[发明专利]一种多级气液并流脱挥工艺及脱挥装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多级气液并流脱挥工艺及脱挥装置，特别是涉及一种将挥发性物质从聚合物溶液中高效除去的脱挥方法及其装置。

背景技术

脱挥过程是聚合物生产中的重要环节，主要作用是把低分子量的挥发组分从液相中分离出来，以得到合格的液相产品。

一般强化脱挥过程的措施主要有1、强化操作条件，如提高脱挥体系温度等；2、加入低沸点脱挥助剂以减小气相中挥发组分的分压；3、多级脱挥；4、增大气液两相相界面，加强表面更新。

目前工业中已经存在很多种形式的脱挥设备。

中国专利CN86107755中提出了一种脱除熔融甲醛聚合物中挥发组分的方法，该方法采用了三段式的圆盘式脱挥器从熔融的甲醛聚合物中除去甲醛和其它挥发性物质(如三乙胺和水)，但其设备结构过于复杂，制造和运行成本较高。

中国专利CN1541742A中提出了一种栅缝降膜脱挥塔，该塔依靠重力和气液相表面更新来进行脱挥，但其因缺少汽提阶段，脱挥效率较低，且内部构造复杂，制造成本较高。

美国专利US4294625中所提出的使用一个以上的滴落式脱挥器串联操作。这种方法可以调节各个脱挥器的操作温度，从而改善脱挥效果。但是，这种方法装置投资及操作费用较大。

中国专利CN1665846A中提出的聚合物溶液的脱溶剂方法，是使聚合物溶液与蒸汽接触，通过蒸汽提馏将溶剂除去。但是，由于气液两相流动呈逆流，导致气液通量小，压降大等限制。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种多级气液并流脱挥工艺及其装置。

本发明的技术特点为：气液两相并流操作，气液通过能力大,两相负荷不受液泛限制,传质系数高以及压降小等。

本发明中，脱挥装置结构主要由塔体、一组或多组塔板段(填料段)、隔板、液封装置、液体分布器、物料进口、挥发份出口和物料出口等组成。所述脱挥装置为规整填料塔，填料采用筛板式规整填料。脱挥塔的填料段可根据具体需要，设置1段或多段填料段。所述填料段均设置有液封装置。所述填料段由5-50块筛板规整填料堆砌或0.2-5m格栅填料组成。所述筛板上开有小孔，相邻两层筛板间有5-500mm的间距。

本发明的技术方案为：可根据具体脱挥过程的需要，从塔底不通入或者通入汽提蒸汽。

1.塔底不通入汽提蒸汽时，物料从塔顶液体分布器进入塔中，物料通过重力作用通过填料段，在塔盘上进行表面更新，在通过多组填料段后，从塔底出料口排出。

2.塔底通入汽提蒸汽时，物料从塔顶液体分布器进入塔中，汽提蒸汽从塔底进入塔中，塔中气液两相传质的特征为：上升蒸汽到达填料段a底部，由于填料段a底部设置有液封装置，蒸汽从填料段a的A和B区域通过，到达填料段a的顶部，同样，在填料段b下端的中央部位设置有液封装置，上升蒸汽不能从液封装置通过，而与从填料段b的液封装置溢流下行的液体物料混合后，气液两相呈并流的形式从上而下进入填料段a，在填料段a中的筛板上进行传质。气液两相到达填料段a底部后，由于填料段a底部的液封装置，气相不能通过，从而在填料段a底部气液两相发生分离，液相从液封装置溢流通过进入下一段填料，气相则通过填料段a的C和D区域，经过填料段a和填料段b两个填料段后，到达填料段b的顶部，并与通过填料段c的液封装置溢流下行的液体物料混合，气液两相以并流形式从上而下进入填料段b，在填料段b中的筛板上进行传质。气液两相混合物在到达填料段b底部后，由于填料段b底部的液封装置，气相不能通过，从而气液两相分离，液相从液封装置溢流通过进入下一段填料，气相通过填料段b的A和B区域，继续向上进入上一段填料段c。气相上行到达填料段c顶部后，又与通过上段填料液封装置溢流下行的液体物料混合，气液两相以并流形式下行进入填料段c，在填料段c中的筛板上进行传质。气液两相在到达填料段c底部后，由于填料段c底部的液封装置，气相不能通过，从而气液两相分离，气相通过填料段c的C和D区继续上行，液体通过液封装置溢流继续下行。

上行气体最终从塔顶排出塔外，下行液体物料最终到达脱挥塔底部，从而得到合格的产品。所述填料段可根据具体脱挥过程需要，设置多级填料段。

本发明提供的多级气液并流脱挥塔用途极广，适用于粘度0.1mPa·s-2000Pa·s的液体脱挥，可广泛用于石油化工、精细化工、医药、食品等行业。与传统脱挥器比较具有以下优点：气液通过能力大,两相负荷不受液泛限制,传质系数高以及压降小，适用范围广，结构简单，维修方便，制造及运行费用低等。

附图说明