专利名称：带有蒸汽包压力控制的立式可副产蒸汽的冷凝器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带有蒸汽包压力控制并通过换热产生一定压力水蒸汽的塔顶冷凝器，特别是关于用于精馏塔塔顶气相物料冷凝和软水汽化产生蒸汽的塔顶冷凝器。
背景技术：
一般蒸馏冷凝器的冷凝方法如图1所示。塔顶上升气体经过塔顶出气口进入冷凝器，用循环水作冷却介质，经显热交换使物料冷凝，冷凝后的物料一部分经管道回流至塔内，一部分作为产品采出，此时冷却介质常用水，吸收热量后只是发生温度升高，不发生相变(仍为液态的水)。该冷凝方法对于高凝固点物料，尤其是凝固点高达100-171°C以上的物料将不能保证操作的顺利进行，因为冷却介质的温度比较低(远低于物料的凝固点)，冷凝后的物料很容易被过冷至低于凝固点的温度，导致堵塞设备和管道。
发明内容本实用新型的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种带有蒸汽包压力控制的立式可副产蒸汽的冷凝器，采用该装置避免了冷凝物料堵塞设备和管道，并节约冷却水消耗， 副产水蒸气可以用到其他需要的地方，减少生产成本。本实用新型的带有蒸汽包压力控制的立式可副产蒸汽的冷凝器，它包括壳体和设置在所述的壳体内的换热管，在所述的壳体上开有软水进口和水蒸气出口，所述的软水进口和水蒸气出口与所述的换热管的壳程相连通，在顶部壳体上设置有不凝尾气出口，在所述的壳体的侧壁上换热管管长的1/2 3/4处设置有液面计，所述的水蒸气出口通过一个蒸汽管道与蒸汽包相连，所述的蒸汽包由带有上下两个椭圆封头的壳体组成，在所述的蒸汽包的壳体上连接有其上具有压力自动调节阀的出口管线。本冷凝器直接安装在蒸馏塔塔顶，因而省去了塔顶升气管道、回流管道、回流罐、 回流泵等，避免冷凝物料堵塞设备和管道，并节约冷却水的消耗和生产运行成本。本实用新型带有蒸汽包压力控制的立式可副产蒸汽的冷凝器，设备操作时，通过软水流量和产生蒸汽的压力调节，维持塔顶物料的温度恒定在高于其凝固点的适当范围内，使蒸馏冷凝过程顺利进行；另外软水蒸发副产的低压蒸汽，经过蒸汽包进入回收系统， 可以继续用作加热介质，节约了能源，降低了操作费用。
图1为通常采用的蒸馏冷凝器的结构简图；图2为本实用新型带有蒸汽包压力控制的立式可副产蒸汽的冷凝器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作以详细描述。[0010]如图2所示本实用新型带有蒸汽包压力控制的立式可副产蒸汽的冷凝器，它包括壳体1和设置在所述的壳体内的换热管2，在所述的壳体1上开有软水进口 8和水蒸气出口 9，所述的软水进口和水蒸气出口与所述的换热管的壳程相连通，在顶部壳体上设置有不凝尾气出口 4，在所述的壳体的侧壁上换热管管长的1/2 3/4处设置有液面计12，这样可以通过液面计12控制冷凝器的换热面积，用液面高低调节换热面积的大小。所述的水蒸气出口通过一个蒸汽管道10与蒸汽包6相连，所述的蒸汽包6由带有上下两个椭圆封头的壳体组成，在所述的蒸汽包的壳体上连接有其上具有压力自动调节阀7的出口管线11。优选的所述的换热管直径为Φ19-Φ57πιπι。本装置的操作方法如下(a)在冷凝器内通入软水，软水的通过温度为40-50°C， 同时从蒸馏塔蒸发出的物料蒸汽13直接进入冷凝器管程；(b)物料经过与软水换热被冷凝后直接回流至蒸馏塔收集器中，不凝尾气从冷凝器顶壁出口排出，冷凝后的液体物料部分从蒸馏塔顶侧壁物料出口采出一部分，其余则通过塔内的液体分布器在塔内形成回流；被汽化的软水通过冷凝器壳程上的水蒸气出口9与蒸汽包6之间的连接蒸汽管道自动进入蒸汽包；(c)通过调节蒸汽包上连接的蒸汽出口管线上设置的压力自动调节阀调节蒸汽包内的蒸汽压力，从而控制冷凝器内的蒸汽压力，蒸汽压力达到设定压力时，进入蒸汽包内的蒸汽通过管线将被送给其它低压蒸汽用户14。设备操作时，软水流量可以根据从蒸馏塔来的物料流量大小及汽化潜热计算，计算公式F71^= (Fw4X γ γ水，其中F水、Fw4分别为水和物料的流量，通过手册可以查到冷凝物料的凝固点和冷凝器潜热Y 4，设定软水蒸汽饱和温度略高于冷凝物料的凝固点， 通过手册就可以查到相应温度下的蒸汽压力值和汽化潜热Y &根据蒸汽压力值调节蒸汽包上连接的蒸汽出口管线上设置的压力自动调节阀调节蒸汽包内的蒸汽压力，从而控制冷凝器内的蒸汽压力，通过软水流量和产生蒸汽的压力调节，维持塔顶物料的温度恒定在高于其凝固点的范围内，是蒸馏冷凝过程顺利进行。冷凝器置于塔顶，上升物料蒸汽直接进入冷凝器，冷凝后的物料内回流至塔内，首先省略了塔顶升气管道和回流管道，解决了管道保温和堵塞问题。其次，运用软水的蒸发过程既保证了物料在冷凝器中的冷凝温度高于其凝固点，又能利用水较高的蒸发潜热达到将物料冷凝的目的。同时还可以副产一定压力的水蒸气，回收利用了热能。实施例1 2000吨/年对叔丁基苯酚的蒸馏冷凝过程在冷凝器内通入软水，软水的通入量为400公斤/小时，温度为40°C，蒸发压力为 l^kgf/cm2，此时的蒸气饱和温度为105°C，蒸馏塔中的物料蒸发量为500公斤/小时，从蒸馏塔蒸发出的物料凝固点在99. 5°C，气相物料直接进入冷凝器；冷凝后的物料直接内回流至蒸馏塔内，尾气从冷凝器顶壁出口排出，冷凝后的物料从蒸馏塔顶侧壁物料出口采出，此时采出量为260公斤/小时，另一部分作为塔内必需的回流液由塔内液体分布器分配到下部传质单元；冷凝器壳程产生的水蒸气通过连接的管线进入蒸汽包；蒸汽包内压力从零逐渐上升到指定的压力1. 2kgf/cm2后，由自动调节法及连接管线送给用户，当然，通过调节输出管上的控制阀同时调节蒸汽包内的蒸汽压力，从而控制冷凝器内的蒸汽压力。对于连续精馏过程，所产生的蒸汽流量为400公斤/小时。实施例2 1400吨/年邻苯二酚蒸馏冷凝过程在冷凝器内通入软水，软水的通入量为600公斤/小时，温度为45°C，蒸发压力为2. Okgf/cm2，此时的蒸气饱和温度为120°C，蒸馏塔中的物料蒸发量为1200公斤/小时，从蒸馏塔蒸发出的物料凝固点在105°C，气相物料直接进入冷凝器；冷凝后的物料直接内回流至蒸馏塔内，尾气从冷凝器顶壁出口排出，冷凝后的物料从蒸馏塔顶侧壁物料出口采出， 此时采出量为300公斤/小时，另一部分作为塔内必需的回流液由塔内液体分布器分配到下部传质单元；冷凝器壳程产生的水蒸气通过连接的管线进入蒸汽包；蒸汽包内压力从零逐渐上升到指定的压力2. Okgf/cm2后，由自动调节法及连接管线送给用户，当然，通过调节输出管上的控制阀同时调节蒸汽包内的蒸汽压力，从而控制冷凝器内的蒸汽压力。对于连续精馏过程，所产生的蒸汽流量为500公斤/小时。实施例3 10000吨/年苯酐蒸馏冷凝过程在冷凝器内通入软水，软水的通入量为1000公斤/小时，温度为50°C，蒸发压力为 4. ^gf/cm2，此时的蒸气饱和温度为145°C，蒸馏塔中的物料蒸发量为2500公斤/小时，从蒸馏塔蒸发出的物料凝固点在130. 5°C，气相物料直接进入冷凝器；冷凝后的物料直接内回流至蒸馏塔内，尾气从冷凝器顶壁出口排出，冷凝后的物料从蒸馏塔顶侧壁物料出口采出，此时采出量为1200公斤/小时，另一部分作为塔内必需的回流液由塔内液体分布器分配到下部传质单元；冷凝器壳程产生的水蒸气通过连接的管线进入蒸汽包；蒸汽包内压力从零逐渐上升到指定的压力4. 5kgf/cm2后，由自动调节法及连接管线送给用户，当然，通过调节输出管上的控制阀同时调节蒸汽包内的蒸汽压力，从而控制冷凝器内的蒸汽压力。对于连续精馏过程，所产生的蒸汽流量为1000公斤/小时。
权利要求1.带有蒸汽包压力控制的立式可副产蒸汽的冷凝器，它包括壳体和设置在所述的壳体内的换热管，其特征在于在所述的壳体上开有软水进口和水蒸气出口，所述的软水进口和水蒸气出口与所述的换热管的壳程相连通，在顶部壳体上设置有不凝尾气出口，在所述的壳体的侧壁上换热管管长的1/2 3/4处设置有液面计，所述的水蒸气出口通过一个蒸汽管道与蒸汽包相连，所述的蒸汽包由带有上下两个椭圆封头的壳体组成，在所述的蒸汽包的壳体上连接有其上具有压力自动调节阀的出口管线。
2.根据权利要求1所述的带有蒸汽包压力控制的立式可副产蒸汽的冷凝器，其特征在于所述的换热管直径为Φ19-Φ57πιπι。
专利摘要本实用新型公开了带有蒸汽包压力控制的立式可副产蒸汽的冷凝器，它包括壳体和设置在所述的壳体内的换热管，在壳体上开有软水进口和水蒸气出口，软水进口和水蒸气出口与换热管的壳程相连通，在顶部壳体上设置有不凝尾气出口，在壳体的侧壁上换热管管长的1/2～3/4处设置有液面计，水蒸气出口通过一个蒸汽管道与蒸汽包相连，蒸汽包由带有上下两个椭圆封头的壳体组成，在蒸汽包的壳体上连接有其上具有压力自动调节阀的出口管线。采用本冷凝器直接安装在蒸馏塔塔顶，避免了冷凝物料堵塞设备和管道，并节约冷却水的消耗和生产运行成本；另外软水蒸发副产的低压蒸汽，可以继续用作加热介质，节约了能源。
文档编号B01D3/32GK202199147SQ201120301799
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者冯惠生, 刘叶凤, 单纯, 夏明明, 徐菲菲, 王强 申请人:天津大学