[發明專利]一種改進的隔壁塔氣相分配比調節裝置

在審

• 申請號: 201810123164.1
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108126366A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 胡雨奇;陳爽;李春利;牛小威
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B01D3/42
• 分類號: B01D3/42;B01D3/32
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發明涉及一種改進的隔壁塔氣相分配比調節裝置，該裝置由兩個結構完全相同的D型結構構成，兩個D型結構對稱地布置在隔板的兩側；每個D型結構均為空心環形，環形的內外壁之間也為空心，每個D型結構均包括曲面部分和垂直面部分，曲面部分和垂直面部分為一體結構，垂直面部分的上表面均勻分布有若干數量的裝置上表面圓孔，通過該裝置上表面圓孔與隔壁塔的隔板下端鋼板連接；在曲面部分的外側壁上安裝有不銹鋼直管，不銹鋼直管一端與環形內外壁之間的空間相連通，另一端通過法蘭與外部轉移氣體管道連接。該裝置安裝在隔壁塔的公共提餾段的上端，能控制進入隔壁塔兩側氣體量，不僅增加了氣體的分布均勻度而且增大了氣體分配比調節的范圍。

技術領域

本發明涉及化學工程精餾分離技術領域，具體為一種改進的隔壁塔的氣相分配比調節裝置及控制方法。

背景技術

在化工生產過程中，分離是非常重要的一個過程單元，工業生產中占據著主導地位的分離方法就是精餾，精餾是利用混合物中各組分揮發度的不同進行分離的操作單元，具有獨特的優勢。據統計，化工過程中50％～90％的能耗用于分離，而精餾能耗又占據其中的95％，精餾過程的節能研究有著十分重要的意義。隔壁塔作為一種新型精餾塔，對于多組分精餾具有低能耗和低成本的巨大優勢。在精餾塔的中部，沿塔的縱向設置一塊隔板5，由隔板將精餾塔中部分成預分餾塔段3和主塔段2，上部為公共精餾塔段1，下部為公共提餾段4，公共精餾塔段1、預分餾塔段3、主塔段2和公共提餾段4構成隔壁塔(參見圖1)。

在隔壁塔的設計中，液相分配比(即預分餾塔段3下降的液體流量與公共精餾段1下降的液體流量的比值)和氣相分配比(即預分餾塔段3上升的氣體流量與公共提餾段4上升的氣體流量的比值)對隔壁塔處于最佳操作區域，即發揮最佳節能優勢具有重要意義。目前，由于隔板兩側氣體分配調節存在復雜性，現有研究和工業生產中常采用氣體在隔板兩側自由分配的方式，自由分配的比值是由隔壁塔內部構件和塔內的操作條件決定的，即忽略氣相分配比的控制。這就造成隔壁塔的節能優勢大大削弱，穩態模型、動態模型與實際操作無法較好對應等一系列問題。CN106823439A中公開了一種隔壁塔氣體調節的裝置及控制方法。該裝置的氣體分配的過程是：來自公共提餾段的氣體首先在隔壁塔內部根據塔內部構件和塔操作條件初次分配，然后該裝置對初次分配的氣體再分配。該裝置主要應用了科恩達原理，在氣體出口處會造成氣體局部壓力較高，使氣體分布不均勻，且該裝置僅能夠調節氣體分配比范圍在0.5-1.0之間，不能滿足工業中氣體分配比的需要。

發明內容

針對目前公開的專利CN106823439A中提出的隔壁塔氣體調節裝置的氣體分布不均勻和分配比調節范圍窄的問題，本發明擬解決的技術問題是，提供一種改進的隔壁塔氣相分配比調節裝置。該裝置安裝在隔壁塔的公共提餾段的上端，能控制進入隔壁塔兩側氣體量，很好地解決隔壁塔的氣體調配的問題，改進的氣體分配比調節裝置的對稱結構不僅增加了氣體的分布均勻度而且增大了氣體分配比調節的范圍。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是：

一種改進的隔壁塔氣相分配比調節裝置，其特征在于該裝置由兩個結構完全相同的D型結構構成，兩個D型結構對稱地布置在隔板的兩側；每個D型結構均為空心環形，環形的內外壁之間也為空心，每個D型結構均包括曲面部分和垂直面部分，曲面部分和垂直面部分為一體結構，垂直面部分的上表面均勻分布有若干數量的裝置上表面圓孔，通過該裝置上表面圓孔與隔壁塔的隔板下端鋼板連接；在曲面部分的外側壁上安裝有不銹鋼直管，不銹鋼直管一端與環形外壁之間的空間相連通，另一端通過法蘭與外部轉移氣體管道連接；

D型結構的垂直面部分包括上部分、中間部分和下部分，上部分、中間部分和下部分的縱切面分別為矩形、直角梯形和半橢圓形；所述直角梯形的銳角底角c為不小于30°的銳角；