本發(fā)明涉及機械技術領域,具體而言,涉及一種精餾塔。
背景技術:
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,社會的進步,能源節(jié)約已經(jīng)成為必然和社會共識,中國作為一個發(fā)展中國家,面臨著經(jīng)濟增長和環(huán)境增長的雙重任務,同時這兩個重大任務和礦產(chǎn)資源開發(fā)成負作用。為了保護環(huán)境并實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)增長,改變能源發(fā)展方向和節(jié)約這種不可再生的礦產(chǎn)資源,成為每一個中國企業(yè)和每一個中國人民的一種美德。
精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置,其生產(chǎn)過程中需要用到上述礦產(chǎn)資源。目前,在化工精餾塔的生產(chǎn)中,精餾(提餾)塔類設備的筒體部分均是按照塔內能承受最大物料量,比正常設計增大一個規(guī)格的鋼板或框架來設計,這樣雖然能保證設備的安全,但是極大的浪費了現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源,和我國提倡的節(jié)能降耗方針背道而馳。
發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中的精餾塔至少存在如下問題:整個精餾塔的筒體部分均采用比正常設計增大一個規(guī)格的鋼板或框架來設計,存在資源浪費的問題。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實施例的目的在于提供一種精餾塔,能夠在保證精餾塔正常工作的情況下,節(jié)約精餾塔所使用的礦產(chǎn)資源。
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種精餾塔,包括:筒體、進料管組件和加熱組件;所述筒體包括:筒頂橢圓封頭、筒底橢圓封頭和多個中間連接段;所述筒頂橢圓封頭、多個所述中間連接段和所述筒底橢圓封頭依次固定連接;所述筒頂橢圓封頭以及所述筒底橢圓封頭的材料規(guī)格大于所述中間連接段的材料規(guī)格;
所述筒體內的下端位置,沿筒頂至筒底的上下方向依次設置有所述進料管組件和所述加熱組件;
所述進料管組件的一端伸出所述筒體外,其另一端穿過所述筒體置于所述筒體內部,用于向所述筒體內添加物料;所述加熱組件,用于對筒體內部進行加熱;
所述筒頂橢圓封頭上設置有塔頂氣相出口,用于供添加的物料分離后的氣相物質輸出。
結合第一方面,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式,其中,所述加熱組件為多個,多個所述加熱組件沿筒頂至筒底的上下方向間隔預設距離均勻設置。
結合第一方面,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式,其中,所述精餾塔還包括:回流液接管組件和回流液處理裝置;所述回流液處理裝置包括:液體分布器、支撐柵板、收集器和集液器;
所述筒體內的上端位置,沿筒頂至筒底的上下方向依次設置有所述回流液接管組件、所述液體分布器、所述支撐柵板、所述收集器和所述集液器;
所述回流液接管組件的一端伸出所述筒體外,其另一端穿過所述筒體置于所述筒體內部,用于向所述筒體內注入回流液;所述液體分布器與所述回流液接管組件連通;所述支撐柵板用于放置填料;所述集液器與所述收集器連通。
結合第一方面的第二種可能的實施方式,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式,其中,所述回流液處理裝置還包括填料壓圈;
所述填料壓圈設置在所述筒體內,且與所述液體分布器朝向筒頂?shù)囊欢诉B接。
結合第一方面的第三種可能的實施方式,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式,其中,所述回流液處理裝置還包括支撐環(huán)板;
所述支撐環(huán)板設置在所述筒體內,且與所述支撐柵板連接。
結合第一方面的第二種可能的實施方式或者第三種可能的實施方式或者第四種可能的實施方式,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式,其中,所述回流液處理裝置為多個;
多個所述回流液處理裝置沿筒頂至筒底的上下方向間隔預設距離均勻設置。
結合第一方面的第一種可能的實施方式,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式,其中,所述筒頂橢圓封頭、所述中間連接段以及所述筒底橢圓封頭的兩兩連接處均設置有加強圈,用于增強筒體的剛性和穩(wěn)定性。
結合第一方面或者第一方面的第一種可能的實施方式,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式,其中,所述加熱組件包括:托盤組件和換熱管組件;所述換熱管組件包括加熱器和換熱管;
所述托盤組件和所述換熱管均設置在所述筒體內,所述換熱管放置在所述托盤組件上,用于為所述筒體內的物料加熱;
所述加熱器設置在所述筒體外部且與所述換熱管相連通,用于向所述換熱管內供應加熱介質。
結合第一方面,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式,其中,所述精餾塔還包括裙座筒體;
所述裙座筒體上設置有一個凹陷部,所述凹陷部用于容納所述筒體的筒底橢圓封頭,用于支撐所述裙座筒體。
結合第一方面,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第九種可能的實施方式,其中,所述筒底橢圓封頭上設置有筒底液相出口,用于供添加的物料分離后的液相物質輸出。
本發(fā)明實施例提供的一種精餾塔,包括:筒體、進料管組件和加熱組件;筒體包括:筒頂橢圓封頭、筒底橢圓封頭和多個中間連接段;筒頂橢圓封頭、多個中間連接段和筒底橢圓封頭依次固定連接;筒頂橢圓封頭以及筒底橢圓封頭的材料規(guī)格大于中間連接段的材料規(guī)格;筒體內的下端位置,沿筒頂至筒底的上下方向依次設置有進料管組件和加熱組件;筒頂橢圓封頭上設置有塔頂氣相出口,用于供添加的物料分離后的氣相物質輸出,與現(xiàn)有技術中的精餾塔浪費了現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源相比,其僅使筒體強度削弱較大的部分的材料規(guī)格較大,而使強度削弱較小的其他部分的規(guī)格較小,既保證了精餾塔本身的安全性,同時還節(jié)約了筒體所使用的現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1示出了本發(fā)明實施例所提供的精餾塔的整體結構示意圖;
圖2示出了本發(fā)明實施例所提供的一種精餾塔上端的結構示意圖;
圖3示出了本發(fā)明實施例所提供的另一種精餾塔上端的結構示意圖;
圖4示出了本發(fā)明實施例所提供的精餾塔下端的結構示意圖;
圖5示出了本發(fā)明實施例所提供的精餾塔中加熱組件的具體結構示意圖。
圖標:10、筒體;101、筒頂橢圓封頭;102、中間連接段;103、筒底橢圓封頭;11、進料管組件;12、加熱組件;121、托盤組件;122、換熱管;123、加熱器;13、回流液接管組件;14、回流液處理裝置;141、液體分布器;142、支撐柵板;143、收集器;144、集液器;145、填料壓圈;15、裙座筒體;16、筒底液相出口;17、加強圈;18、法蘭。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?;诒景l(fā)明的實施例,本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
考慮到現(xiàn)有技術中的整個精餾塔均采用比正常設計增大一個規(guī)格的鋼板或框架來設計,存在資源浪費的問題,本發(fā)明實施例提供了一種精餾塔,下面通過實施例進行描述。
本發(fā)明實施例提供了一種精餾塔,參考圖1,包括:筒體10、進料管組件11和加熱組件12;筒體10包括:筒頂橢圓封頭101、筒底橢圓封頭103和多個中間連接段102;筒頂橢圓封頭101、多個中間連接段102和筒底橢圓封頭103依次固定連接;筒頂橢圓封頭101以及筒底橢圓封頭103的材料規(guī)格大于中間連接段102的材料規(guī)格;
筒體10內的下端位置,沿筒頂至筒底的上下方向依次設置有進料管組件11和加熱組件12;
進料管組件11的一端伸出筒體10外,其另一端穿過筒體10置于筒體10內部,用于向筒體10內添加物料;加熱組件12,用于對筒體10內部進行加熱,以提高筒體10內部的溫度;
筒頂橢圓封頭101上設置有塔頂氣相出口,用于供添加的物料分離后的氣相物質輸出。
在工程應用中,精餾塔的筒體10的體積均較大,這就需要使用多個筒體10段,將多個筒體10段拼接成工程所需的筒體10。具體的,上述筒體10包括:筒頂橢圓封頭101、筒底橢圓封頭103和多個中間連接段102;上述筒頂橢圓封頭101、多個中間連接段102和筒底橢圓封頭103依次固定連接,形成一個大的筒體10。其中,上述的固定連接可以是法蘭連接(如圖5所示,通過法蘭18連接多個筒體10段),也可以是焊接。
本發(fā)明實施例中,筒體10使用的材料為鋼板。如圖1所示,作為一種可選的實施方式,該精餾塔的直徑3米,高24.5米,工藝要求;該精餾塔做氣密性實驗,壓力為0.2mpa,并保壓24小時。
本發(fā)明實施例中,在保證精餾塔使用安全的前提下,并考慮當?shù)貧夂?、地質環(huán)境等因素,選取筒體10所使用的鋼板規(guī)格。具體的,使筒頂橢圓封頭101處使用的鋼板規(guī)格(如厚度、體積、重量)以及使筒底橢圓封頭103處使用的鋼板規(guī)格(如厚度、體積、重量)大一些,如讓這兩段使用厚度為40mm的鋼板且優(yōu)選將這兩段設計為弧形的橢圓形狀;而使筒體10中的其他部分的鋼板規(guī)格(如厚度、體積、重量)小一些,如使筒體10中的其他中間連接段102使用厚度為14mm的鋼板。
通過上述筒體10各段所使用的材料的規(guī)格特征,能夠實現(xiàn)在保證精餾塔正常工作的情況下,節(jié)約精餾塔所應用的礦產(chǎn)資源,同時也節(jié)省了成本。
如上所述,筒體10本身體積均較大,本發(fā)明實施例中將該筒體10整體劃分成兩部分,即將筒體10中部至筒體10頂端劃分為上端,將筒體10中部至筒體10底端劃分為下端,在筒體10內且位于筒體10下端的位置,沿筒頂至筒底的上下方向依次設置有進料管組件11和加熱組件12。
其中,上述精餾塔可以應用在多種領域,對應不同的應用領域,進料管組件11中的物料也不同,其可以是生物柴油,也可以是污水等。本發(fā)明實施例中不限定上述物料。
本發(fā)明實施例提供的一種精餾塔,與現(xiàn)有技術中的精餾塔浪費了現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源相比,其僅使筒體10強度削弱較大的部分的材料規(guī)格較大,而使強度削弱較小的其他部分的規(guī)格較小,既保證了精餾塔本身的安全性,還節(jié)約了筒體所使用的現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源,同時也節(jié)省了成本。
進一步的,參考圖1和圖4,本發(fā)明實施例提供的精餾塔中,為了保證筒體10內的溫度能夠達到預設溫度以及為了快速提高筒體10內的溫度,上述加熱組件12為多個,多個加熱組件12沿筒頂至筒底的上下方向間隔預設距離均勻設置。
作為一種可選的實施方式,上述加熱組件12為4個,通過4個加熱組件12對筒體10內的產(chǎn)品進行加熱。其中,上述預設距離可以根據(jù)需要進行設置。
進一步的,參考圖2和圖3,本發(fā)明實施例提供的精餾塔還包括:回流液接管組件13和回流液處理裝置14;回流液處理裝置14包括:液體分布器141、支撐柵板142、收集器143和集液器144;
筒體10內的上端位置,沿筒頂至筒底的上下方向依次設置有回流液接管組件13、液體分布器141、支撐柵板142、收集器143和集液器144;
回流液接管組件13的一端伸出筒體10外,其另一端穿過筒體10置于筒體10內部,用于向筒體10內注入回流液;液體分布器141與回流液接管組件13連通;支撐柵板142用于放置填料;集液器144與收集器143相連通。
上述回流液接管組件13用于與外接冷凝器連通,目的是接收冷凝器發(fā)送的回流液體,將該回流液體輸送至回流液處理裝置14,具體輸送至回流液處理裝置14中的液體分布器141中。
在筒體10內且位于筒體10上端的位置,沿筒頂至筒底的上下方向依次設置有回流液接管組件13、液體分布器141、支撐柵板142、收集器143和集液器144。
具體的,支撐柵板142與液體分布器141之間為填料層,支撐柵板142朝向液體分布器141的一側上用于放置填料,該填料置于填料層中。
具體的,上述填料可以與回流液體進行化學反應,從而通過化學反應對回流液體進行相應的處理。對應于上述精餾塔的不同應用領域,對物料的處理也不同,對應的,填料層中的填料也不同,如上述填料(還可以稱為填充劑)可以是用以改善加工性能、制品力學性能并(或)降低成本的固體物料;或者,上述填料主要用于接觸氧化工藝,微生物會在填料的表面進行累積,以增大與污水的表面接觸,對污水進行降解處理。上述收集器143用于收集支撐柵板142流下的回流液體,上述集液器144與收集器143相連通,用于將收集器143收集的回流液體進行儲藏。
進一步的,參考圖2和圖3,本發(fā)明實施例提供的精餾塔中,回流液處理裝置14還包括填料壓圈145;填料壓圈145設置在筒體10內,且與液體分布器141朝向筒頂?shù)囊欢诉B接,用于壓緊填料使填料密封設置。
進一步的,本發(fā)明實施例提供的精餾塔中,回流液處理裝置14還包括支撐環(huán)板;支撐環(huán)板設置在筒體10內,且與支撐柵板142連接,用于減小密封圈與溝槽的擠出間隙,增加耐磨性。
進一步的,參考圖3,本發(fā)明實施例提供的精餾塔中,回流液處理裝置14為多個;多個回流液處理裝置14沿筒頂至筒底的上下方向間隔預設距離均勻設置。
為了保證對回流液體進行多級處理,精餾塔內設置多個回流液處理裝置14,作為一種可選的實施方式,本發(fā)明實施例中以四個回流液處理裝置14為為例進行說明。
當回流液接管組件13輸送至第一個回流液處理裝置14時,經(jīng)過該第一回流液處理裝置的化學反應,得到的第一回流液體儲藏在該第一回流液處理裝置中的集液器144中;然后集液器144中的第一回流液體在輸送至第二回流液處理裝置,經(jīng)過該第二回流液處理裝置的化學反應,得到的第二回流液體儲藏在該第二回流液處理裝置中的集液器144中;然后集液器144中的第二回流液體在輸送至第三回流液處理裝置,經(jīng)過該第三回流液處理裝置的化學反應,得到的第三回流液體儲藏在該第三回流液處理裝置中的集液器144中;然后集液器144中的第三回流液體在輸送至第四回流液處理裝置,經(jīng)過該第四回流液處理裝置的化學反應,得到的第四回流液體儲藏在該第四回流液處理裝置中的集液器144中。其中,四個回流液處理裝置14中儲藏的四種回流液體的成分均不同。
進一步的,參考圖1-圖4,本發(fā)明實施例提供的精餾塔中,筒頂橢圓封頭101、中間連接段102以及筒底橢圓封頭103的兩兩連接處均設置有加強圈17,用于增強筒體10的剛性和穩(wěn)定性。
進一步的,參考圖1、圖4和圖5,本發(fā)明實施例提供的精餾塔中,加熱組件包括:托盤組件121和換熱管122組件;換熱管122組件包括加熱器123和換熱管122;托盤組件121和換熱管122均設置在筒體10內,換熱管122放置在托盤組件121上,用于為筒體10內的物料加熱;
加熱器123設置在筒體10外部且與換熱管122相連通,用于向換熱管122內供應加熱介質。
進一步的,參考圖4,本發(fā)明實施例提供的精餾塔還包括裙座筒體15;裙座筒體15上設置有一個凹陷部,該凹陷部用于容納筒體10的筒底橢圓封頭103,用于支撐上述筒體10。
進一步的,參考圖4,本發(fā)明實施例提供的精餾塔中,筒底橢圓封頭103上設置有筒底液相出口16,用于供添加的物料分離后的液相物質輸出。
本發(fā)明實施例提供的一種精餾塔,與現(xiàn)有技術中的精餾塔浪費了現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源相比,其僅使筒體10強度削弱較大的部分的材料規(guī)格較大,而使強度削弱較小的其他部分的規(guī)格較小,既保證了精餾塔本身的安全性,還節(jié)約了筒體所使用的現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源,同時也節(jié)省了成本。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋,此外,術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
最后應說明的是:以上所述實施例,僅為本發(fā)明的具體實施方式,用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制,本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內,其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改、變化或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍。都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此,本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。