[发明专利]无填料无孔板喷雾精馏床

说明书

本发明公开了一种无填料无孔板喷雾精馏床，其包括上喷雾蒸发室、中喷雾蒸发室、下喷雾蒸发室、重质溶液蒸发器、冷凝器、泵、阀门、储罐以及连接它们的管道；上喷雾蒸发室、中喷雾蒸发室、下喷雾蒸发室具有相同结构，依次将上面喷雾蒸发室底部的混合蒸汽进口与下面喷雾蒸发室的轻质蒸汽出口连接，在下喷雾蒸发室底部增设一个大法兰与重质蒸发器的法兰连接，从而组成无填料无孔板喷雾精馏床主机；本发明改变现有以孔板或填料为介质传热蒸馏的精馏方式，采用无任何填料或塔板的喷雾蒸馏精馏装置，相比传统精馏设备，进一步实现了传质传热面积的最大化、传质传热速率的最大化和设备结构的简单化；大幅度节约能源同时做到废液达标排放。

技术领域

本发明属于精馏技术领域，特别涉及一种无填料无孔板喷雾精馏床。

背景技术

精馏是一种在过程进行时有上升的蒸汽和迎面下来的流动液体回流相互作用不断蒸发、不断冷凝的蒸馏；传统蒸馏的主要设备有：蒸馏塔包括孔板塔和填料塔、再沸器、冷凝器、回流输送设备等；其主要加热装置是再沸器，传质传热的空间条件是塔板或填料；液体混合物进入蒸馏塔后，轻质又称易挥发相向塔顶上升并逐渐浓缩，离开塔顶后在冷凝器冷凝，冷凝液的一部分作为轻质易挥发相成品，另一部分被送入蒸馏塔上部作为回流液，其中上部被称为精馏段，下部被称为提馏段，保证精馏操作连续稳定地进行；重质又称难挥发相向塔底下降冷凝并逐渐浓缩，一部分作为重质难挥发相或称为废液排出，另一部分则经再沸器加热蒸发上升回蒸馏塔中，为蒸馏操作提供足够的连续上升的热量载体--蒸气气流，遇到下降的回流液不断把热量传给回流液，使之轻质部分再次上升，失去热量的重质再冷凝，最终还是落到再沸器里。

典型的精馏塔有孔板塔、填料塔等，其理论和设备都已成熟，广泛应用于石油、制药、化工、轻工、食品、冶金等行业；但现有技术中的传统蒸馏塔所实现的蒸馏精馏过程在蒸发与处理回流时不但消耗大量的能源，而且排放的废液往往达不到要求。

2008年以后出现了旋转超重力床，有折流板式转子、填料型转子，在提纯精度和节约空间两方面比传统精馏塔有了显著进步；但是，旋转超重力床保留了再沸器，且增加了大型电动机，节能效果不大。

2015年以后出现了带有填料精馏段的喷雾精馏床，在提纯精度和节能环保效果方面有了显著提高；节能效果经过对比测量，比老式精馏塔节约30-50％；节能从硬件上说是喷雾蒸发室替代再沸器和提馏段；但是不足之处是仍然保留了传统精馏塔的精馏段。

发明内容

针对上述问题本发明提供一种无填料无孔板喷雾精馏床，彻底摈弃现有以孔板或填料为介质传热蒸馏的精馏方式，采用无任何填料或塔板的喷雾蒸馏精馏装置；相比传统精馏设备，进一步实现了传质传热面积的最大化、传质传热速率的最大化和设备结构的简单化；大幅度节约能源同时做到废液达标排放。