一种工作效率高的分段式精馏塔

技术领域

本发明属于精馏塔技术领域，具体的说是一种工作效率高的分段式精馏 塔。

背景技术

精馏塔是一种利用混合物中各组分挥发的条件差异，将液相中的轻组分 转移到重组分中去，实现各组分的分离，并且经过精馏塔内气体与液体的多 次接触，使冷凝后的液体浓度很高，从而得到高纯度的产品，精馏塔中筛板 式的塔板由于其处理量大、结构简单、造价低而被广泛应用。

公开号为CN105457324B的一项中国专利公开了一种隔板精馏塔，其包括： 塔体；直立地设置在塔体内的隔板，该隔板的上沿和下沿之间限定了隔板段； 和设置在该隔板段内的液体分布器，其特征在于所述液体分布器仅固定到塔 体上而并未固定到隔板上。通过使用该发明的隔板精馏塔，能够最小化乃至 避免常规隔板精馏塔中所存在的问题，即由制造工艺造成的隔板的制造缺陷 和或隔板在操作条件下的变形所导致的液体在传质元件上的不当分布。

筛孔式塔板的精馏塔在处理粘性较大的料液和混有颗粒的料液时，塔板 上的筛孔容易被堵住，进而影响气体的流动，降低塔板上气体与液体之间的 传质和传热的效率，进而降低精馏塔顶部冷凝出的产品数量与质量，精馏塔 的生产效率变低。

为此，本发明提供一种工作效率高的分段式精馏塔。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种工作效 率高的分段式精馏塔，包括塔座；所述塔座顶部固接有多节塔身，且多节塔 身之间通过法兰连接；所述塔身顶部固接有塔顶；所述塔身内部固接有多个 塔板；所述塔板与塔身内壁之间固接有降液管；所述塔板表面均匀开设有多 个通孔；所述塔板表面对应通孔的位置固接有挡渣管；所述挡渣管内表面靠 近管口的位置开设有环形凹槽；精馏塔在处理黏度较高的料液或者有颗粒的 料液时，塔板上的通孔经常会出现堵塞的情况，需要停机进行维护，进而严 重影响了精馏塔的工作效率，由于粘性高的料液首先会沾附在塔板表面，随 着料液的流动塔板上粘附的杂质料液变厚，在经过通孔时流入到通孔的内侧 壁上，随着流入的粘性的料液增多，逐渐将通孔堵住，进而使气体难以从通 孔处流出，降低精馏塔的工作效率，通过挡渣管，使塔板表面粘附的料液杂 质无法直接流入通孔内，粘附的杂质料液会在料液的推动下沾附在挡渣管的 外表面，只有经过挡渣管管口的料液会残留一些料液进入到挡渣管内，粘附 的料液在流入挡渣管后聚集在内壁上，随着料液的增多，逐渐会向下移动， 在经过环形凹槽时，由于管壁的突然凹陷，杂质料液会在环形凹槽槽口位置 形成液滴，同时从下向上流动的气体，经过环形凹槽时会进入到凹槽内，然 后贴着凹槽向外流出，杂质料液脱离挡渣管内壁，在气流的作用下被吹出挡 渣管，通过挡渣管的设置，减少了通孔被堵住的情况，使精馏塔在处理粘度 大或者有颗粒的料液时，能够长时间的具有较高的生产能力，提升了精馏塔 的工作效率，同时多段式拼接而成的塔身，使得精馏塔在维修时能够更加方 便和有针对性。

进一步，所述塔板表面开设有多个导流凹槽；由于挡渣管的设置，对料 液的流动形成了一定的阻碍，对料液的流速有一定的影响，通过导流凹槽能 够促进料液在塔板上的流动速度，同时导流凹槽增大了料液与塔板的接触面 积，提高了塔板沾附杂质的能力，一定程度上减少了挡渣管表面杂质的堆积。

进一步，所述挡渣管表面靠近降液管的一侧开设有侧孔；挡渣管使气体 与液体接触的位置远离塔板，气体与液体的接触时间与混合程度变低了，通 过侧孔，部分气体与靠近塔板的料液接触，增加了气体与料液接触的面积与 接触时间，液体与液体混合的更加彻底，增加气体与液体之间的换质与换热 的效果。

进一步，所述挡渣管外表面通过扭簧固接有连接环；所述连接环固接有 第一挡板；所述连接环上固接有第一刮板；所述第一刮板与第一挡板分别位 于挡渣管的两侧，且第一挡板的表面垂直于液体流动的方向；所述第一刮板 内部开设有空腔；所述空腔的侧面靠近导渣管的位置开设有导渣口，且导渣 口靠近降液管；精馏塔工作的时间比较长，在挡渣管的表面聚集了大量的杂 质，精馏塔工作的时间过长时，杂质从挡渣管底部流向顶部，进而进入挡渣 管内部，挡渣管依然会被堵住，为了减少维修次数，通过第一刮板将挡渣管远离降液管的一侧积累的杂质清理掉，工作时，料液流经挡渣管时，会推动 第一挡板转动，通过连接环的连接，第一刮板也转动，当精馏塔完成一次工 作后，料液不在流动时，扭簧使第一挡板复位，同时第一刮板也复位，在第 一刮板转动时，会对粘附在挡渣管的表面进行挂扫，杂质会从导渣口进入到 第一刮板内部，减少挡渣管表面粘附的杂质，降低精馏塔维护的频率，节约 使用成本。

进一步，所述连接环靠近第一挡板的一侧固接有第二挡板，且第二挡板 位于第一挡板与第一刮板之间；由于在料液的推动下第一挡板围绕导渣管转 动，随着转动角度的增加，料液作用在第一挡板上的作用力减小，同时扭簧 的反作用力也变大，进而第一刮板转动的角度较小，通过第二挡板，在第一 挡板转动到极限位置时，第二挡板转动到垂直于料液流向的位置，在料液的 推动下第二挡板转动，第一刮板进一步转动，在精馏塔结束工作时，第一刮 板刮扫的范围更大，进一步提升了第一刮板的刮扫能力。

进一步，所述导渣口靠近的挡渣管的位置开设有斜面；在第一刮板对挡 渣管的表面进行清理时，倾斜的导渣口能够对进入的杂质进行导向，杂质能 够更轻易的进入到空腔内。

进一步，所述导渣口的位置靠近挡渣管的管口；由于挡渣管上的杂质是 从挡渣管的底部向管口的方向流动，进而进入到挡渣管内，通过将靠近挡渣 管管口处的杂质清理掉就能减少通孔被杂质堵住的情况，由于第一刮板内存 储杂质的空间有限，因此能够延长清理第一刮板的时间间隔，降低维修的频 率，减少维修的成本。

进一步，所述第一刮板表面靠近导渣口的位置开设有滑槽；所述滑槽内 滑动连接有第三挡板；滑槽槽底与第三挡板之间固接有多个弹簧；所述第三 挡板靠近挡渣管表面的位置开设有滑孔；所述滑孔内滑动连接有滑杆：所述 滑杆端部与第三挡板固接；所述挡渣管对应第一刮板转动的极限位置处开设 有凹槽，且滑杆的端部位于凹槽内；为了减少空腔内的杂质在下次精馏塔工 作时，被料液冲出空腔，通过第一转板在极限位置时，弹簧将第三挡板弹出， 第三挡板将导渣口封住，当第一刮板转动时，滑杆的端部与挡渣管表面接触，滑杆将第三挡板推回滑槽内，使杂质能够进入到空腔内，减少了杂质从空腔 内流出的情况，降低了杂质对料液的二次污染。

进一步，所述第一刮板顶部固接有L形连接杆；所述L形连接杆端部固 接有第二刮板；在第一刮板转动时，通过L形连接杆的连接第二刮板也进行 转动，第二刮板对挡渣管的内表面进行刮扫，进一步降低挡渣管被堵住的情 况。

进一步，所述滑杆与第一刮板之间固接有弹性布，且弹性布将滑孔覆盖 住；杂质沾附到滑杆上内会影响滑杆的滑动，进而可能会使滑杆卡住，影响 第一刮板的转动，通过弹性布，减少了杂质沾附到滑杆上，保证滑杆滑动的 效果，提升了装置的稳定性。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种工作效率高的分段式精馏塔，通过在通孔处设置挡 渣管，减少粘附在塔板表面的杂质流入通孔内，降低塔板上通孔被堵塞的可 能，来保证通孔能够一直保持着良好的透气效果，通孔内能够喷出足量的气 体，与液体进行传质和传热，保证了塔板一直处于高效的处理状态。

2.本发明所述的一种工作效率高的分段式精馏塔，通过扭簧的作用力使 第一刮板在精馏塔工作完毕后的复位，对挡渣管面对料液流向的一面积累的 杂质进行清理，使精馏塔在多次工作后仍然能够保持塔板具有良好的透气性， 挡渣管表面能够多次的积累杂质，大幅度减少黏附在塔板上的杂质流入通孔 内。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明中塔板的结构示意图；

图4是本发明中挡渣管的剖视图；

图5是本发明中第三挡板的结构示意图；

图6是本发明实施例二中弹性布的结构示意图；

图中：1、塔座；11、塔身；12、塔顶；13、塔板；14、通孔；15、挡渣 管；16、降液管；17、环形凹槽；2、导流凹槽；3、侧孔；4、连接环；41、 第一挡板；42、第一刮板；43、空腔；44、导渣口；5、第二挡板；6、斜面； 7、滑槽；71、第三挡板；72、弹簧；73、滑杆；74、凹槽；75、滑孔；8、L形连接杆；81、第二刮板；9、弹性布。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1至图2所示，本发明实施例所述的一种工作效率高的分段式精馏 塔，包括塔座1；所述塔座1顶部固接有多节塔身11，且多节塔身11之间通 过法兰连接；所述塔身11顶部固接有塔顶12；所述塔身11内部固接有多个 塔板13；所述塔板13与塔身11内壁之间固接有降液管16；所述塔板13表 面均匀开设有多个通孔14；所述塔板13表面对应通孔14的位置固接有挡渣 管15；所述挡渣管15内表面靠近管口的位置开设有环形凹槽17；精馏塔在 处理黏度较高的料液或者有颗粒的料液时，塔板13上的通孔14经常会出现 堵塞的情况，需要停机进行维护，进而严重影响了精馏塔的工作效率，由于 粘性高的料液首先会沾附在塔板13表面，随着料液的流动塔板13上粘附的 杂质料液变厚，在经过通孔14时流入到通孔14的内侧壁上，随着流入的粘 性的料液增多，逐渐将通孔14堵住，进而使气体难以从通孔14处流出，降 低精馏塔的工作效率，通过挡渣管15，使塔板13表面粘附的料液无法直接流 入通孔14内，粘附的杂质料液会在料液的推动下沾附在挡渣管15的外表面， 只有经过挡渣管15管口的料液会残留一些料液进入到挡渣管15内，粘附的 料液在流入挡渣管15后聚集在内壁上，随着料液的增多，逐渐会向下移动， 在经过环形凹槽17时，由于管壁的突然凹陷，杂质料液会在环形凹槽17槽 口位置形成液滴，同时从下向上流动的气体，经过环形凹槽17时会进入到凹 槽74内，然后贴着凹槽74向外流出，杂质料液脱离挡渣管15内壁，在气流 的作用下被吹出挡渣管15，通过挡渣管15的设置，减少了通孔14被堵住的 情况，使精馏塔在处理粘度大或者有颗粒的料液时，能够长时间的具有较高 的生产能力，提升了精馏塔的工作效率，同时多段式拼接而成的塔身11，使 得精馏塔在维修时能够更加方便和有针对性。

如图3所示，所述塔板13表面开设有多个导流凹槽2；由于挡渣管15的 设置，对料液的流动形成了一定的阻碍，对料液的流速有一定的影响，通过 导流凹槽2能够促进料液在塔板13上的流动速度，同时导流凹槽2增大了料 液与塔板13的接触面积，提高了塔板13沾附杂质的能力，一定程度上减少 了挡渣管15表面杂质的堆积。

如图4所示，所述挡渣管15表面靠近降液管16的一侧开设有侧孔3；挡 渣管15使气体与液体接触的位置远离塔板13，气体与液体的接触时间与混合 程度变低了，通过侧孔3，部分气体与靠近塔板13的料液接触，增加了气体 与料液接触的面积与接触时间，液体与液体混合的更加彻底，增加气体与液 体之间的换质与换热的效果。

所述挡渣管15外表面通过扭簧固接有连接环4；所述连接环4固接有第 一挡板41；所述连接环4上固接有第一刮板42；所述第一刮板42与第一挡 板41分别位于挡渣管15的两侧，且第一挡板41的表面垂直于液体流动的方 向；所述第一刮板42内部开设有空腔43；所述空腔43的侧面靠近导渣管的 位置开设有导渣口44，且导渣口44靠近降液管16；精馏塔工作的时间比较 长，在挡渣管15的表面聚集了大量的杂质，精馏塔工作的时间过长时，杂质从挡渣管15底部流向顶部，进而进入挡渣管15内部，挡渣管15依然会被堵 住，为了减少维修次数，通过第一刮板42将挡渣管15远离降液管16的一侧 积累的杂质清理掉，工作时，料液流经挡渣管15时，会推动第一挡板41转 动，通过连接环4的连接，第一刮板42也转动，当精馏塔完成一次工作后， 料液不在流动时，扭簧使第一挡板41复位，同时第一刮板42也复位，在第 一刮板42转动时，会对粘附在挡渣管15的表面进行挂扫，杂质会从导渣口 44进入到第一刮板42内部，减少挡渣管15表面粘附的杂质，降低精馏塔维 护的频率，节约使用成本。

所述连接环4靠近第一挡板41的一侧固接有第二挡板5，且第二挡板5 位于第一挡板41与第一刮板42之间；由于在料液的推动下第一挡板41围绕 导渣管转动，随着转动角度的增加，料液作用在第一挡板41上的作用力减小， 同时扭簧的反作用力也变大，进而第一刮板42转动的角度较小，通过第二挡 板5，在第一挡板41转动到极限位置时，第二挡板5转动到垂直于料液流向 的位置，在料液的推动下第二挡板5转动，第一刮板42进一步转动，在精馏 塔结束工作时，第一刮板42刮扫的范围更大，进一步提升了第一刮板42的 刮扫能力。

如图5所示，所述导渣口44靠近的挡渣管15的位置开设有斜面6；在第 一刮板42对挡渣管15的表面进行清理时，倾斜的导渣口44能够对进入的杂 质进行导向，杂质能够更轻易的进入到空腔43内。

所述导渣口44的位置靠近挡渣管15的管口；由于挡渣管15上的杂质是 从挡渣管15的底部向管口的方向流动，进而进入到挡渣管15内，通过将靠 近挡渣管15管口处的杂质清理掉就能减少通孔14被杂质堵住的情况，由于 第一刮板42内存储杂质的空间有限，因此能够延长清理第一刮板42的时间 间隔，降低维修的频率，减少维修的成本。

所述第一刮板42表面靠近导渣口44的位置开设有滑槽7；所述滑槽7内 滑动连接有第三挡板71；滑槽7槽底与第三挡板71之间固接有多个弹簧72； 所述第三挡板71靠近挡渣管15表面的位置开设有滑孔75；所述滑孔75内滑 动连接有滑杆73：所述滑杆73端部与第三挡板71固接；所述挡渣管15对应 第一刮板42转动的极限位置处开设有凹槽74，且滑杆73的端部位于凹槽74 内；为了减少空腔43内的杂质在下次精馏塔工作时，被料液冲出空腔43，通 过第一转板在极限位置时，弹簧72将第三挡板71弹出，第三挡板71将导渣 口44封住，当第一刮板42转动时，滑杆73的端部与挡渣管15表面接触， 滑杆73将第三挡板71推回滑槽7内，使杂质能够进入到空腔43内，减少了 杂质从空腔43内流出的情况，降低了杂质对料液的二次污染。

所述第一刮板42顶部固接有L形连接杆8；所述L形连接杆8端部固接 有第二刮板81；在第一刮板42转动时，通过L形连接杆8的连接第二刮板 81也进行转动，第二刮板81对挡渣管15的内表面进行刮扫，进一步降低挡 渣管15被堵住的情况。

实施例二

如图6所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述滑 杆73与第一刮板42之间固接有弹性布9，且弹性布9将滑孔75覆盖住；杂 质沾附到滑杆73上内会影响滑杆73的滑动，进而可能会使滑杆73卡住，影 响第一刮板42的转动，通过弹性布9，减少了杂质沾附到滑杆73上，保证滑 杆73滑动的效果，提升了装置的稳定性。

工作时，通过挡渣管15，使塔板13表面粘附的料液无法直接流入通孔 14内，粘附的杂质料液会在料液的推动下沾附在挡渣管15的外表面，只有经 过挡渣管15管口的料液会残留一些料液进入到挡渣管15内，粘附的料液在 流入挡渣管15后聚集在内壁上，随着料液的增多，逐渐会向下移动，在经过 环形凹槽17时，由于管壁的突然凹陷，杂质料液会在环形凹槽17槽口位置 形成液滴，同时从下向上流动的气体，经过环形凹槽17时会进入到凹槽74 内，然后贴着凹槽74向外流出，杂质料液脱离挡渣管15内壁，在气流的作 用下被吹出挡渣管15。通过导流凹槽2能够促进料液在塔板13上的流动速度， 同时导流凹槽2增大了料液与塔板13的接触面积，提高了塔板13沾附杂质 的能力，一定程度上减少了挡渣管15表面杂质的堆积。通过侧孔3，部分气 体与靠近塔板13的料液接触，增加了气体与料液接触的面积与接触时间，液 体与液体混合的更加彻底，增加气体与液体之间的换质与换热的效果。通过 第一刮板42将挡渣管15远离降液管16的一侧积累的杂质清理掉，工作时， 料液流经挡渣管15时，会推动第一挡板41转动，通过连接环4的连接，第 一刮板42也转动，当精馏塔完成一次工作后，料液不在流动时，扭簧使第一 挡板41复位，同时第一刮板42也复位，在第一刮板42转动时，会对粘附在 挡渣管15的表面进行挂扫，杂质会从导渣口44进入到第一刮板42内部，减 少挡渣管15表面粘附的杂质。通过第二挡板5，在第一挡板41转动到极限位 置时，第二挡板5转动到垂直于料液流向的位置，在料液的推动下第二挡板5 转动，第一刮板42进一步转动，在精馏塔结束工作时，第一刮板42刮扫的 范围更大。在第一刮板42对挡渣管15的表面进行清理时，倾斜的导渣口44 能够对进入的杂质进行导向，杂质能够更轻易的进入到空腔43内。通过将靠 近挡渣管15管口处的杂质清理掉就能减少通孔14被杂质堵住的情况，由于 第一刮板42内存储杂质的空间有限，因此能够延长清理第一刮板42的时间间隔，降低维修的频率，减少维修的成本。通过第一转板在极限位置时，弹 簧72将第三挡板71弹出，第三挡板71将导渣口44封住，当第一刮板42转 动时，滑杆73的端部与挡渣管15表面接触，滑杆73将第三挡板71推回滑 槽7内，使杂质能够进入到空腔43内，减少了杂质从空腔43内流出的情况。 通过L形连接杆8的连接第二刮板81也进行转动，第二刮板81对挡渣管15 的内表面进行刮扫。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人 物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左， 依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为 了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具 有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范 围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本 发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。