[发明专利]低温蒸馏设备

说明书

本发明提供一种低温蒸馏设备，其包括打算在低温下操作，该塔包括其上覆盖有向外凸的穹顶形顶部(3)的壳体(1)并且还包括管道(7、8、9)，所述管道连接至所述穹顶形端盖以用于从所述塔提取气体，该管道呈U形并且包括平行于所述两个平行平面的第一笔直区段(8)和平行于所述塔的轴线的第二笔直区段(9)，其特征在于，该管道在不同于所述穹顶形端盖的最高点(5)的位置处连接至所述穹顶形端盖并且所述第一笔直区段的至少一半在该塔的外部位于圆柱形空间中，该圆柱形空间具有与所述塔相同的轴线和相等的直径。

技术领域

本发明涉及一种低温蒸馏设备，其意味着温度在0℃以下，优选在-100℃以下。

背景技术

该设备包括蒸馏塔，该蒸馏塔具有管道，该管道连接到塔的顶部，以从塔提取气体流。由于管道和塔在低温下运行，所以它们需要放置在绝热的外壳内。如果管道连接到塔的最高点，则将增加外壳的高度。

这种设备的蒸馏塔在压力下运行，如果检测到过压，可以打开一个或多个安全阀，以允许气体从塔的顶部逸出并排放到大气中。

由于安全阀固定在外壳的顶部，将阀连接到塔的管道占据了空间，因此扩大了外壳的尺寸，并增加了外壳绝热所需的绝热量。

该塔由其上安装有凸的穹顶形上端盖的金属圆柱状壳体组成。该端盖可以是椭圆形端盖或球形端盖。US2962868和US4038060阐述安全阀连接到穹顶形端盖的最高点。US2016/193540和US4234391各自示出其中平行进行两项蒸馏的分区塔。离开中央隔板任一侧区段的气体必须经由并非是穹顶形端盖的最高点的位置排出。此外，必须有两个气体出口，其中在隔板的每一侧上各设置一个。US2016/193540和US4234391提供的示意图并未示出连接到穹顶形端盖的管道没有经过穹顶形端盖的最高点的上方。

发明内容

本发明寻求使外壳和塔组件更加紧凑。特别地，当塔竖向直立时，可通过将至少一半的笔直区段定位在塔的上方来减少外壳的占地面积。本发明尤其涉及没有平行于塔的轴线的隔板的塔。

本发明的一个主题提供一种低温蒸馏设备，其包括旨在于低温下操作并且旨在被安装在绝热的外壳中的塔，该塔具有旨在于使用期间竖直的轴线，该塔包括其上安装/覆盖有向外凸的穹顶形顶部的壳体，该穹顶形顶部具有穹顶形端盖的形状，该穹顶形端盖具有半径r和在两个平行平面之间的高度h，并且该穹顶形顶部具有与所述壳体相等的直径d，并且该塔还包括连接到穹顶形端盖的、用于从塔提取气体的管道，该管道呈U形并且包括平行于所述两个平行平面的第一笔直区段和平行于塔的轴线的第二笔直区段，其特征在于，该管道在不同于穹顶形端盖的最高点的位置处连接至该穹顶形端盖，并且该第一笔直区段的至少一半在该塔的外部位于圆柱形空间中，该圆柱形空间具有与塔相同的轴线和相等的直径，该第一笔直区段在所述穹顶形端盖的高度并非最大高度的区域中位于所述穹顶形端盖的上方，并且该塔容纳有规整填料或板，其特征在于，至少一个安全阀和爆破片固定至所述第一笔直区段，该设备包括绝热的外壳，所述塔和所述管道位于该外壳内，该外壳具有壳顶和四个侧壁，所述至少一个安全阀和/或所述爆破片安装在所述壳顶上或一侧壁上。

根据其他可选方面:

-该管道是连接到该穹顶形端盖的唯一管道。

-至少大部分的所述第一笔直区段位于该穹顶形端盖的正上方。

-该第一笔直区段没有任何部分位于所述穹顶形端盖的最高点的上方。

-该管道没有任何部分位于该穹顶形端盖的最高点的上方。

-整个所述第一笔直区段仅位于该穹顶形端盖的这样的区域的上方，所述端盖在所述区域处的高度小于最大高度。

-所述第一笔直区段的至少四分之三在所述塔的外部位于圆柱形空间中，该圆柱形空间具有与所述塔相同的轴线和相等的直径。

-爆破片和至少一个安全阀固定至所述第一笔直区段。