[發明專利]一種電熱膜保溫的玻璃復合蒸餾塔

無效

• 申請號: 200810053416.4
• 申請日: 2008-06-04
• 公開（公告）號: CN101284191A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 王艷國;崔錦林;王小四;李培;李建生
• 申請（專利權）人: 天津市職業大學
• 主分類號: B01D3/16
• 分類號: B01D3/16;B01D3/18;B01D3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于傳質分離的蒸餾塔，特別是新產品蒸餾中試生產和蒸餾技術教育培訓用的一種電熱膜保溫的玻璃復合蒸餾塔。

背景技術

蒸餾分離技術在工業生產中應用非常廣泛，例如煉油、有機溶劑回收、白酒和無水乙醇生產等。為了提高產品質量、降低成本和降低能量消耗，國內外對蒸餾技術和設備研究非常重視。近幾年蒸餾技術設備申請專利數量很多，重點是設計和推廣新型復合塔盤，已在工業中應用取得很好的節能效果。中國專利ZL2005200416013公開了一種浮閥-篩孔復合塔板，中國專利ZL022946837公開了一種浮閥-舌孔復合塔盤。通常采用不同類型蒸餾塔外部串聯組合成塔群提高蒸餾效率，但對工業上技術成熟的篩板塔、浮閥塔和泡罩塔集成創新開發復合塔研究極少。僅有中國專利ZL911033262公開了一種由波紋填料和篩板塔盤組成的復合塔，大大提高了塔分離效率。

中國專利CN1804947公開了一種全玻璃化工柔性工藝系統，該裝置的關鍵部分是蒸餾塔，該蒸餾裝置中篩板塔、浮閥塔和泡罩塔屬于可拆裝替換，但不能同時安裝對比使用和發揮協同效果。此外大型玻璃蒸餾塔體積大，表面散熱過快，導致系統加熱升溫過程緩慢，生產能力較低，缺乏既透明又隔熱的保溫材料。中國專利CN1564635公開了一種透明發熱膜及其制造方法，為玻璃塔體保溫提供了選材思路。

發明內容

蒸餾塔盤種類繁多，主要有篩板塔盤、浮閥塔盤、泡罩塔盤和噴射塔盤。一般從生產能力、塔板效率、操作彈性、結構和成本幾方面評價其性能。結構復雜的塔盤造價高、生產能力大和操作彈性大，結構簡單的塔盤造價低和操作彈性小。工業上通常采用不同類型蒸餾塔外部串聯組合成塔群提高蒸餾效率。作為新產品蒸餾中試生產和蒸餾技術教學培訓需要選擇綜合性能優異的塔型。玻璃復合蒸餾塔用于蒸餾新產品時可以直觀了解新產品蒸餾情況，快速完成設備選型和取得中試生產工藝參數。玻璃復合蒸餾塔用于蒸餾技術教學培訓中學員可以直接觀察蒸餾過程和對比評價各類蒸餾塔盤，能夠及時調整蒸餾工藝條件，快速掌握蒸餾操作技術。

本發明將工業上技術成熟的篩板塔、浮閥塔和泡罩塔從塔內部串聯組合為復合塔的思路非常獨特，可以大大降低設備投資和蒸餾過程能耗，特別適合我國企業現有技術設備改造。

本發明改進了現有蒸餾塔設計，在一個玻璃塔體內分別安裝篩板塔盤、浮閥塔盤和泡罩塔盤組成一個復合蒸餾塔。

附圖1為復合蒸餾塔結構示意圖。

根據各種塔盤的性能特點，進料段選擇篩板塔盤，塔盤數量根據需要設置4層；下部提餾段選擇泡罩塔盤，每個塔盤設有5個泡罩；上部精餾段選擇浮閥塔盤，每個塔盤設有5個浮閥，塔盤數量根據需要設定。復合蒸餾塔集中了各種蒸餾塔型的優點，操作穩定性高，可直觀對比各種塔型特點。

玻璃塔體外涂透明半導體電熱膜作為保溫材料，使用時將電熱膜恒壓加熱，預定塔外壁溫度接近塔內溫度，降低塔內物料熱量耗散，使蒸餾裝置啟動后迅速達到預定控制參數，同時保持玻璃蒸餾塔透明直觀的優點。

具體實施方式

取內徑180mm，壁厚5mm，長1200mm高硅玻璃管一根，事先連接進料接口、回流接口和再沸器接口，兩端磨平便于活套法蘭聯接。外壁涂透明半導體電熱膜，設定電熱膜功率500瓦。設定板間距10mm安裝10層塔盤。進料口上下兩邊安裝四層篩板塔盤，下部提餾段安裝三層泡罩塔盤，每個塔盤設有5個泡罩；上部精餾段安裝三層浮閥塔盤，每個塔盤設有5個浮閥，塔盤用不銹鋼張力箍分別固定在塔內壁。塔盤定位后將塔體用活套法蘭與封頭聯接組成復合蒸餾塔。

用復合蒸餾塔替代篩板塔安裝在現有蒸餾實驗和培訓裝置上進行工業乙醇蒸餾中試生產。空塔時調整電熱膜工作電壓，預定塔外壁溫度65℃，以30分鐘溫度保持不變，確定出電熱膜保溫電壓。然后按常規蒸餾操作技術進行70％工業乙醇蒸餾，塔頂回流比控制1∶3，出口乙醇含量94.5％。即使操作條件控制不當某類塔盤發生液泛時，其它類型塔盤仍能保證高效分離。復合塔操作彈性很大，蒸餾過程非常穩定，生產能力比現有同樣條件的篩板塔提高40％以上。