[实用新型]精馏设备

说明书

本实用新型涉及一种精馏设备，所述精馏设备包括精馏塔，所述精馏塔包括用于冷凝头部馏分的顶部冷凝器和用于蒸发底部馏分的再沸器，其中所述头部馏分的温度与所述底部馏分的温度之间的差为最多20°C，其中热泵在所述顶部冷凝器和所述再沸器之间操作，其中所述热泵与所述工艺完全分离以防止任何污染，并且其中所述热泵是间接热泵并且以水或甲醇作为制冷剂来操作。

技术领域

本实用新型涉及一种精馏设备，所述精馏设备包括在精馏设备的顶部冷凝器和再沸器之间操作的热泵。

背景技术

精馏是借助于选择性沸腾和冷凝从液体混合物分离成分的众所周知的工艺，其基于利用混合物的成分的挥发性的差异。精馏被广泛用于例如化学和石油化学工业中。在精馏期间，在精馏塔（rectification column）的贮槽处收集的液体馏分在再沸器中连续蒸发，而在精馏塔的头部处收集的蒸汽馏分在冷凝器中连续冷凝。

为了减少所述工艺的能量消耗，即，为了改善所述工艺的能量平衡，有时可以使用直接热泵。在此布置中，在蒸汽头部馏分的冷凝期间在冷凝器中产生的热的一部分用于蒸发再沸器中的液体贮槽馏分。这可以通过以下步骤实现：取出蒸汽头部馏分，将其引至压缩机，其在压缩机中被压缩，并且然后将其从压缩机引至再沸器，经压缩的蒸汽头部馏分在再沸器中通过将热传递到贮槽馏分而冷凝，其从而被蒸发。然而，此工艺具有如下主要缺点：蒸汽头部馏分必须进入压缩机，这可能导致蒸汽头部馏分（即，精馏工艺的分离产物）的轻微污染。然而，对于通过精馏提纯的多个物质，针对所述物质的后续施用需要非常高程度的纯度。例如，硅烷（例如甲基氯硅烷（methylchlorosilane），例如甲基三氯硅烷（methyltrichlorosilane））用于聚合工艺中并且需要非常纯净，因为否则会导致质量问题。

为了避免此类缺点，已经提出使用间接热泵。此间接热泵可以按与在制冷单元中发现的类似方式使用，并且可以与氨或其它化学物质一起作为制冷剂操作。然而，常用的制冷剂是昂贵的，尤其是考虑到在大型工业系统（例如精馏设备）中所需的大量库存。此外，常用制冷剂的蒸发焓相当低，这就是为什么必须使用相当大质量流率的原因。另一个特别挑战是针对精馏工艺经济地实现此间接热泵，而精馏塔的底部温度和头部温度之间的差（即，头部馏分的露点和底部馏分的沸点之间的差）很关键并且必须相当低，例如在硅烷（例如甲基氯硅烷，例如甲基三氯硅烷）的精馏的情况下。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的是提供一种借助于精馏来提纯粗组分的工艺，其通过在蒸汽头部馏分冷凝器和贮槽馏分再沸器之间利用热泵而在电池极限方面具有减少的能量需求，其需要具有相当低投资成本并且特别适于精馏工艺的精馏设备，其中，精馏塔的底部温度和头部温度之间的差例如在硅烷（例如甲基氯硅烷，例如甲基三氯硅烷）的精馏中相当低，但是仍然导致具有非常高程度的纯度的精馏产物。

根据本实用新型，此目的通过提供一种用于提纯粗组分的工艺来满足，其包括所述粗组分在精馏设备中的精馏，所述精馏设备包括精馏塔，所述精馏塔包括用于冷凝头部馏分的顶部冷凝器和用于蒸发底部馏分的再沸器，其中所述头部馏分的温度与所述底部馏分的温度之间的差为最多20°C，并且其中热泵在所述顶部冷凝器和所述再沸器之间操作，其中所述热泵是间接热泵并且以水或甲醇作为制冷剂来操作。