具有热循环利用功能的醋酸甲酯生产用精馏装置的制作方法

本发明涉及醋酸甲酯精馏，具体为具有热循环利用功能的醋酸甲酯生产用精馏装置。

背景技术：

1、醋酸甲酯是一种优良的环保型溶剂，由于其高性能、绿色环保、价格适中等优良特点，逐步得到下游市场的认可和大量使用，目前国内醋酸甲酯产品的供需关系是供过于求，市场竞争非常激烈，高纯度的产品市场比较畅销，应用的行业在不断的扩大发展，作为溶剂在胶黏剂、油漆、皮革、医药行业都有较强的替代丙酮、丁酮和醋酸乙酯的能力。

2、醋酸甲酯在精馏期间，需要对醋酸甲酯溶液进行加热，醋酸甲酯内部上方设置有冷凝管，醋酸甲酯经过加热蒸发，蒸发后汽化的溶液上升至冷凝管所在的区域液化呈液滴，液体下降期间会与上升的蒸汽形成气液两相流，蒸汽与液滴在气液两相流的区域发生交换，进而实现对醋酸甲酯进行精馏；

3、醋酸甲酯溶液内部的杂质在精馏期间，冷凝管将上升的蒸汽进行冷却液化形成液滴，冷凝管所吸收的热量也是庞大的，现有的精馏装置并未对这处热能进行处理。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供具有热循环利用功能的醋酸甲酯生产用精馏装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：具有热循环利用功能的醋酸甲酯生产用精馏装置，包括精馏罐，所述精馏罐的内部设置有电热网，所述精馏罐的内部上方设置有冷凝管，所述冷凝管的一侧设置有进水管，所述冷凝管的中部下方设置有主轴，冷凝管、进水管和主轴相连通，所述主轴的外壁设置有混合组件、精馏组件和随动组件，所述精馏罐的内部下方设置有暂存腔，所述电热网设置于暂存腔内部，所述主轴的下端位于暂存腔内；

3、所述混合组件用于混合蒸汽和液滴，所述精馏组件对溶液进行二次精馏，所述随动组件配合蒸汽带动主轴旋转；

4、精馏罐的外侧设置有若干个出料管，所述主轴和精馏组件的连接处下方设置有出料箱，所述出料箱与主轴转动连接，所述出料箱与出料管相连接，醋酸甲酯在精馏期间，需要对醋酸甲酯溶液进行加热，醋酸甲酯内部上方设置有冷凝管，醋酸甲酯经过加热蒸发，蒸发后汽化的溶液上升至冷凝管所在的区域液化呈液滴，液体下降期间会与上升的蒸汽形成气液两相流，蒸汽与液滴在气液两相流的区域发生交换，进而实现对醋酸甲酯进行精馏。

5、进一步的，所述冷凝管内部设置有若干个吸热片，所述吸热片呈倾斜设置，所述吸热片的上下两端均设置有集流板，所述集流板与吸热片相连通，所述进水管与下方所述集流板相连接，所述主轴与上方所述集流板相连接，进水管将醋酸甲酯溶液输入至吸热片下方的集流板内后，集流板内部的醋酸甲酯溶液通过吸热片内部的空间向上方的集流板处运动，直至通过上方的集流板运动至主轴内，主轴为中空设置，随后醋酸甲酯溶液通过主轴进入精馏罐下方的暂存腔内；吸热片倾斜设置，用于增大西吸热片与上升的蒸汽的接触概率，同时醋酸甲酯溶液由下向上的运动方式，使得醋酸甲酯溶液在进入吸热片后，吸热片的下方相对吸热片的上方呈低温状态。

6、进一步的，所述精馏组件包括设置在主轴外侧的集流管和导向板，所述集流管的两侧均设置有导向板，所述集流管和导向板之间设置有翅片，所述集流管内部设置有收集板和精馏板，所述翅片与精馏板相连接，暂存腔内的醋酸甲酯溶液经过电热网加热之后，产生蒸汽，蒸汽经过集流管和导向板的间隙向上运动，主轴带动精馏组件旋转，旋转状态下的与下降的液滴相接触，随后液滴沿着导向板的外壁下降，下降的液滴与上升的蒸汽相接触；液滴与蒸汽接触期间，液滴内部的易挥发物向跟随蒸汽向上运动，蒸汽内的难挥发物跟随液滴向下运动；蒸汽在集流管和导向板的间隙中运动时，蒸汽携带的部分热量被翅片所吸收，翅片与精馏板相连接。

7、进一步的，所述收集板呈弧形，收集板呈倾斜设置，收集板靠近主轴的一侧设置有开口，部分液滴沿着导向板进入集流管后，沿着收集板的弧形外壁集中形成液流，由于收集板呈倾斜设置，收集板靠近主轴的一侧高度低于远离主轴的一侧高度，同时收集板靠近主轴的一侧设置有开口，最后液流沿着收集板的斜面掉落至精馏板上。

8、进一步的，所述精馏板上方设置有若干个直角板，所述精馏板呈倾斜设置，所述集流管两侧导向板的长度不同，精馏板上设置有若干个直角板，直角板的倾斜面朝向主轴所在的一侧，直角板之间相互配合，使得直角板之间形成凹槽，主轴带到精馏组件进行旋转，精馏板上方的液流在离心力作用下沿着精馏板的上方表面运动，其中精馏板与翅片相连接，翅片将吸收的热量导向至精馏板上，再次对液流进行加热，加热产生的蒸汽通过收集板上的开口溢出，同时溢出的蒸汽与从开口处的液流相接触，接触期间同时发生易挥发物和难挥发物的交换，实现对进入的液流进行精馏提纯，最后提纯的液流离开精馏板，离开精馏板的液流掉落在集流管的下方空间中，最后沿着集流管的下方的倾斜内壁进入出料箱中；出料箱与集流管呈连通设置，集流管由内环和外环构成，其中内环和外环为中空设置，内环和外环之间转动密封连接，内环与集流管相连接，内环与集流管跟随主轴同步旋转，外环与精馏罐相连接呈静止状态，出料箱同等高度的精馏罐外侧设置有出料管，出料管与出料箱相连接，出料管用于将出料箱内精馏的醋酸甲酯溶液及时导出；集流管两侧导向板的长度不同，集流管运动方向一侧的导向板的长度大于另一侧的导向板的长度，集流管运动方向一侧的导向板上方高度略高于集流管，较长的导向板中部高度与集流管的上方开口处相持平，集流管两侧的导向板差异化设置主要作用在于：其一，集流管开口处下方区域的导向板用于增大迎风角，使得导向板在旋转过程中，以最大的迎风开口吸收上升的蒸汽，进而增大气流经过导向板和集流管的间隙，其二，集流管开口处上方区域的导向板用于增大与下落液滴的接触面积，进而吸收更多的液滴从导向板和集流管的间隙经过。

9、进一步的，所述混合组件包括设置在主轴外侧的导风板和若干个扰流板，所述导风板和扰流板均为倾斜设置，上升的蒸汽与导风板和扰流板发生接触，导风板和扰流板和主轴相连接，主轴带动导风板和扰流板同步旋转，导风板和扰流板均为倾斜设置，导风板推动蒸汽向上运动，若干个扰流板呈梳齿形状，若干个扰流板安装于导风板的一侧，扰流板用于改变蒸汽之间的相对位置，扰流板旋转期间，使得与扰流板接触的蒸汽和非与扰流板接触的蒸汽形成错位；混合组件跟随主轴同步旋转，使得混合组件的旋转方向为扰流板在导风板的运动方向上，即混合组件所在高度中上升的蒸汽率先与扰流板发生接触，随后蒸汽与导风板进行接触。

10、进一步的，所述随动组件包括设置在精馏罐内部的回收管，所述回收管的内部设置有若干个风叶，所述风叶设置于主轴的外侧，暂存腔内的醋酸甲酯溶液经过加热后产生蒸汽，上升的蒸汽与风叶相接触，进而上升的气流通过风叶带动主轴进行旋转。

11、进一步的，所述回收管设置于暂存腔的上方，所述回收管的上下两端端面均为弧形，回收管的内径小于精馏罐的内径，电热网位于暂存腔内，电热网将醋酸甲酯溶液加热后形成热气流，热气流由暂存腔运动至回收管内过程中，热气流的通过截面半径缩小，进而使得热气流的气流强度增大，风叶位于回收管中；回收管上方的弧形区域，用于将掉落的液滴重新回收至暂存腔内，回收管下方的弧形区域，用于改变热气流上升的路径，使得热气流的上升路径更加流畅，进而减小热气流上升过程中的动能损耗。

12、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

13、1、该具有热循环利用功能的醋酸甲酯生产用精馏装置，通过精馏组件的设置，精馏组件在主轴的配合下，精馏组件在精馏罐内部旋转，旋转期间精馏组件通过收集上升的蒸汽，进而增大蒸汽与液滴的接触概率，提高精馏罐对醋酸甲酯溶液的精馏效果，同时精馏组件内部设置有二次精馏结构，同时配合出料箱将精馏后的精馏组件进行输出，醋酸甲酯溶液在精馏罐内部实现进料和出料同步进行，提高精馏罐的产量；

14、2、该具有热循环利用功能的醋酸甲酯生产用精馏装置，通过冷凝管的设置，冷凝管和进水管的相互配合，改变进水管的进料方式，实现醋酸甲酯溶液在进入精馏罐期间，醋酸甲酯吸收蒸汽的热量，对自身进行升温，实现热能回收效果，其次升温后的醋酸甲酯溶液吸收电热网的热量降低，进而降低醋酸甲酯精馏期间的生产成本；

15、3、该具有热循环利用功能的醋酸甲酯生产用精馏装置，通过随动组件的设置，随动组件通过吸收上升气流所携带的动能，通过气流通过主轴带动混合组件旋转，进而提高气液两相流的交换效果，减少醋酸甲酯精馏在生产期间的能量损耗，其次随动组件通过主轴带动精馏组件工作，提高醋酸甲酯溶液的精馏质量以及精馏效果。