[發明專利]一種管殼式主動型壓差調控隔壁塔系統

有效

• 申請號: 202011435603.6
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112774238B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 劉宏;鄒雄;董宏光;朱煒玄
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;B01D3/42
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種管殼式主動型壓差調控隔壁塔系統，其特征在于：該管殼式主動型壓差調控隔壁塔系統包括公共精餾段、管殼式隔壁段、公共提餾段三部分；

公共精餾段主要由板式塔、精餾段氣相分配器、內外液相分配管、回流罐、塔頂回流泵組成；精餾段氣相分配器采用泡罩式結構，固定于公共精餾段和管殼式隔壁段之間的塔盤上；內部液相分配管垂直焊接在精餾段氣相分配器所在塔盤上；外部液相分配管垂直焊接在公共精餾段和精餾段氣相分配器之間的塔壁上；

管殼式隔壁段主要由主塔、預分塔以及主動型氣相分配器組成，主塔、預分塔和主動型氣相分配器采用管殼式復合結構；主塔是殼程所在的內部空間；預分塔是管程所在的內部空間；主動型氣相分配器采用管殼式同軸密封結構，通過外部法蘭同軸安裝在隔壁塔隔壁段和提餾段之間，殼程與主塔內部空間連通，管程與預分塔內部空間連通；

管殼式隔壁段通過塔節分為N段，N≥1，塔節采用管殼式同軸密封結構，相鄰塔節之間通過法蘭同軸密封連接，每個塔節作為管殼式隔壁塔的單級理論級，熱集成塔節主塔和預分塔之間不串壓；塔節包括主塔內塔盤、預分塔外塔盤、主塔氣液外部接口、固定管板、換熱管、受液盤、進料擋板、主塔內降液管、預分塔外降液管和溢流堰；主塔內塔盤與塔節內壁焊接于殼程空間中部；預分塔外塔盤和塔節內壁密封焊接于殼程頂部；固定管板和塔節內壁密封焊接于殼程底部；塔節通過嵌套在內的主塔內塔盤、換熱管、預分塔外塔盤和固定管板將其固定；

管殼式主動型氣相分配器的管程和殼程具有板式塔結構，包括預分塔外塔盤、主塔內塔盤、固定管板、主塔氣相分配管、預分塔氣相分配管、外降液管、內降液管、預分塔液相分配管、管程氣液相進出口、溢流堰、受液盤和液封槽；分配器預分塔外塔盤固定于殼程頂部，與分配器的圓形內壁和預分塔氣相分配管間密封焊接；分配器主塔內塔盤焊接在分配器的圓形內壁面，位于分配器殼程空間中部；分配器固定管板固定于殼程底部，與分配器的圓形內壁和預分塔氣相分配管底端密封焊接；主塔氣相分配管穿過內塔盤，固定于分配器內塔盤與底部固定擋板之間；預分塔氣相分配管焊接在分配器外塔盤與底部固定擋板之間；外降液管與外塔盤、固定管板和分配器的圓形內壁焊接，與管程空間連通；內降液管與內塔盤、固定管板和分配器的圓形內壁焊接，與殼程空間連通；預分塔液相分配管與圓柱形外壁垂直焊接并與外降液管連通；液封槽位于外降液管底部并與圓柱形外壁垂直焊接；主動型氣相分配器通過嵌套在內的主塔內塔盤、預分塔外塔盤和固定管板將其固定；

主塔的氣液相經過外部管道與塔節連接，氣相從下往上逐級流動到達公共精餾段；液相通過公共精餾段外部分配管分配從上往下逐級流動經主動型氣相分配器到達公共提餾段；

預分塔的氣液相通過管程內部管道與塔節連接，氣相從下往上流動經公共提餾段氣相分配管進入預分塔塔節，經過精餾段氣相分配器到達公共精餾段；液相經過公共精餾段內部分配管分配，從上往下逐級流動經主動型氣相分配器到達公共提餾段；

管殼式隔壁段單個塔節內部，主塔的液相在相鄰兩個塔節的內塔盤之間折流流動，依次經過主塔內降液管和外部管道流到下級塔節液相入口，氣相和液相在每個塔節內塔盤上垂直交叉錯流流動進行傳質分離；預分塔的液相在相鄰兩個塔節外塔盤之間折流流動，經過預分塔外降液管流到下級塔節的受液盤，氣相和液相在每個塔節外塔盤上垂直交叉錯流流動進行傳質分離；

公共提餾段包括板式塔、降液管、塔釜底部溢流板、再沸器和塔底泵；公共提餾段上升的氣相分成兩部分，一股進入主動型氣相分配器殼程，另一股主動型氣相分配器管程；

公共精餾段頂部的氣體經過塔頂冷凝器冷凝，進入回流罐，經回流泵收集產品A；管殼式隔壁段主塔中間塔節液相采出收集B產品；公共提餾段塔底的液相經塔底采出泵收集產品C。

2.根據權利要求1所述的管殼式主動型壓差調控隔壁塔系統，其特征在于：所述的管殼式隔壁段主塔塔節總數量N1，N1≥1；預分塔塔節總數量N2，N2≥1；管殼式隔壁段主塔外部管道逐級連接形成主預分塔理論級相等的對稱結構，即N1＝N2；主塔外部管道跨接形成主預分塔理論級不相等的非對稱結構，即N1≠N2。

3.根據權利要求1或2所述的管殼式主動型壓差調控隔壁塔系統，其特征在于：該管殼式主動型隔壁塔通過隔壁段塔節內外塔盤上的開孔率和主動型氣相分配器的雙重作用來協同調節主預分塔的氣相和壓差。