一種用于苯基乙基丙二酸二乙酯的回收碳乙醇設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)

封乃軍

摘?要：本文主要針對苯基乙基丙二酸二乙酯生產(chǎn)過程中碳乙醇回收裝置的設(shè)計(jì)開發(fā)，包括蒸餾釜、填料蒸餾塔、第一冷凝器和回收罐，其中蒸餾釜連接于填料蒸餾塔底部，填料蒸餾塔的蒸汽出口連接第一冷凝器，第一冷凝器的輸出端連接回收罐及填料蒸餾塔的回流口，其特征在于，第一冷凝器的液相出口連接四通閥的第一輸入端，第一冷凝器的氣相出口連接第二冷凝器的輸入端，第二冷凝器的液相出口連接四通閥的第二輸入端，四通閥的第一輸出端設(shè)有分別連接回流口和回收罐的兩條支路，兩條支路上均設(shè)有控制閥，四通閥的第二輸出端連通第一冷凝器的氣相出口與第二冷凝器的輸入端之間的管道。設(shè)備的設(shè)計(jì)提高了乙醇的回收率，碳乙醇回收率達(dá)到86%，純度達(dá)到99.5%。

關(guān)鍵詞：乙醇回收裝置;設(shè)計(jì)開發(fā);冷凝器

一、技術(shù)方案提出的背景

公司建有20噸/年的苯基乙基丙二酸二乙酯的生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生乙醇和碳乙醇約6.8噸，生產(chǎn)中回收乙醇及碳乙醇的回收裝置通常包括蒸餾釜、蒸餾塔和冷凝器，液體陷阱蒸餾釜蒸餾后送入蒸餾塔分離吸收，最后經(jīng)冷凝器冷凝回收。現(xiàn)有技術(shù)中的蒸餾釜都為立式蒸餾釜，在釜體的外壁上安裝夾套或者釜體內(nèi)壁設(shè)置夾層，在夾套或夾層內(nèi)通入熱水或熱蒸汽經(jīng)行加熱，也有在釜體內(nèi)部上安裝電加熱的技術(shù)方案，這些方案的缺陷在于，當(dāng)釜體內(nèi)的液位降低時(shí)，液位以上的加熱部分所產(chǎn)生的熱量利用率就較低，浪費(fèi)能源和成本;而填料塔內(nèi)的蒸汽上升的過程中通常會有部門蒸汽在塔節(jié)的內(nèi)壁上凝結(jié)并順著塔節(jié)內(nèi)壁向下流，這樣帶來的問題是，順壁下流的液體不能夠與填料接觸吸收，且液體易從塔節(jié)連接處滲漏，帶來污染和腐蝕。

二、本項(xiàng)目提出的技術(shù)方案

（1）填料蒸餾塔，包括多個(gè)塔節(jié)，各塔節(jié)間經(jīng)法蘭上下連接，蒸餾塔的頂部設(shè)有蒸汽出口，蒸餾塔上部設(shè)有回流口，蒸餾塔底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口，其特征在于，塔節(jié)包括填料塔節(jié)和布液塔節(jié)，布液塔節(jié)設(shè)置于兩填料塔節(jié)之間，布液塔節(jié)內(nèi)設(shè)有布料裝置，布料裝置經(jīng)連接件連接于填料的底部，布液裝置包括集液池、水平管、豎直管和分布管，集液池呈環(huán)形并固定安裝于塔節(jié)的內(nèi)壁，水平管沿集液池直徑方向安裝于集液池的中上部，水平管兩端與集液池聯(lián)通，分布管平行安裝于水平管正下方，豎直管豎直設(shè)置并聯(lián)通水平管與分布管。

（2）設(shè)備的設(shè)計(jì)分布圖如下：

圖中：蒸餾釜1，釜體11，端蓋12，進(jìn)料口13，出料口14，排污口15，換熱裝置16，進(jìn)水口17，出水口18，塔接口9，加熱腔10，填料蒸餾塔2，蒸汽進(jìn)口21，蒸汽出口22，回流口23，分布器24，布液塔節(jié)25，連接件251，集液池252，水平管253，豎直管254，分布管255，填料塔節(jié)26，第一冷凝器3，第二冷凝器4，四通閥5，控制閥6，回收罐7。

蒸餾釜1包括臥式的筒狀釜體11，釜體11的兩端面設(shè)有端蓋12，釜體11頂部設(shè)有進(jìn)料口13和塔接口14，釜體11的底部設(shè)有出料口14和排污口15，所述釜體11內(nèi)腔設(shè)有換熱裝置16，所述釜體11底部設(shè)有一條沿母線方向的下凹的加熱腔10，所述加熱腔10與釜體11內(nèi)腔聯(lián)通，所述換熱裝置16水平設(shè)置于加熱腔10內(nèi)。

填料蒸餾塔2包括多個(gè)塔節(jié)，各塔節(jié)間經(jīng)法蘭上下連接，蒸餾塔2的頂部設(shè)有蒸汽出口22，蒸餾塔上部設(shè)有回流口23，蒸餾塔底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口21各與蒸餾釜1的塔接口9連接的接口，塔節(jié)包括填料塔節(jié)26和布液塔節(jié)25，布液塔節(jié)25設(shè)置于兩填料塔節(jié)26之間，布液塔節(jié)25內(nèi)設(shè)有布料裝置，布料裝置經(jīng)連接件251連接于填料的底部，布液裝置包括集液池252、水平管253、豎直管254和分布管255，集液池252呈環(huán)形并固定安裝于塔節(jié)的內(nèi)壁，水平管253沿集液池252直徑方向安裝于集液池252的中上部，水平管253兩端與集液池252聯(lián)通，所述分布管255平行安裝于水平管253正下方，豎直管255豎直設(shè)置并聯(lián)通水平管253與分布管255。

蒸餾釜1連接于填料蒸餾塔底部2，填料蒸餾塔2的蒸汽出口22連接第一冷凝器3，所述第一冷凝器3的輸出端連接回收罐7及填料蒸餾塔2的回流口23，所述第一冷凝器3的液相出口連接四通閥5的第一輸入端，第一冷凝器3的氣相出口連接第二冷凝器4的輸入端，所述第二冷凝器4的液相出口連接四通閥5的第二輸入端，四通閥5的第一輸出端設(shè)有分別連接回流口23和回收罐7的兩條支路，兩條支路上均設(shè)有控制閥6，四通閥5的第二輸出端連通第一冷凝器3的氣相出口與第二冷凝器4的輸入端之間的管道。

三、采取以上技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果

（1）將蒸餾釜臥式設(shè)置，將換熱裝置設(shè)置于蒸餾釜內(nèi)腔的底部，無論蒸餾釜內(nèi)的液位多高，換熱裝置始終全部位于液面之下并也液面充分換熱，換熱效率高，避免了熱能的損失;

（2）塔節(jié)內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形的集液池，塔節(jié)內(nèi)壁上的溶液順壁流入集液池中，集液池中的液體達(dá)到一定液位后會流進(jìn)水平管，在經(jīng)豎直管進(jìn)入分布管，有分布管將溶液均勻分布至填料中，既能有效吸收液體中的物質(zhì)又能避免液體沿塔節(jié)連接處滲漏;

（3）利用兩級冷凝器經(jīng)行冷凝，無法冷凝或未完全冷凝的的氣體送回至第二冷凝器中循環(huán)冷凝，防止排入空氣產(chǎn)生污染，且碳乙醇的回收比例高，達(dá)到86%，純度達(dá)到99.5%。

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