[发明专利]精馏回收装置以及精馏回收丙酮水溶液中丙酮的方法

说明书

本发明提供一种精馏回收装置以及精馏回收丙酮水溶液中丙酮方法，精馏回收装置包括精馏塔、气液分布器、回流罐和冷凝冷却器；精馏塔包括塔顶、塔釜和填料层，填料层位于塔顶与塔釜之间，冷凝冷却器与塔顶、回流罐连通，回流罐通过回流泵与精馏塔连通；填料层高度为5.5m～6m，填料层包括三段填料段，第一段填料段的高度为1.0m～1.25m，第二段填料段的高度为1.0m～1.25m，第三段填料段的高度为3.0m～3.5m；第二段填料段与第三段填料段之间设置有进料口，相邻的两个填料段之间设置有气液分布器，采用以上结构，通过对液体分段收集和再分布，有利于强化气液传质传热，减缓气相对塔内件的冲击，在能耗降低10％～20％的同时也降低设备检修的次数。

技术领域

本发明涉及化工分离及回收领域，具体是涉及一种精馏回收装置以及精馏回收丙酮水溶液中丙酮方法。

背景技术

近年来，随着精细化工，石油化工，化肥等行业的蓬勃发展，各种新型塔填料的研究工作已经引起了专业人士的重视。其中规整填料具有比表面积大，结构规则，空隙率、流通量达，压降小，操作弹性大等优点，备受关注。

精馏在化工操作单元中是个能耗大户，且基础建设费用昂贵，其在消耗大量能源的同时，间接带来了二氧化碳等温室气体的大量的排放，因此，精馏过程进行节能具有重要意义。而如何通过提高分离的效率，从而降低能耗，节省成本，减少对环境的污染，是一个亟待解决的问题。

在醋酸纤维丝束生产过程中，丙酮的回收主要通过活性炭吸附工艺或者水吸收工艺来完成的，在这两个工艺中都会形成丙酮-水的混合溶液，然后再通过精馏单元操作回收丙酮。目前，该行业中分离丙酮-水溶液使用的精馏塔采用的是传统的板式塔，传统的板式塔内使用浮阀等板式塔内件；但是板式精馏塔操作压力和操作温度相对较高，所以塔顶为了达到要求温度所需要的冷却介质有所增加，同样，为了达到相同的分离要求所需要的加热蒸汽也要增加，进而提高工艺的运行成本。若操作不当引起塔内气流忽大忽小，造成气流对塔板以及浮阀等塔内件的强烈冲击，导致对塔内件造成损伤，如塔盘塌陷、浮阀脱落等，导致精馏塔运行不稳定，需要定期检修维护。同时，丙酮在系统中长期循环后，会发生化学反应产生杂质，这些杂质不定期排出，将降低系统内循环丙酮的品质，从而严重影响醋酸纤维丝束生产。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种节能的精馏回收装置。

本发明的第二目的是提供一种利用上述精馏回收装置的精馏回收丙酮水溶液中丙酮方法。

为了实现上述的第一目的，本发明提供的精馏回收装置包括精馏塔、多个气液分布器、回流罐和冷凝冷却器，精馏塔包括塔顶、塔釜和填料层，填料层位于塔顶与塔釜之间，冷凝冷却器通过第一导出管与塔顶连通，冷凝冷却器通过出料管与回流罐连通，回流罐通过回流管与、出料口塔顶连通，塔釜连接有进气管；填料层高度为5.5m～6m，填料层包括第一段填料段、第二段填料段和第三段填料段，第一段填料段、第二段填料段和第三段填料段内分别设置有填料；沿精馏塔的高度方向，从上往下，第一段填料段、第二段填料段和第三段填料段依次排列，第一段填料段与第二段填料段之间以及第二段填料段和第三段填料段之间分别设置有气液分布器；第一段填料段的高度为1.0m～1.25m，第二段填料段的高度为1.0m～1.25m，第三段填料段的高度为3.0m～3.5m；第二段填料段与第三段填料段之间还设置有进料口。

由上述方案可见，采用规整填料替代原来的板式塔内件，充分发挥出规整填料的高通量、低压降的优点；在精馏分离的过程中，对填料进行了分段处理，沿精馏塔的高度方向，每两个相邻的填料段之间设置有气液分布器，实现液相中间收集再分布，更有利于气液相的充分接触，尤其是液相部分，通过分段收集和再分布，有利于强化传质传热，避免壁流等传质断路现象出现，能耗降低10％～20％；而由于填料整体性稳定，精馏塔运行期间通透性能高，所有工艺连续稳定，设备检修的次数大幅度降低，延长设备使用寿命。