一種用于苯基乙基丙二酸二乙酯的回收碳乙醇設備的設計開發

封乃軍

摘?要：本文主要針對苯基乙基丙二酸二乙酯生產過程中碳乙醇回收裝置的設計開發，包括蒸餾釜、填料蒸餾塔、第一冷凝器和回收罐，其中蒸餾釜連接于填料蒸餾塔底部，填料蒸餾塔的蒸汽出口連接第一冷凝器，第一冷凝器的輸出端連接回收罐及填料蒸餾塔的回流口，其特征在于，第一冷凝器的液相出口連接四通閥的第一輸入端，第一冷凝器的氣相出口連接第二冷凝器的輸入端，第二冷凝器的液相出口連接四通閥的第二輸入端，四通閥的第一輸出端設有分別連接回流口和回收罐的兩條支路，兩條支路上均設有控制閥，四通閥的第二輸出端連通第一冷凝器的氣相出口與第二冷凝器的輸入端之間的管道。設備的設計提高了乙醇的回收率，碳乙醇回收率達到86%，純度達到99.5%。

關鍵詞：乙醇回收裝置;設計開發;冷凝器

一、技術方案提出的背景

公司建有20噸/年的苯基乙基丙二酸二乙酯的生產裝置，生產過程中產生乙醇和碳乙醇約6.8噸，生產中回收乙醇及碳乙醇的回收裝置通常包括蒸餾釜、蒸餾塔和冷凝器，液體陷阱蒸餾釜蒸餾后送入蒸餾塔分離吸收，最后經冷凝器冷凝回收。現有技術中的蒸餾釜都為立式蒸餾釜，在釜體的外壁上安裝夾套或者釜體內壁設置夾層，在夾套或夾層內通入熱水或熱蒸汽經行加熱，也有在釜體內部上安裝電加熱的技術方案，這些方案的缺陷在于，當釜體內的液位降低時，液位以上的加熱部分所產生的熱量利用率就較低，浪費能源和成本;而填料塔內的蒸汽上升的過程中通常會有部門蒸汽在塔節的內壁上凝結并順著塔節內壁向下流，這樣帶來的問題是，順壁下流的液體不能夠與填料接觸吸收，且液體易從塔節連接處滲漏，帶來污染和腐蝕。

二、本項目提出的技術方案

（1）填料蒸餾塔，包括多個塔節，各塔節間經法蘭上下連接，蒸餾塔的頂部設有蒸汽出口，蒸餾塔上部設有回流口，蒸餾塔底部設有蒸汽進口，其特征在于，塔節包括填料塔節和布液塔節，布液塔節設置于兩填料塔節之間，布液塔節內設有布料裝置，布料裝置經連接件連接于填料的底部，布液裝置包括集液池、水平管、豎直管和分布管，集液池呈環形并固定安裝于塔節的內壁，水平管沿集液池直徑方向安裝于集液池的中上部，水平管兩端與集液池聯通，分布管平行安裝于水平管正下方，豎直管豎直設置并聯通水平管與分布管。

（2）設備的設計分布圖如下：

圖中：蒸餾釜1，釜體11，端蓋12，進料口13，出料口14，排污口15，換熱裝置16，進水口17，出水口18，塔接口9，加熱腔10，填料蒸餾塔2，蒸汽進口21，蒸汽出口22，回流口23，分布器24，布液塔節25，連接件251，集液池252，水平管253，豎直管254，分布管255，填料塔節26，第一冷凝器3，第二冷凝器4，四通閥5，控制閥6，回收罐7。

蒸餾釜1包括臥式的筒狀釜體11，釜體11的兩端面設有端蓋12，釜體11頂部設有進料口13和塔接口14，釜體11的底部設有出料口14和排污口15，所述釜體11內腔設有換熱裝置16，所述釜體11底部設有一條沿母線方向的下凹的加熱腔10，所述加熱腔10與釜體11內腔聯通，所述換熱裝置16水平設置于加熱腔10內。

填料蒸餾塔2包括多個塔節，各塔節間經法蘭上下連接，蒸餾塔2的頂部設有蒸汽出口22，蒸餾塔上部設有回流口23，蒸餾塔底部設有蒸汽進口21各與蒸餾釜1的塔接口9連接的接口，塔節包括填料塔節26和布液塔節25，布液塔節25設置于兩填料塔節26之間，布液塔節25內設有布料裝置，布料裝置經連接件251連接于填料的底部，布液裝置包括集液池252、水平管253、豎直管254和分布管255，集液池252呈環形并固定安裝于塔節的內壁，水平管253沿集液池252直徑方向安裝于集液池252的中上部，水平管253兩端與集液池252聯通，所述分布管255平行安裝于水平管253正下方，豎直管255豎直設置并聯通水平管253與分布管255。

蒸餾釜1連接于填料蒸餾塔底部2，填料蒸餾塔2的蒸汽出口22連接第一冷凝器3，所述第一冷凝器3的輸出端連接回收罐7及填料蒸餾塔2的回流口23，所述第一冷凝器3的液相出口連接四通閥5的第一輸入端，第一冷凝器3的氣相出口連接第二冷凝器4的輸入端，所述第二冷凝器4的液相出口連接四通閥5的第二輸入端，四通閥5的第一輸出端設有分別連接回流口23和回收罐7的兩條支路，兩條支路上均設有控制閥6，四通閥5的第二輸出端連通第一冷凝器3的氣相出口與第二冷凝器4的輸入端之間的管道。

三、采取以上技術方案后，本實用新型的有益效果

（1）將蒸餾釜臥式設置，將換熱裝置設置于蒸餾釜內腔的底部，無論蒸餾釜內的液位多高，換熱裝置始終全部位于液面之下并也液面充分換熱，換熱效率高，避免了熱能的損失;

（2）塔節內壁上設有環形的集液池，塔節內壁上的溶液順壁流入集液池中，集液池中的液體達到一定液位后會流進水平管，在經豎直管進入分布管，有分布管將溶液均勻分布至填料中，既能有效吸收液體中的物質又能避免液體沿塔節連接處滲漏;

（3）利用兩級冷凝器經行冷凝，無法冷凝或未完全冷凝的的氣體送回至第二冷凝器中循環冷凝，防止排入空氣產生污染，且碳乙醇的回收比例高，達到86%，純度達到99.5%。

參考文獻：

[1]陳建軍，檀政，張曉毅.配電網無功補償治理技術研究及工程應用分析[J].電子測試，2017，16：42-44+55.

[2]王熹瞳.淺析低壓配電線路無功補償裝置諧波治理技術[J].電子制作，2019，04：88-89.