[发明专利]一种负压蒸发精馏组合分离装置

说明书

本发明涉及多组分液体混合物的精馏分离技术领域，具体是指一种负压蒸发精馏组合分离装置，包括水蒸气发生器、第一负压蒸发‑精馏组合柱、负压精馏柱、蒸气抽空与压缩机组、第二负压蒸发‑精馏组合柱、管道和流量计，使提取的产品中重组分浓度更高，因而使得精馏塔所需要的精馏塔板数得到大大降低，不需要将精馏塔顶部的蒸气使用额外能源冷凝为液体，消耗大量能量。与此同时，将低压蒸汽加压提温后，作为蒸发塔液体蒸发，大大降低了传统再沸器能耗，进行负压精馏从而进一步提高精馏分离效率。

技术领域

本发明涉及多组分液体混合物的精馏分离技术领域，具体是指一种负压蒸发精馏组合分离装置。

背景技术

精馏是一种利用回流使液体混合物得到分离的蒸馏方法，是化学工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。传统的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。其中，位于中部的精馏塔提供汽-液两相接触进行相际传质；位于塔顶的冷凝器使蒸气得到冷凝，部分冷凝液作为回流液返回塔内，其余馏出液从塔顶以轻组分产品提出；位于塔底的再沸器使其中的部分液体汽化，蒸气在塔内经填料层上升，余下的液体作为重组分产品从塔底提取。进料在精馏塔的中部，进料液和上塔段返回来的液体一起经过填料层下降，来自再沸器的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。

传统精馏塔技术的主要问题是能耗高，其主要原因是需要通过再沸器反复将待分离液体混合物蒸发为气体；其次，为了实现回流，又需要通过冷凝器将大量蒸气重新冷凝为液体，冷却过程也需要消耗大量能源。此外，为了获得足够的理论塔板数，精馏塔必须设计的足够高，因而装备体积庞大、投资和运行成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述技术上的缺陷，提供一种负压蒸发精馏组合分离装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种负压蒸发精馏组合分离装置：包括水蒸气发生器、第一负压蒸发-精馏组合柱、负压精馏柱、蒸气抽空与压缩机组、第二负压蒸发-精馏组合柱、管道和流量计，所述水蒸气发生器和第一负压蒸发-精馏组合柱之间通过管道连接，所述第一负压蒸发-精馏组合柱和负压精馏柱之间通过管道连接，所述负压精馏柱和蒸气抽空与压缩机组之间通过管道连接，所述蒸气抽空与压缩机组和第二负压蒸发-精馏组合柱之间通过管道连接。

作为改进，所述第一负压蒸发-精馏组合柱上设有排气接口、第一蒸气进口、水蒸气回流接口、第一接口、第二接口和第三接口，所述负压精馏柱上设有第一蒸气出口、第二蒸气进口、第四接口和第五接口，所述第二负压蒸发-精馏组合柱上设有第三蒸气进口、第二蒸气出口、第六接口和第七接口，还包括第一流量计、第二流量计、第三流量计、第四流量计和第五流量计。

作为改进，所述第一负压蒸发-精馏组合柱和第一负压蒸发-精馏组合柱上均包含顶盖、筒体、传热片、蒸发列管、底座、第一水分配器和填料。

作为改进，所述负压精馏柱包含顶盖、液体分配器、精馏柱筒体、填料和底座。

所述水蒸气发生器为水蒸气锅炉，水蒸气锅炉的水蒸气压力在0.09MPa-0.4MPa之间。

所述第一蒸发-精馏组合柱的工作温度在60℃-90℃之间，工作压力在50kPa-90kPa之间。

所述第二蒸发-精馏组合柱的工作温度在60℃-80℃之间，工作压力在50kPa-90kPa之间。

所述负压精馏柱的工作温度在60℃-80℃之间，工作压力在50kPa-90kPa之间。

所述蒸气抽空与压缩机组的进气压力50kPa-60kPa之间，排气压力在0.09-0.2MPa之间。