[实用新型]一种教学用精馏塔

说明书

本实用新型涉及一种教学用精馏塔，由精馏塔本体和循环系统组成，塔体为透明的圆柱体结构，其顶部设置有一椭圆形的封头，封头顶部设置有气体出口；塔板设置在塔体内部，其形状为有一个缺口的圆板，板上设置有若干小孔，降液管设置在塔板有缺口的一侧；塔釜为直径稍大于塔体的透明圆柱体，设置在塔体的底部；空气入口设置在风机的入口处，风机的气体出口通过管路和空气流量控制阀连接；循环泵的入口通过管路和塔釜底部连接，其出口管路经过循环水流量控制阀后和回流罐连接；水入口管通过水入口阀后设置在塔釜上方的壁面上。本实用新型成本低廉，能直观的演示精馏塔内部的操作情况，操作简单，安全方便，非常适合教学使用。

技术领域

本实用新型属于化工教学设备技术领域，尤其涉及一种教学用精馏塔。

背景技术

精馏是化工生产过程中最为常见的单元操作，精馏操作也是化工类专业学生学习的重点单元操作之一。在传统的精馏单元操作教学中，通常使用视频、模型等教学手段来进行教学辅助，由于精馏操作本身较为复杂，所以常用的教学辅助手段效果均不尽如人意。若使用精馏试验装置教学，其设备成本高昂，操作费用昂贵，每次试验需要将再沸器加热至沸腾，又需要在塔顶通过换热器将蒸汽冷凝，操作繁杂、开停车所需时间较长，且因为塔内高温，精馏塔体无法使用透明材料制造，学生无法直观的观察到塔内气体和液体的接触状态，不利于学生理解气液传质的整个过程。

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型提出了一种教学用的精馏塔。本实用新型是通过以下技术手段来实现的：

一种教学用精馏塔，由精馏塔本体和循环系统组成，所述的精馏塔本体，由塔体（5）、塔釜（6）、塔板（3）、降液管（4）、封头（2）和塔顶气体出口（1）组成；所述的塔体（5）为透明的圆柱体结构，其顶部设置有一椭圆形的封头（2），封头顶部设置有气体出口（1）；所述的塔板（3）设置在塔体（5）内部，其形状为有一个缺口的圆板，板上设置有若干小孔，所述的降液管（4）设置在塔板（3）有缺口的一侧；所述的塔板（3）和降液管（4）从塔顶往下交替设置；所述的塔釜（6）为直径稍大于塔体（5）的透明圆柱体，设置在塔体（5）的底部；空气入口（9）设置在风机（8）的入口处，风机（8）的气体出口通过管路和空气流量控制阀（7）连接，空气经过空气流量控制阀（7）后进入塔釜（6）；循环泵（17）的入口通过管路和塔釜（6）底部连接，其出口管路经过循环水流量控制阀（16）后和回流罐（12）连接；所述的回流罐（12）为中空的带圆形封头的罐体，其下部侧壁面通过管路和塔体（5）顶部的壁面连接；水出口管（15）通过水出口阀（14）后设置在塔釜（6）下部的壁面上；水入口管（19）通过水入口阀（18）后设置在塔釜（6）上方的壁面上；所述的塔顶气体出口（1）通过管路和塔顶冷凝器（11）连接，塔顶冷凝器（11）为横置的中空圆柱体形的罐体，其顶部设置有放空口（10），罐体的一侧使用管路和回流罐（12）连接设置；所述的塔体（5）的中部设置有加液口（13），加液口设置在塔壁面靠近降液管（4）的一侧。

所述的塔板（3）数量≥3块。

所述的塔板（3）的小孔的排列方式为三角形排列或四边形排列。

所述的塔板（3）的小孔上设置有孔阀，阀的类型为浮阀、泡罩阀或舌形阀中的一种。

所述的塔板（3）的板间距≥20cm。

所述的塔体（5）的直径≥25cm。

在使用时，先通过水入口管向塔釜注入2/3的清水，启动循环泵并打开循环水控制阀，使塔釜的水流经回流罐后从塔顶流下。随后开启风机，将空气鼓入塔釜。空气从下往上穿过塔体，和从上往下的水流接触，学生可以通过透明的塔体观察气液两相的接触状态。通过调节液体和气体的流量，还可以方便的演示溢流液泛、降液管液泛和夹带液泛等多种精馏塔不正常操作状态。通过从加液口加入染色剂，还可以演示雾沫夹带的现象，并观察整个液体在塔板和塔体中的流动情况。这些都是传统教学用精馏设备无法做到的。