[实用新型]一种立式分馏柱、及含有该分馏柱的分馏装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工树脂生产装置，具体涉及一种分馏柱以及包含该分馏柱的分馏装置。

背景技术

分馏是一种能够有效分离混合气相组分的方法，沸腾着的混合物蒸汽通过分馏柱进行一系列的热交换之后，由于受到冷却水的冷却，蒸汽中高沸点的组分冷却为液体，回流入反应器中，上升的蒸汽中含低沸点的组分相对增加，当冷凝液回流途中遇到上升的蒸气，两者之间又进行热交换，上升的蒸气中高沸点的组分又被冷凝，低沸点的组分仍继续上升，易挥发的组分又相对增加，如此在分馏柱内反复进行着汽化-冷凝-回流等程序，当分馏柱的效率相当高且操作正确时，在分馏柱顶部出来的蒸汽就接近于纯低沸点的组分，最终将沸点不同的物质分离出来。

传统的树脂合成工艺通常由高温缩聚和低温稀释两部分组成，其中，高温缩聚过程是在高温反应釜中，将二元酸和二元醇在氮气保护下于210℃高温进行缩聚，生成聚酯树脂和分子水。通常通过反应釜上的回流柱对副产物水蒸气和反应物蒸汽进行分馏，使水蒸气排出，反应物冷凝回流。因此，分馏的效果极大地影响缩聚过程中产物的质量和回收率，在环保、节能方面具有重要意义。目前，常用的立式分馏柱的效率较低，常导致应冷凝回流的部分产品材料达不到分馏的效果，而流向废水池使废水的治理成本增加，其主要缺点体现在：(1)立式分馏柱下段多采用随机填充的鲍环填料，使分馏柱液相由于负荷相对过小且分布不均匀、气液接触较差、容易造成气体“短路”、难以达到蒸馏效果；(2)立式分馏柱上部的列管式冷凝器材质为不锈钢，管外采用循环冷却水冷却，列管式冷凝器因缺乏必要的气液接触并没有分馏效果，仅有冷凝冷却效果，以实现水蒸汽中低分子有机物的有效冷却冷凝，减少物料损失；由于立式分馏柱冷却水侧流动性较差，相当于池冷却，存在许多流动死区，且顺流冷却效果也相对较差，使得过程传热效果差；循环冷却水侧低流速、列管式冷凝器的大温差换热使得循环冷却水易于结垢，极大影响管内水蒸汽中低分子有机物的冷凝冷却效果；(3)苯酐和顺酐等固体原材料在较低温度下(60-80℃)能够凝华，由于立冷分馏柱中液相负荷相对较小，且液相分布极不均匀，加上列管式冷凝器的大温差传热引起夹带部分苯酐和顺酐的水蒸气急冷，容易析出固体苯酐和顺酐，所以装置运行时间长后析出的固体苯酐和顺酐因缺少必要的液相冲刷极易积聚在立冷分馏柱上，堵塞填料通道。

公开号为CN200963588的中国专利公开了一种分馏柱，其在分馏柱体内设置多个中空管状结构的引馏体，并与外部空间相连接，通过引馏体引入外部空气进行热交换，使分馏柱内温度梯度增加，达到了一定的分馏效果，但其通过空气进行冷却分馏，受外部环境影响大，分馏效率低，且分馏效果可进一步提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上要解决的技术问题，提供一种结构简单、操作方便、分馏柱不易结垢、能够显著提高冷凝换热效果的立式分馏柱。

本实用新型的另一个目的是提供一种包含所述立式分馏柱的分馏装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种立式分馏柱，包括柱体，该柱体底部设置有气相组分进口，顶部设置有气相组分出口，侧面下部设置有冷却水进口，侧面上部设置有冷却水出口，所述柱体内设置至少一根导气管，该导气管上端连接所述气相组分出口，下端连接所述气相组分进口，所述柱体内设置有螺旋隔板。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

本实用新型提供的的立式分馏柱，所述螺旋隔板呈螺旋上升结构装设于所述柱体内壁。

本实用新型提供的的立式分馏柱，所述螺旋隔板的相邻两层间距可调节。

本实用新型还提供了一种分馏装置，其特征在于本实用新型所述的立式分馏柱。

进一步，本实用新型提供的分馏装置还包括循环水冷却装置和液体输送装置，所述循环水冷却装置上部设置有环境温度水出口和循环水进口，其下部设置有环境温度水进口和循环水出口，所述液体输送装置两端分别连接循环水出口和冷却水进口，所述立式分馏柱上的冷却水出口与所述循环水冷却装置上的循环水进口相连接。

根据本实用新型的分馏装置，所述循环水冷却装置为管壳式热交换器。

根据本实用新型的分馏装置，所述循环水冷却装置为板式热交换器。

根据本实用新型的分馏装置，所述液体输送装置为水泵。