一种制备叔丁胺用双塔精馏装置的制作方法

本发明属于精馏领域，具体地说是一种制备叔丁胺用双塔精馏装置。

背景技术：

叔丁胺是一种重要的有机中间体，在医药、农药、合成橡胶的能够领域有广泛用途，为了得到高纯度的叔丁胺产品采用双塔精馏工艺，在精馏塔使用过程中精馏塔内的塔板会被堵塞导致叔丁胺的纯度无法满足要求，而且精馏塔自身体积较大，清理较为麻烦，若停止精馏塔的工作对内部进行清理，需要耗费大量的人力和时间，精馏塔也无法快速地再次进入到生产使用中。

技术实现要素：

本发明提供一种制备叔丁胺用双塔精馏装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种制备叔丁胺用双塔精馏装置，包括两个精馏塔，精馏塔内均固定安装数个交错设置的塔板，精馏塔内均固定安装两根前后放置的竖轴，竖轴均贯穿塔板，竖轴的外周均转动安装数个轴套，每个轴套和对应的竖轴之间通过扭簧连接，轴套的外周均固定安装横杆，横杆均位于对应塔板的下方，横杆的顶面均固定安装若干根弹性杆，竖轴远离横杆的一侧设有u型板，每个u型板对应两个轴套，u型板的开口均朝向竖轴，每相邻两u型板之间通过连接杆连接，两个精馏塔的相对侧顶部均固定连接排汽管的一端，排汽管上均固定安装第一电动阀，两根排汽管的另一端分别固定连接同一个第一活塞管的不同端，第一活塞管内设有与之滑动接触配合的第一活塞，第一活塞管内壁顶面的中部固定连接第一管道的一端，第一管道的另一端固定连接冷凝器的进汽管，第一活塞管内壁底面的两侧均固定连接第二管道的一端，第二管道上均固定安装第二电动阀，第二管道的另一端分别固定连接第二活塞管的内侧顶部，第二活塞管内设有与之滑动接触配合的第二活塞，第二活塞的外侧均固定连接活动杆的一端，活动杆的另一端均贯穿对应的精馏塔并与距离最近的一根连接杆固定连接，活动杆与精馏塔之间通过密封件密封连接，精馏塔的下部均固定安装进料管。

如上所述的一种制备叔丁胺用双塔精馏装置，所述的密封件为密封圈。

如上所述的一种制备叔丁胺用双塔精馏装置，所述的第一活塞管内壁顶部的两侧均固定连接第三管道的一端，第三管道的另一端均与第一管道固定连接且第一管道和第三管道内部互通，第三管道上均设有第三电动阀。

如上所述的一种制备叔丁胺用双塔精馏装置，所述的第一电动阀、第二电动阀和第三电动阀均与plc控制器电路连接。

本发明的优点是：本装置用于精馏过程中的不停机清理，在使用过程中，待精馏的物料经预热器预热后从进料管输送进精馏塔内，反应一段时间后，精馏塔塔顶积蓄的气体经排汽管、第一活塞管、第一管道进入冷凝器中进行冷凝，冷凝后的液体一部分经回流管重新进入精馏塔的顶部，另一部分液体被泵送入进料管内然后与原料一起经预热后再次进入精馏塔内，与此同时使用者使第一电动阀和第二电动阀均交替开启，当其中一根排汽管上的第一电动阀开启后，蒸汽会从该排汽管进入第一活塞管内，蒸汽会推动第一活塞移动，当第一活塞处于该排汽管和第一管道之间时，由于靠近该排汽管的第二电动阀未开启，蒸汽无法排出，蒸汽继续推动第一活塞运动，当第一活塞运动至排汽管与第一管道互通时，蒸汽会从第一管道进入冷凝器内，蒸汽在推动第一活塞运动的过程中会消耗掉一部分热能从而缩短冷凝器的冷凝时间，第一活塞继续运动将第一活塞与另一根排汽管之间的蒸汽通过第二管道压入对应的第二活塞管内，第二活塞开始运动，第二活塞运动通过连接杆带动数个u型板运动，其中一部分u型板向靠近竖轴的方向运动，而另一部分u型板远离竖轴，向竖轴靠近的u型板运动能够带动与之位于同一纵向平面内的两个横杆摆动，此时两个横杆之间的夹角减小，由于第一电动阀和第二电动阀均交替开启，当另外的第一电动阀的第二电动阀开启时，原本向竖轴靠近的那部分u型板会向远离竖轴的方向移动一段距离，此时在扭簧的作用下两根横杆之间的夹角再次增大，通过控制阀开启的时间使对应两根横杆的总体运动趋势是彼此靠近的，横杆的往复摆动能够给弹性杆一个回位的时间，从而使弹性杆能够回弹插入塔板上的孔内，第一电动阀和第二电动阀交替开启数次后，两根横杆平行，一次清理过程完成。本发明实现了在精馏过程中即可对塔板进行清理，无需停止精馏塔的工作，提高了设备的使用效率，另外在精馏塔和冷凝器之间设置第一活塞管和第一活塞，能够延长蒸汽出塔的时间，有利于减少蒸汽中所含未反应完全的物料，提升精馏效果，在蒸汽推动第一活塞运动的过程中还能够消耗掉蒸汽的一部分热能，减小冷凝器的负担，延长冷凝器的使用寿命；动力来源于回收物料的气压，设备的投入或改造成本不高，且对精馏塔内部干涉较小，不会影响整体的精馏工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的ⅰ局部放大图；图3是图1的a向视图的放大图；图4是图1的b向视图的放大图；图5是图1的ⅱ局部放大图；图6是本发明的电路结构框图。

附图标记：1、精馏塔，2、塔板，3、竖轴，4、轴套，5、横杆，6、弹性杆，7、u型板，8、连接杆，9、排汽管，10、第一电动阀，11、第一活塞管，12、第一活塞，13、扭簧，14、第一管道，15、冷凝器，16、第二管道，17、第二电动阀，18、第二活塞管，19、第二活塞，20、活动杆，21、进料管，22、第三管道，23、第三电动阀，24、预热器，25、泵。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种制备叔丁胺用双塔精馏装置，如图所示，包括两个精馏塔1，精馏反应所涉及的再沸器、叔丁胺的排料管等在此不做叙述，精馏塔1内均固定安装数个交错设置的塔板2，精馏塔1内均固定安装两根前后放置的竖轴3，竖轴3均贯穿塔板2，竖轴3的外周均转动安装数个轴套4，每根竖轴3上轴套4的数量均与塔板2的数量相同，每个轴套4和对应的竖轴3之间通过扭簧13连接，扭簧13使同一平面内的两个横杆5具有相背运动的趋势，轴套4的外周均固定安装横杆5，横杆5均位于对应塔板2的下方，位于同一块塔板2下方的两根横杆5位于同一纵向平面内，横杆5的顶面均固定安装若干根弹性杆6，竖轴3远离横杆5的一侧设有u型板7，每个u型板7对应两个轴套4，u型板7的开口均朝向竖轴3，u型板7内壁的三个侧面均与对应的轴套4接触时，恰好能够使两根横杆5处于平行位置，横杆5的纵向长度与轴套4的直径相同，因此，当两根对应的横杆5平行时，这两根横杆5也相互接触，每相邻两u型板7之间通过连接杆8连接，使数个u型板7能够同步运动，两个精馏塔1的相对侧顶部均固定连接排汽管9的一端，排汽管9上均固定安装第一电动阀10，第一电动阀10均与外部电源电路连接，两个第一电动阀10交替开启，两根排汽管9的另一端分别固定连接同一个第一活塞管11的不同端，第一活塞管11内设有与之滑动接触配合的第一活塞12，第一活塞管11内壁顶面的中部固定连接第一管道14的一端，第一管道14的管径小于第一活塞12的横向长度，第一管道14的另一端固定连接冷凝器15的进汽管，第一活塞管11内壁底面的两侧均固定连接第二管道16的一端，第二管道16上均固定安装第二电动阀17，第二电动阀17均与外部电源电路连接，两个第二电动阀17交替开启，且交替频率与第一电动阀10相同，位于同一侧的第二电动阀17与第一电动阀10不会同时开启，第二管道16的另一端分别固定连接第二活塞管18的内侧顶部，第二活塞管18的外侧均与对应精馏塔1的外壁固定连接，第二活塞管18垂直于精馏塔1，第二活塞管18内设有与之滑动接触配合的第二活塞19，第二活塞19的外侧均固定连接活动杆20的一端，活动杆20的另一端均贯穿对应的精馏塔1并与距离最近的一根连接杆8固定连接，活动杆20与精馏塔1之间通过密封件密封连接，精馏塔1的下部均固定安装进料管21，进料管21上固定安装能够对原料进行预热的预热器24，冷凝器15的回流管分别贯穿精馏塔1外壁的顶面，冷凝器15回流管中流出的液体回流进精馏塔1的顶部，继续参与反应，冷凝器15的出料管分别与进料管21固定连接且连接处位于预热器24的外侧，冷凝器15出料管中的液体再次与原料一起经预热后从进料管21进入精馏塔1内，冷凝器15的出料管上固定安装泵25。本装置用于精馏过程中的不停机清理，在使用过程中，待精馏的物料经预热器24预热后从进料管21输送进精馏塔1内，反应一段时间后，精馏塔1塔顶积蓄的气体经排汽管9、第一活塞管11、第一管道14进入冷凝器15中进行冷凝，冷凝后的液体一部分经回流管重新进入精馏塔1的顶部，另一部分液体被泵25送入进料管21内然后与原料一起经预热后再次进入精馏塔1内，与此同时使用者使第一电动阀10和第二电动阀17均交替开启，当其中一根排汽管9上的第一电动阀10开启后，蒸汽会从该排汽管9进入第一活塞管11内，蒸汽会推动第一活塞12移动，当第一活塞12处于该排汽管9和第一管道14之间时，由于靠近该排汽管9的第二电动阀17未开启，蒸汽无法排出，蒸汽继续推动第一活塞12运动，当第一活塞12运动至排汽管9与第一管道14互通时，蒸汽会从第一管道14进入冷凝器15内，蒸汽在推动第一活塞12运动的过程中会消耗掉一部分热能从而缩短冷凝器15的冷凝时间，第一活塞12继续运动将第一活塞12与另一根排汽管9之间的蒸汽通过第二管道16压入对应的第二活塞管18内，第二活塞19开始运动，第二活塞19运动通过连接杆8带动数个u型板7运动，其中一部分u型板7向靠近竖轴3的方向运动，而另一部分u型板7远离竖轴3，向竖轴3靠近的u型板7运动能够带动与之位于同一纵向平面内的两个横杆5摆动，此时两个横杆5之间的夹角减小，由于第一电动阀10和第二电动阀17均交替开启，当另外的第一电动阀10的第二电动阀17开启时，原本向竖轴3靠近的那部分u型板7会向远离竖轴3的方向移动一段距离，此时在扭簧13的作用下两根横杆5之间的夹角再次增大，通过控制阀开启的时间使对应两根横杆5的总体运动趋势是彼此靠近的，横杆5的往复摆动能够给弹性杆6一个回位的时间，从而使弹性杆6能够回弹插入塔板2上的孔内，第一电动阀10和第二电动阀17交替开启数次后，两根横杆5平行，一次清理过程完成。本发明实现了在精馏过程中即可对塔板2进行清理，无需停止精馏塔1的工作，提高了设备的使用效率，另外在精馏塔1和冷凝器15之间设置第一活塞管11和第一活塞12，能够延长蒸汽出塔的时间，有利于减少蒸汽中所含未反应完全的物料，提升精馏效果，在蒸汽推动第一活塞12运动的过程中还能够消耗掉蒸汽的一部分热能，减小冷凝器15的负担，延长冷凝器15的使用寿命；动力来源于回收物料的气压，设备的投入或改造成本不高，且对精馏塔1内部干涉较小，不会影响整体的精馏工作。

具体而言，本实施例所述的密封件为密封圈。密封圈在起密封作用的同时不会阻挡活动杆20的左右移动。

具体的，如图1或5所示，本实施例所述的第一活塞管11内壁顶部的两侧均固定连接第三管道22的一端，第三管道22的另一端均与第一管道14固定连接且第一管道14和第三管道22内部互通，第三管道22上均设有第三电动阀23。对塔板2的清洗是周期性的，即在精馏塔1工作一段时间后才需要进行一次清洗，当不需要清理塔板2时，使用者关闭两个第二电动阀17并开启两个第三电动阀23，使第一活塞管11内部的蒸汽能够经第三管道22、第一管道14进入到冷凝器15中，此时第一活塞12位于第一活塞管11的中部，当需要清理塔板2时则关闭两个第三电动阀23并开启两个第二电动阀17，使第一活塞12在第一活塞管11内往复移动并带动u型板7移动，操作非常方便。

进一步的，如图6所示，本实施例所述的第一电动阀10、第二电动阀17和第三电动阀23均与plc控制器电路连接，plc控制器未于图中示出。通过plc控制器控制第一电动阀10、第二电动阀17和第三电动阀23的开闭，能够更加精准地控制阀门开关的时机和一次开关交替所需时间的长短，选用带有定时功能的plc控制器并为其设置塔板2清洗的周期间隔，能够实现本装置的定期自动清理。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。