一種多級氣液并流脫揮工藝及脫揮裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種多級氣液并流脫揮工藝。多級氣液并流脫揮工藝的特征在于：脫揮塔結構主要由塔體、一組或多組填料段、隔板、液封裝置、液體分布器等組成。物料從塔頂通過液體分布器進入塔內，塔底可根據需要通入或不通入汽提蒸汽。在填料段內，氣液兩相呈并流流動，并在在流經篩板塔盤時形成脫揮界面，進行氣液兩相傳質。本多級氣液并流脫揮工藝具有氣液接觸充分，氣液通過能力大，兩相負荷不受液泛限制，阻力小等優點，并且具有很高的氣液傳質效率，適合于脫除廢水中的溶解性氣體和聚合物溶液中的揮發性物質。具有極強的推廣價值。
【專利說明】一種多級氣液并流脫揮工藝及脫揮裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多級氣液并流脫揮工藝及脫揮裝置，特別是涉及一種將揮發性物質從聚合物溶液中高效除去的脫揮方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]脫揮過程是聚合物生產中的重要環節，主要作用是把低分子量的揮發組分從液相中分離出來，以得到合格的液相產品。
[0003]一般強化脫揮過程的措施主要有1、強化操作條件，如提高脫揮體系溫度等；2、力口入低沸點脫揮助劑以減小氣相中揮發組分的分壓；3、多級脫揮；4、增大氣液兩相相界面，加強表面更新。
[0004]目前工業中已經存在很多種形式的脫揮設備。
[0005]中國專利CN86107755中提出了一種脫除熔融甲醛聚合物中揮發組分的方法，該方法采用了三段式的圓盤式脫揮器從熔融的甲醛聚合物中除去甲醛和其它揮發性物質(如三乙胺和水)，但其設備結構過于復雜，制造和運行成本較高。
[0006]中國專利CN1541742A中提出了一種柵縫降膜脫揮塔，該塔依靠重力和氣液相表面更新來進行脫揮，但其因缺少汽提階段，脫揮效率較低，且內部構造復雜，制造成本較高。
[0007]美國專利US4294625中所提出的使用一個以上的滴落式脫揮器串聯操作。這種方法可以調節各個脫揮器的操作溫度，從而改善脫揮效果。但是，這種方法裝置投資及操作費用較大。
[0008]中國專利CN1665846A中提出的聚合物溶液的脫溶劑方法，是使聚合物溶液與蒸汽接觸，通過蒸汽提餾將溶劑除去。但是，由于氣液兩相流動呈逆流，導致氣液通量小，壓降大等限制。
【發明內容】
[0009]為了克服現有技術的缺陷，本發明提供一種多級氣液并流脫揮工藝及其裝置。
[0010]本發明的技術特點為:氣液兩相并流操作，氣液通過能力大，兩相負荷不受液泛限制，傳質系數高以及壓降小等。
[0011]本發明中，脫揮裝置結構主要由塔體、一組或多組塔板段(填料段)、隔板、液封裝置、液體分布器、物料進口、揮發份出口和物料出口等組成。所述脫揮裝置為規整填料塔，填料采用篩板式規整填料。脫揮塔的填料段可根據具體需要，設置I段或多段填料段。所述填料段均設置有液封裝置。所述填料段由5-50塊篩板規整填料堆砌或0.2-5m格柵填料組成。所述篩板上開有小孔，相鄰兩層篩板間有5-500mm的間距。
[0012]本發明的技術方案為:可根據具體脫揮過程的需要，從塔底不通入或者通入汽提蒸汽。
[0013]1.塔底不通入汽提蒸汽時，物料從塔頂液體分布器進入塔中，物料通過重力作用通過填料段，在塔盤上進行表面更新，在通過多組填料段后，從塔底出料口排出。[0014]2.塔底通入汽提蒸汽時，物料從塔頂液體分布器進入塔中，汽提蒸汽從塔底進入塔中，塔中氣液兩相傳質的特征為:上升蒸汽到達填料段a底部，由于填料段a底部設置有液封裝置，蒸汽從填料段a的A和B區域通過，到達填料段a的頂部，同樣，在填料段b下端的中央部位設置有液封裝置，上升蒸汽不能從液封裝置通過，而與從填料段b的液封裝置溢流下行的液體物料混合后，氣液兩相呈并流的形式從上而下進入填料段a，在填料段a中的篩板上進行傳質。氣液兩相到達填料段a底部后，由于填料段a底部的液封裝置，氣相不能通過，從而在填料段a底部氣液兩相發生分離，液相從液封裝置溢流通過進入下一段填料，氣相則通過填料段a的C和D區域，經過填料段a和填料段b兩個填料段后，到達填料段b的頂部，并與通過填料段c的液封裝置溢流下行的液體物料混合，氣液兩相以并流形式從上而下進入填料段b，在填料段b中的篩板上進行傳質。氣液兩相混合物在到達填料段b底部后，由于填料段b底部的液封裝置，氣相不能通過，從而氣液兩相分離，液相從液封裝置溢流通過進入下一段填料，氣相通過填料段b的A和B區域，繼續向上進入上一段填料段C。氣相上行到達填料段c頂部后，又與通過上段填料液封裝置溢流下行的液體物料混合，氣液兩相以并流形式下行進入填料段C，在填料段c中的篩板上進行傳質。氣液兩相在到達填料段c底部后，由于填料段c底部的液封裝置，氣相不能通過，從而氣液兩相分離，氣相通過填料段c的C和D區繼續上行，液體通過液封裝置溢流繼續下行。
[0015]上行氣體最終從塔頂排出塔外，下行液體物料最終到達脫揮塔底部，從而得到合格的產品。所述填料段可根據具體脫揮過程需要，設置多級填料段。
[0016]本發明提供的多級氣液并流脫揮塔用途極廣，適用于粘度0.1mPa.s-2000Pa.s的液體脫揮，可廣泛用于石油化工、精細化工、醫藥、食品等行業。與傳統脫揮器比較具有以下優點:氣液通過能力大，兩相負荷不受液泛限制，傳質系數高以及壓降小，適用范圍廣，結構簡單，維修方便，制造及運行費用低等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為脫揮裝置的結構示意圖；
[0018]圖2為脫揮裝置填料段的截面圖。
[0019]圖中:1、塔體；2、填料段；3、隔板；4、液封裝置；5、液體分布器；6、物料進口 ；7、揮發份出口:8、物料出口 ；A、B、C、D區為篩板規整填料和塔壁的間隙。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但不限定本發明的保護范圍。
[0021]實施例一:環氧乙烷水溶液脫除C02。
[0022]本例中，脫揮塔直徑1100mm,高7600mm，填料塔盤600mmX 150mm,設置3段填料，每段26塊塔盤，相鄰塔盤間距25mm。
[0023]含2% C02的環氧乙烷水溶液入塔，溫度50°C，流量25000?30000kg/h，氣量(水蒸汽)1000?1900kg/h，塔內壓力0.16MPa(絕壓)。出塔環氧乙烷水溶液中二氧化碳可脫凈。
[0024]實施例二:聚苯乙烯聚合物溶液中脫除苯乙烯。
[0025]本例中，脫揮塔直徑1200mm，高8000mm，填料塔盤620mm X 170mm,設置3段填料，每段28塊塔盤，相鄰塔盤間距25mm。
[0026]含25 %苯乙烯的聚苯乙烯溶液進入塔中，溫度200 V，流量28000?34000kg/h，氣量(水蒸汽)1500?2400kg/h，塔內壓力0.15MPa(絕壓)。出塔聚苯乙烯產品中殘留單體含量在200ppm以下。
[0027]以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1.一種多級氣液并流脫揮裝置，其特征在于:所述脫揮裝置由塔體(I)、一組或多組填料段(2)、隔板(3)、液封裝置(4)、液體分布器(5)、物料進口(6)、揮發份出口(7)和物料出口⑶組成。
2.根據權利要求1所述的脫揮裝置，其特征為:所述脫揮裝置為規整填料塔，填料采用篩板式規整填料或格柵填料；所述填料段(2)可根據具體需要，設置多段。
3.根據權利要求1所述的脫揮裝置，其特征為:所述填料段(2)均設置有液封裝置⑷。
4.根據權利要求1所述的脫揮裝置，其特征為:所述填料段(2)由5-50塊篩板規整填料堆砌或0.2-5m格柵填料組成。所述篩板規整填料上開有小孔，相鄰兩層篩板間有5-500mm的間距。
5.根據權利要求1-4所述的脫揮裝置中任何一種，其應用場合包括:聚合物縮聚過程、溶劑脫揮、需要脫除低分子生成物的化學反應、真空蒸發或解吸操作過程。
6.一種多級氣液并流脫揮工藝，其特征為:可根據具體脫揮過程的需要，從塔底通入或者不通入汽提蒸汽，氣液兩相在填料段(2)內呈并流形式。
7.根據權利要求6所述的脫揮工藝，其特征為:塔底通入汽提蒸汽時，物料從塔頂液體分布器進入塔中，汽提蒸汽從塔底進入塔中，上升蒸汽進入a，蒸汽從a的A和B區域到達a的頂部，由于上端填料段的中央設置有液封裝置，上升蒸汽不能通過，并與從b的液封裝置溢流下行的液體物料混合，氣液兩相呈并流的形式進入a，在a中進行傳質。
8.根據權利要求6所述的脫揮工藝，其特征為:氣液兩相到達a底部后，由于底部的液封裝置，在a底部氣液兩相發生分離，液相從液封裝置溢流通過進入下一段填料，氣相則通過a的C和D區域，經過a和b后，到達b的頂部，并與通過c的液封裝置溢流下行的液體物料混合，氣液兩相以并流形式下行進入b，在b中進行傳質。
9.根據權利要求6所述的脫揮工藝，其特征為:氣液兩相混合物在到達b底部后，氣液兩相分離，液相從液封裝置溢流通過進入下一段填料，氣相進入b的A和B區，繼續上行進入上一段C。氣相上行至c頂部，又與通過液封裝置，溢流下行的液體物料混合，氣液兩相以并流形式下行進入C，在c中進行傳質。氣液兩相在到達填料段c底部后，氣液兩相分離，氣相通過c的C和D區繼續上行。
【文檔編號】B01D3/38GK104028008SQ201410229322
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2014年5月28日
【發明者】費昱愷, 張志燁 申請人:天津佑華科技有限公司