽包的殼體上連接有其上具有壓力自動調(diào)節(jié)閥的出口管線。本冷凝器直接安裝在蒸餾塔塔頂,因而省去了塔頂升氣管道、回流管道、回流罐、 回流泵等,避免冷凝物料堵塞設(shè)備和管道,并節(jié)約冷卻水的消耗和生產(chǎn)運(yùn)行成本。本實(shí)用新型帶有蒸汽包壓力控制的立式可副產(chǎn)蒸汽的冷凝器,設(shè)備操作時,通過軟水流量和產(chǎn)生蒸汽的壓力調(diào)節(jié),維持塔頂物料的溫度恒定在高于其凝固點(diǎn)的適當(dāng)范圍內(nèi),使蒸餾冷凝過程順利進(jìn)行;另外軟水蒸發(fā)副產(chǎn)的低壓蒸汽,經(jīng)過蒸汽包進(jìn)入回收系統(tǒng), 可以繼續(xù)用作加熱介質(zhì),節(jié)約了能源,降低了操作費(fèi)用。
圖1為通常采用的蒸餾冷凝器的結(jié)構(gòu)簡圖;圖2為本實(shí)用新型帶有蒸汽包壓力控制的立式可副產(chǎn)蒸汽的冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作以詳細(xì)描述。[0010]如圖2所示本實(shí)用新型帶有蒸汽包壓力控制的立式可副產(chǎn)蒸汽的冷凝器,它包括殼體1和設(shè)置在所述的殼體內(nèi)的換熱管2,在所述的殼體1上開有軟水進(jìn)口 8和水蒸氣出口 9,所述的軟水進(jìn)口和水蒸氣出口與所述的換熱管的殼程相連通,在頂部殼體上設(shè)置有不凝尾氣出口 4,在所述的殼體的側(cè)壁上換熱管管長的1/2 3/4處設(shè)置有液面計12,這樣可以通過液面計12控制冷凝器的換熱面積,用液面高低調(diào)節(jié)換熱面積的大小。所述的水蒸氣出口通過一個蒸汽管道10與蒸汽包6相連,所述的蒸汽包6由帶有上下兩個橢圓封頭的殼體組成,在所述的蒸汽包的殼體上連接有其上具有壓力自動調(diào)節(jié)閥7的出口管線11。優(yōu)選的所述的換熱管直徑為Φ19-Φ57πιπι。本裝置的操作方法如下(a)在冷凝器內(nèi)通入軟水,軟水的通過溫度為40-50°C, 同時從蒸餾塔蒸發(fā)出的物料蒸汽13直接進(jìn)入冷凝器管程;(b)物料經(jīng)過與軟水換熱被冷凝后直接回流至蒸餾塔收集器中,不凝尾氣從冷凝器頂壁出口排出,冷凝后的液體物料部分從蒸餾塔頂側(cè)壁物料出口采出一部分,其余則通過塔內(nèi)的液體分布器在塔內(nèi)形成回流;被汽化的軟水通過冷凝器殼程上的水蒸氣出口9與蒸汽包6之間的連接蒸汽管道自動進(jìn)入蒸汽包;(c)通過調(diào)節(jié)蒸汽包上連接的蒸汽出口管線上設(shè)置的壓力自動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)蒸汽包內(nèi)的蒸汽壓力,從而控制冷凝器內(nèi)的蒸汽壓力,蒸汽壓力達(dá)到設(shè)定壓力時,進(jìn)入蒸汽包內(nèi)的蒸汽通過管線將被送給其它低壓蒸汽用戶14。設(shè)備操作時,軟水流量可以根據(jù)從蒸餾塔來的物料流量大小及汽化潛熱計算,計算公式F71^= (Fw4X γ γ水,其中F水、Fw4分別為水和物料的流量,通過手冊可以查到冷凝物料的凝固點(diǎn)和冷凝器潛熱Y 4,設(shè)定軟水蒸汽飽和溫度略高于冷凝物料的凝固點(diǎn), 通過手冊就可以查到相應(yīng)溫度下的蒸汽壓力值和汽化潛熱Y &根據(jù)蒸汽壓力值調(diào)節(jié)蒸汽包上連接的蒸汽出口管線上設(shè)置的壓力自動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)蒸汽包內(nèi)的蒸汽壓力,從而控制冷凝器內(nèi)的蒸汽壓力,通過軟水流量和產(chǎn)生蒸汽的壓力調(diào)節(jié),維持塔頂物料的溫度恒定在高于其凝固點(diǎn)的范圍內(nèi),是蒸餾冷凝過程順利進(jìn)行。冷凝器置于塔頂,上升物料蒸汽直接進(jìn)入冷凝器,冷凝后的物料內(nèi)回流至塔內(nèi),首先省略了塔頂升氣管道和回流管道,解決了管道保溫和堵塞問題。其次,運(yùn)用軟水的蒸發(fā)過程既保證了物料在冷凝器中的冷凝溫度高于其凝固點(diǎn),又能利用水較高的蒸發(fā)潛熱達(dá)到將物料冷凝的目的。同時還可以副產(chǎn)一定壓力的水蒸氣,回收利用了熱能。實(shí)施例1 2000噸/年對叔丁基苯酚的蒸餾冷凝過程在冷凝器內(nèi)通入軟水,軟水的通入量為400公斤/小時,溫度為40°C,蒸發(fā)壓力為 l^kgf/cm2,此時的蒸氣飽和溫度為105°C,蒸餾塔中的物料蒸發(fā)量為500公斤/小時,從蒸餾塔蒸發(fā)出的物料凝固點(diǎn)在99. 5°C,氣相物料直接進(jìn)入冷凝器;冷凝后的物料直接內(nèi)回流至蒸餾塔內(nèi),尾氣從冷凝器頂壁出口排出,冷凝后的物料從蒸餾塔頂側(cè)壁物料出口采出,此時采出量為260公斤/小時,另一部分作為塔內(nèi)必需的回流液由塔內(nèi)液體分布器分配到下部傳質(zhì)單元;冷凝器殼程產(chǎn)生的水蒸氣通過連接的管線進(jìn)入蒸汽包;蒸汽包內(nèi)壓力從零逐漸上升到指定的壓力1. 2kgf/cm2后,由自動調(diào)節(jié)法及連接管線送給用戶,當(dāng)然,通過調(diào)節(jié)輸出管上的控制閥同時調(diào)節(jié)蒸汽包內(nèi)的蒸汽壓力,從而控制冷凝器內(nèi)的蒸汽壓力。對于連續(xù)精餾過程,所產(chǎn)生的蒸汽流量為400公斤/小時。實(shí)施例2 1400噸/年鄰苯二酚蒸餾冷凝過程在冷凝器內(nèi)通入軟水,軟水的通入量為600公斤/小時,溫度為45°C,蒸發(fā)壓力為2. Okgf/cm2,此時的蒸氣飽和溫度為120°C,蒸餾塔中的物料蒸發(fā)量為1200公斤/小時,從蒸餾塔蒸發(fā)出的物料凝固點(diǎn)在105°C,氣相物料直接進(jìn)入冷凝器;冷凝后的物料直接內(nèi)回流至蒸餾塔內(nèi),尾氣從冷凝器頂壁出口排出,冷凝后的物料從蒸餾塔頂側(cè)壁物料出口采出, 此時采出量為300公斤/小時,另一部分作為塔內(nèi)必需的回流液由塔內(nèi)液體分布器分配到下部傳質(zhì)單元;冷凝器殼程產(chǎn)生的水蒸氣通過連接的管線進(jìn)入蒸汽包;蒸汽包內(nèi)壓力從零逐漸上升到指定的壓力2. Okgf/cm2后,由自動調(diào)節(jié)法及連接管線送給用戶,當(dāng)然,通過調(diào)節(jié)輸出管上的控制閥同時調(diào)節(jié)蒸汽包內(nèi)的蒸汽壓力,從而控制冷凝器內(nèi)的蒸汽壓力。對于連續(xù)精餾過程,所產(chǎn)生的蒸汽流量為500公斤/小時。實(shí)施例3 10000噸/年苯酐蒸餾冷凝過程在冷凝器內(nèi)通入軟水,軟水的通入量為1000公斤/小時,溫度為50°C,蒸發(fā)壓力為 4. ^gf/cm2,此時的蒸氣飽和溫度為145°C,蒸餾塔中的物料蒸發(fā)量為2500公斤/小時,從蒸餾塔蒸發(fā)出的物料凝固點(diǎn)在130. 5°C,氣相物料直接進(jìn)入冷凝器;冷凝后的物料直接內(nèi)回流至蒸餾塔內(nèi),尾氣從冷凝器頂壁出口排出,冷凝后的物料從蒸餾塔頂側(cè)壁物料出口采出,此時采出量為1200公斤/小時,另一部分作為塔內(nèi)必需的回流液由塔內(nèi)液體分布器分配到下部傳質(zhì)單元;冷凝器殼程產(chǎn)生的水蒸氣通過連接的管線進(jìn)入蒸汽包;蒸汽包內(nèi)壓力從零逐漸上升到指定的壓力4. 5kgf/cm2后,由自動調(diào)節(jié)法及連接管線送給用戶,當(dāng)然,通過調(diào)節(jié)輸出管上的控制閥同時調(diào)節(jié)蒸汽包內(nèi)的蒸汽壓力,從而控制冷凝器內(nèi)的蒸汽壓力。對于連續(xù)精餾過程,所產(chǎn)生的蒸汽流量為1000公斤/小時。
權(quán)利要求1.帶有蒸汽包壓力控制的立式可副產(chǎn)蒸汽的冷凝器,它包括殼體和設(shè)置在所述的殼體內(nèi)的換熱管,其特征在于在所述的殼體上開有軟水進(jìn)口和水蒸氣出口,所述的軟水進(jìn)口和水蒸氣出口與所述的換熱管的殼程相連通,在頂部殼體上設(shè)置有不凝尾氣出口,在所述的殼體的側(cè)壁上換熱管管長的1/2 3/4處設(shè)置有液面計,所述的水蒸氣出口通過一個蒸汽管道與蒸汽包相連,所述的蒸汽包由帶有上下兩個橢圓封頭的殼體組成,在所述的蒸汽包的殼體上連接有其上具有壓力自動調(diào)節(jié)閥的出口管線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有蒸汽包壓力控制的立式可副產(chǎn)蒸汽的冷凝器,其特征在于所述的換熱管直徑為Φ19-Φ57πιπι。
專利摘要本實(shí)用新型公開了帶有蒸汽包壓力控制的立式可副產(chǎn)蒸汽的冷凝器,它包括殼體和設(shè)置在所述的殼體內(nèi)的換熱管,在殼體上開有軟水進(jìn)口和水蒸氣出口,軟水進(jìn)口和水蒸氣出口與換熱管的殼程相連通,在頂部殼體上設(shè)置有不凝尾氣出口,在殼體的側(cè)壁上換熱管管長的1/2~3/4處設(shè)置有液面計,水蒸氣出口通過一個蒸汽管道與蒸汽包相連,蒸汽包由帶有上下兩個橢圓封頭的殼體組成,在蒸汽包的殼體上連接有其上具有壓力自動調(diào)節(jié)閥的出口管線。采用本冷凝器直接安裝在蒸餾塔塔頂,避免了冷凝物料堵塞設(shè)備和管道,并節(jié)約冷卻水的消耗和生產(chǎn)運(yùn)行成本;另外軟水蒸發(fā)副產(chǎn)的低壓蒸汽,可以繼續(xù)用作加熱介質(zhì),節(jié)約了能源。
文檔編號B01D3/32GK202199147SQ201120301799
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者馮惠生, 劉葉鳳, 單純, 夏明明, 徐菲菲, 王強(qiáng) 申請人:天津大學(xué)