本發(fā)明屬于分離裝置，具體涉及一種真空塔頂冷凝回流系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、常規(guī)真空塔頂氣溫度較低，熱量回收難度高，塔頂氣直接用空冷和/或水冷冷卻，冷凝后的液相進(jìn)入單獨(dú)的儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐上方設(shè)置有不凝氣冷凝回收以及抽真空接管，具體請(qǐng)參見圖1?，F(xiàn)有技術(shù)中，塔頂冷凝、冷凝后不凝氣的分離以及抽真空系統(tǒng)繁瑣，阻力降大，使得真空塔頂壓力真空度難以保證或能耗較高。且因?yàn)樯鲜鰡栴}，使得真空塔的真空度降低、真空塔的操作溫度偏高，真空塔進(jìn)料需直接采用熱源加熱，且熱源溫度偏高，真空塔操作能耗大。

2、同時(shí)，現(xiàn)有塔頂氣冷卻用的空冷和/或水冷冷凝器、儲(chǔ)罐、泵、儲(chǔ)罐上方的冷凝器等設(shè)備較多、占地較廣、運(yùn)行維護(hù)等成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種設(shè)備數(shù)量較少、低壓降的真空塔頂冷凝回流系統(tǒng)。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種真空塔頂冷凝回流系統(tǒng)，包括有：

3、真空塔；

4、其特征在于還包括有：

5、豎向設(shè)置的、具有管程和殼程的纏繞管式換熱器，其管程入口用于供冷介質(zhì)輸入，其管程出口用于供換熱后的冷介質(zhì)輸出，其殼程入口用于供真空塔頂氣輸入；

6、且所述殼程的下部具有用于接收真空塔頂氣冷凝后的冷凝液的腔室，并具有供腔室內(nèi)的冷凝液輸出的殼程液相出口，所述殼程的上部具有供不凝氣輸出的殼程氣相出口，所述殼程氣相出口用于連通至真空泵。

7、真空塔頂氣進(jìn)入殼程與管程內(nèi)的冷介質(zhì)換熱冷凝后，冷凝液在自身重力作用下流動(dòng)至腔室內(nèi)，然后從殼程液相出口輸出，不凝氣向上流動(dòng)而從殼程氣相出口排出，這一過程中，腔室起到“儲(chǔ)罐”的作用而無需另外設(shè)置儲(chǔ)罐，也無需另外設(shè)置儲(chǔ)罐上方的冷凝器等設(shè)備。即本發(fā)明能精簡(jiǎn)設(shè)備，阻力降較小，使得真空塔頂壓力真空度得以保證。

8、優(yōu)選地，所述真空塔的上部具有豎向延伸的空間，所述空間底部敞口以使得真空塔的上部和下部連通；

9、所述管程豎向設(shè)于所述空間內(nèi)、并與空間的內(nèi)壁面之間形成所述的殼程，此時(shí)所述空間底部敞口為上述的殼程入口。

10、即本發(fā)明的換熱器與真空塔一體設(shè)計(jì)，真空塔頂氣向上通過空間底部敞口后即可與管程內(nèi)的冷介質(zhì)進(jìn)行換熱。且殼程氣相出口位于真空塔上，抽真空的接管可直接作用在真空塔上，減少了現(xiàn)有技術(shù)中管道、換熱器及儲(chǔ)罐等設(shè)計(jì)導(dǎo)致的阻力損失，極大地降低了真空泵能耗，更有利于提升塔的真空度，使得塔分離效果更好。

11、同時(shí)，換熱器所在的高度較高，冷凝液可靠自身所處的高度以及自身重力來滿足后續(xù)的輸送問題，無需借助泵進(jìn)行輸送。

12、優(yōu)選地，所述空間內(nèi)設(shè)有豎向的導(dǎo)流筒，該導(dǎo)流筒位于所述管程的下方，導(dǎo)流筒側(cè)周壁限定出的通道供所述真空塔頂氣通過，導(dǎo)流筒側(cè)周壁與對(duì)應(yīng)的所述空間的內(nèi)壁面間隔相對(duì)，且該導(dǎo)流筒側(cè)周壁的下邊緣與對(duì)應(yīng)的所述空間的內(nèi)壁面接合，而使得導(dǎo)流筒側(cè)周壁與對(duì)應(yīng)的所述空間的內(nèi)壁面之間形成環(huán)形的、頂部敞開、底部閉合的上述腔室。

13、為避免冷凝液直接通過通道流下，優(yōu)選地，還包括有封蓋，設(shè)于所述導(dǎo)流筒的上端口以閉合上端口；

14、所述導(dǎo)流筒側(cè)周壁由下至上向所述空間的中央傾斜而整體呈錐形，所述導(dǎo)流筒側(cè)周壁的上部沿周向間隔設(shè)有多個(gè)供真空塔頂氣通過的窗口。窗口以及錐形側(cè)周壁的配合能保證塔頂氣的向上流動(dòng)。

15、優(yōu)選地，所述導(dǎo)流筒側(cè)周壁的下部沿周向間隔設(shè)有多個(gè)回流孔。通過回流孔所在高度的設(shè)計(jì)以及回流孔的數(shù)量、孔徑的設(shè)計(jì)能控制一部分冷凝液回流至真空塔內(nèi)，以滿足工藝的需求。

16、為了進(jìn)一步避免冷凝液直接通過通道流下，優(yōu)選地，還包括有多個(gè)擋板，沿周向間隔設(shè)于所述導(dǎo)流筒的外圍，且各擋板的上邊緣與所述導(dǎo)流筒上端口的邊緣接合，各擋板的下邊緣延伸至所述腔室內(nèi)，各擋板的內(nèi)側(cè)面分別與各自對(duì)應(yīng)的窗口間隔相對(duì)而遮擋住窗口，周向上相鄰兩個(gè)擋板之間形成供真空塔頂氣通過的間隙。擋板的設(shè)置能避免冷凝液通過窗口流下，且相鄰擋板之間的間隙能保證真空塔頂氣的流通。

17、進(jìn)一步地，所述擋板由下至上向所述空間的中央傾斜，所述擋板的上邊緣通過環(huán)形擋圈與所述導(dǎo)流筒上端口的邊緣接合。

18、同樣優(yōu)選地，所述纏繞管式換熱器位于所述真空塔的上方，且所述殼程入口位于殼程上部，所述腔室以及殼程液相出口位于殼程下部，所述管程對(duì)應(yīng)殼程中部設(shè)置，且所述殼程內(nèi)設(shè)有豎向設(shè)置的獨(dú)立通道，獨(dú)立通道的下端口位于所述腔室的上方，以供不凝氣向上通過，獨(dú)立通道的上端口連通至所述殼程氣相出口。

19、使用時(shí)，真空塔頂氣由殼程上部向下流動(dòng)而與管程內(nèi)的冷介質(zhì)換熱，換熱后的不凝氣由下端口進(jìn)入獨(dú)立通道內(nèi)，沿獨(dú)立通道向上流動(dòng)而從殼程氣相出口輸出，換熱后的冷凝液收集在腔室內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)真空塔頂氣的冷凝以及氣液分離。

20、優(yōu)選地，形成所述管程的換熱管沿豎向螺旋纏繞在所述中心筒的外周，中心筒內(nèi)部中空形成所述的獨(dú)立通道。從而能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。

21、優(yōu)選地，所述殼程氣相出口位于所述殼程的頂部，所述中心筒的上端向上延伸至所述殼程氣相出口。

22、同樣優(yōu)選地，所述殼程氣相出口位于所述殼程的側(cè)部，所述中心筒的上端通過中間管路連通至所述殼程氣相出口。

23、進(jìn)一步地，所述殼程內(nèi)設(shè)有：

24、上分布板、下分布板，兩者板面相對(duì)一上一下設(shè)置在所述中心筒的上方，且兩者邊緣與殼程側(cè)壁對(duì)接而使得兩者與殼程側(cè)壁之間形成上述的中間管路，所述下分布板的中央設(shè)有通孔，以連通中間管路與獨(dú)立通道；

25、內(nèi)部中空且管壁能導(dǎo)熱的連接管，豎向插設(shè)于所述上分布板、下分布板，且連接管的上端口開口于所述上分布板，連接管的下端口開口于所述下分布板、并位于所述通孔的外圍；

26、所述殼程入口位于所述上分布板的上方。

27、如此，由殼程入口進(jìn)入的真空塔頂氣通過連接管后進(jìn)入下分布板的下方空間而與管程內(nèi)的冷介質(zhì)進(jìn)行換熱，換熱前，連接管內(nèi)的真空塔頂氣能對(duì)中間管路內(nèi)的不凝氣進(jìn)行預(yù)熱，以防止不凝氣攜帶未冷凝的氣相進(jìn)入真空泵時(shí)產(chǎn)生液滴，損壞設(shè)備。

28、為保證對(duì)不凝氣的預(yù)熱效果，優(yōu)選地，所述連接管有多個(gè)，間隔排列在上、下分布板上。且多個(gè)連接管的設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)對(duì)待冷凝介質(zhì)的均流，以使得待冷凝介質(zhì)能均勻地進(jìn)入下分布板下方的空間內(nèi)而與換熱管內(nèi)的管程介質(zhì)進(jìn)行換熱，保證換熱效果。

29、進(jìn)一步地，所述殼程內(nèi)設(shè)有內(nèi)部中空形成所述中間管路的環(huán)形管，所述環(huán)形管沿周向設(shè)于所述中心筒上端的外圍，并與所述中心筒以及殼程氣相出口相連通。

30、在上述方案中，優(yōu)選地，所述中心筒內(nèi)沿豎向間隔設(shè)有多個(gè)翅片，各翅片自中心筒的內(nèi)壁面傾斜向上延伸，且各翅片與中心筒內(nèi)壁面的連接處設(shè)有漏液孔。翅片能提高對(duì)不凝氣的除液效果，還能增強(qiáng)中心筒的抗彎曲強(qiáng)度。

31、優(yōu)選地，所述殼程液相出口至少擇一地連通至所述真空塔、下游設(shè)備。

32、在上述各方案中，優(yōu)選地，所述管程至少有兩個(gè)，分別為第一管程、第二管程，第一管程入口用于供原料輸入，第一管程出口通過管線連通至所述真空塔內(nèi)，第二管程入口用于供外界冷源輸入，第二管程出口用于供換熱后的冷源輸出。從而能對(duì)塔頂熱量進(jìn)行回收并對(duì)入塔之前的原料進(jìn)行預(yù)熱。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明中纏繞管式換熱器的設(shè)計(jì)，使得真空塔頂氣進(jìn)入殼程與管程內(nèi)的冷介質(zhì)換熱冷凝后，冷凝液在自身重力作用下流動(dòng)至腔室內(nèi)，然后從殼程液相出口輸出，不凝氣向上流動(dòng)而從殼程氣相出口排出，這一過程中，腔室起到“儲(chǔ)罐”的作用而無需另外設(shè)置儲(chǔ)罐，也無需另外設(shè)置儲(chǔ)罐上方的冷凝器等設(shè)備。即本發(fā)明能精簡(jiǎn)設(shè)備，阻力降較小，使得真空塔頂壓力真空度得以保證。