本發明涉及精餾設備,具體為一種熱泵精餾設備及基于分段式的精餾方法。
背景技術:
1、精餾是利用混合物中各物質的揮發性和沸點不同而產生一種分離設備,精餾設備在生產過程中主要用于將混合物中的雜質分離,提高溶液的純度。
2、中國專利cn105218315b公開了一種使用分隔壁精餾塔結合熱泵精制甲醇的方法,包括以下步驟:將粗甲醇預熱后通入一共用提餾段的分隔壁精餾塔中,進行精餾處理;進料側塔頂得到輕組分雜質,冷凝后采出;塔底得到含不揮發雜質的重組分雜質;非進料側塔頂得到精甲醇蒸汽,所述精甲醇蒸汽經熱泵加壓提高能量品位后用作分隔壁精餾塔再沸器的熱源,換熱冷凝后得到精甲醇。
3、上述專利以及現有技術中,在精餾過程中液體和氣體需要進行逆流接觸,而在氣體上升過程中會產生霧沫,而產生的霧沫蒸汽進入冷凝段,而霧沫進入冷凝段內部時會降低產品的濃度,影響產品的整體質量。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明提供了一種熱泵精餾設備及基于分段式的精餾方法。
2、一種熱泵精餾設備及基于分段式的精餾方法,包括精餾安裝架和精餾塔,所述精餾安裝架的內部固定安裝有精餾塔,所述精餾塔的內部安裝有多個溢流塔板,所述精餾塔的內部安裝有過濾機構,所述精餾安裝架的內部固定安裝有加熱筒,所述精餾塔的一側連接有預熱筒,所述精餾安裝架的內部安裝有進料筒,所述精餾安裝架的頂部安裝有冷凝筒,所述冷凝筒的底部連接有換熱筒,所述精餾安裝架的內部安裝有熱泵;
3、所述精餾塔的底部與加熱筒的底部連通,所述精餾塔的頂部與冷凝筒連通,所述精餾塔的側面分別于預熱筒和加熱筒連接,所述精餾塔與預熱筒的連接處高于精餾塔與加熱筒的連接處;
4、所述熱泵的兩個接口分別與換熱筒的底部和預熱筒的底部連接,所述換熱筒和預熱筒均固定安裝在精餾安裝架的內部;
5、所述進料筒內部的溶液能夠通過預熱筒進入到精餾塔的內部,所述熱泵能夠通過降低換熱筒內部的溫度對預熱筒內部的溶液進行預加熱,所述預熱筒內部的溶液進入到精餾塔內部后流經溢流塔板后進入精餾塔的底部,所述精餾塔內部的溶液進入到加熱筒內部,所述加熱筒能夠對內部的溶液進行加熱使其蒸發進入到精餾塔的內部,所述精餾塔內部的蒸汽向上經過過濾機構后進入到冷凝筒內部,所述冷凝筒內部的經過精濾的溶液再進入到換熱筒內部。
6、優選地,所述溢流塔板包括溢流板,所述溢流板固定安裝在精餾塔的內部,所述溢流板的內部固定安裝有溢流擋板,所述溢流擋板的內部滑動安裝有溢流分隔板,所述溢流分隔板的內部固定安裝有多個溶液管道,所述溶液管道的底部固定連接有溶液分散筒,所述溶液分散筒的外部開設有溶液下降出口,所述溢流分隔板的頂部固定安裝有蒸汽管道,所述蒸汽管道的內部滑動安裝有蒸汽堵塞柱,所述蒸汽堵塞柱的頂部固定安裝有堵塞固定板,所述溢流分隔板的頂部固定安裝有升降連接桿。
7、優選地,多個所述溢流塔板在精餾塔的內部等距分布,兩個相鄰的所述溢流塔板之間通過升降連接桿固定連接,多個所述溢流分隔板之間通過升降連接桿進行連接,最上方所述溢流塔板上的升降連接桿與過濾機構連接;
8、一個所述溢流分隔板在溢流擋板內部上下移動時能夠同步帶動多個溢流分隔板上下移動,所述溢流分隔板上下移動時能夠通過溶液管道同步帶動多個所述溶液分散筒上下移動。
9、優選地,多個所述溶液管道在溢流分隔板內部均勻分布,多個所述溶液管道的底部與同一個溶液分散筒連接,所述溶液分散筒通過多個溶液管道與溢流分隔板的上部連通,所述溢流分隔板的上部和下部還通過蒸汽管道進行連通;
10、所述預熱筒內部的溶液進入到精餾塔內部后先流入到溢流板上,溢流板上的溶液堆積滿后從溢流擋板溢出到溢流分隔板上,所述溢流分隔板上的溶液沿溶液管道進入到溶液分散筒內部,再從溶液分散筒外側的溶液下降出口進入到下層的溢流板上。
11、優選地,所述蒸汽管道的側面設置有開孔,所述蒸汽堵塞柱通過堵塞固定板固定安裝在精餾塔的內部,所述蒸汽堵塞柱在蒸汽管道的內部能夠對蒸汽管道側面的開孔進行封堵;
12、所述溢流分隔板上下移動時能夠帶動蒸汽管道同步上下移動,所述蒸汽管道上下移動時能夠調整蒸汽堵塞柱在蒸汽管道內部的深度,所述蒸汽堵塞柱在蒸汽管道內部的深度發生變化時能夠對蒸汽管道側面開孔的大小進行調節。
13、優選地,所述精餾塔下部的蒸汽通過蒸汽管道穿過多層溢流分隔板逐漸上升,所述精餾塔中部的溶液通過溶液管道和溶液分散筒穿過多層溢流分隔板下降;
14、所述溢流分隔板上的溶液在下降過程中能夠與從蒸汽管道內部上升的蒸汽混合,所述溢流分隔板上的溶液與氣體混合時溶液中易揮發的成分能夠進入到氣體中,氣體中難揮發的成分能夠溶入溶液中。
15、優選地,所述過濾機構包括活塞套筒,所述活塞套筒的外部安裝有套筒安裝架,所述套筒安裝架固定安裝在精餾塔的內部,所述活塞套筒的內部滑動安裝有升降活塞,所述升降活塞的底部連接有活塞連接桿,所述活塞套筒的外部固定安裝有過濾體安裝架,所述過濾體安裝架的內部安裝有霧沫過濾體,所述霧沫過濾體的內部滑動安裝有過濾體擠壓板,所述過濾體擠壓板內側連接有擠壓板連接塊,所述擠壓板連接塊固定安裝在活塞連接桿的外部,所述過濾體擠壓板的底部連接有溶液引流管。
16、優選地,所述活塞連接桿的底部與升降連接桿的頂部連接,所述活塞套筒通過套筒安裝架固定安裝在精餾塔的內部,所述過濾體安裝架的內側與活塞套筒固定連接,所述過濾體安裝架的外側與精餾塔固定連接,所述活塞套筒和精餾塔之間通過霧沫過濾體進行填充;
17、所述精餾塔內部的蒸汽上升時通過霧沫過濾體進行過濾吸收再進入冷凝筒內部。
18、優選地,所述精餾塔內部的壓強變化時能夠帶動升降活塞在活塞套筒內部上下滑動,所述升降活塞在活塞套筒內部上下滑動時能夠帶動活塞連接桿在精餾塔內部上下移動,所述活塞連接桿上下移動時能夠帶動升降連接桿同步移動;
19、所述活塞連接桿上下移動時能夠通過擠壓板連接塊帶動過濾體擠壓板同步移動,所述過濾體擠壓板向上移動時能夠對過濾體安裝架內部的霧沫過濾體進行擠壓,所述過濾體擠壓板對霧沫過濾體進行擠壓時能夠使霧沫過濾體內部吸收霧沫產生的溶液排出,所述過濾體擠壓板的內側設置有凸起,所述霧沫過濾體內部擠壓出的霧沫沿溶液引流管排出到溢流塔板上。
20、一種基于分段式的精餾方法,使用了上述的一種熱泵精餾設備。
21、與現有技術相比,本發明提供了一種熱泵精餾設備及基于分段式的精餾方法,具備以下有益效果:
22、1、該種熱泵精餾設備,在精餾塔內部的壓強變化時能夠通過過濾機構帶動升降連接桿上下移動,在升降連接桿上下移動時能夠帶動溢流分隔板上下移動,在溢流分隔板上下移動時能夠帶動蒸汽管道上下移動,在蒸汽管道向下移動時能夠增加側面的開口的大小,增加蒸汽的流通量,在蒸汽管道向上移動時側面的開口減小,降低蒸汽的流通量,能夠根據精餾塔內部氣壓的大小對蒸汽管道開口的大小進行調節,從而防止在精餾過程中產生過多的霧沫,影響產品的濃度。
23、2、該種熱泵精餾設備,在精餾塔內部的壓強增加時能夠使升降活塞在活塞套筒內部向上移動,而在精餾塔內部的壓強降低時能夠使升降活塞在活塞套筒內部向下移動,而在升降活塞上下移動時都會通過活塞連接桿帶動升降連接桿和過濾體擠壓板上下移動,通過活塞來感應精餾塔內部的壓強變化能夠使活塞連接桿的上下移動更加靈敏。
24、3、該種熱泵精餾設備,在需要對霧沫過濾體進行擠壓清理時只需要關閉精餾塔與冷凝筒之間的連接閥,使精餾塔內部的壓強逐漸增大,精餾塔內部的壓強逐漸增大時能夠逐漸帶動過濾體擠壓板向上移動,在過濾體擠壓板向上移動時能夠對霧沫過濾體進行擠壓,然后再打開精餾塔與冷凝筒之間的連接閥,使精餾塔內部的氣壓逐漸回歸平穩,從而能夠在不打開精餾塔的情況下完成對霧沫過濾體的擠壓清理。