[发明专利]用于多组分混合物连续分馏的分壁式蒸馏塔

说明书

本发明涉及一种利用蒸馏将一混合物分离成三种或更多种组分的新的分壁式蒸馏塔，以及一种利用蒸馏分离混合物的改进方法。

已有各种方法用于多组分混合物的连续分馏。在最简单的情况下，所供给的混合物被分馏成二种组分，一种低沸点的在上部馏出的组分和一种高沸点的在底部的组分。当所供给的混合物要分离成二种以上的组分时，在已有的各种方法中必须使用多个蒸馏塔。当分离多组分混合物时，为了减少设备的费用，如果可能，使用具有蒸汽或液体侧流被分出的蒸馏塔。然而，使用具有分出侧流的蒸馏塔的潜力由于作为侧流分出的产品绝不可能完全纯净而受到极大的限制。当侧流在浓缩区通常以液体形式被分出时，侧流产品仍含有低沸点的组分，这些组分将从上部被分出。相应地，在汽提区一般以蒸汽形式被分出的侧流仍含有高沸点组分。因此，具有分出侧流的蒸馏塔的使用受到限制，在这种蒸馏塔中，不纯的侧流产品是被允许的。

在下面的一些分壁式蒸馏塔提供了一种补偿方法。这种类型的蒸馏塔被描述在DE3302525A1和一些专业文献中，如chem.Eng.Technol.10(1987)第92-98页和chem.-Ing.-Tech.61(1989)No.2第104-112页。采用上述类型的蒸馏塔，所分出的侧流产品可以是纯净的。这就使在分离多组分混合物时所要求的蒸馏塔的总体数量可减少。由于这种类型的蒸馏塔为一种简化的热偶蒸馏塔，其能量消耗特别低，各种热偶蒸馏塔同样被描述在所说的专业文献中。与传统蒸馏塔相比，分壁式蒸馏塔的能量消耗和投资费用是其30％，因此，被越来越广范地在工业中使用。

由于分隔壁安装在蒸馏塔内，所使用的分壁式蒸馏塔的缺点是，它们与传统蒸馏塔相比具有不同的机械结构。对其结构改进要花费很大费用并需很长的停机时间。因此，到目前为此，分壁式蒸馏塔的使用主要限于重新配置。在结构改进时，经常使用一转换器来拆衷解决热偶蒸馏塔。

本发明的一个目的的是克服所说的缺点，并进一步简化现有分壁式蒸馏塔的改装和分壁式蒸馏塔新组合。

本发明的目的可以由一种分壁式蒸馏塔所实现，该蒸馏塔利用蒸馏将一混合物分离成三种或更多种组分，其中，至少一个分隔壁是可拆卸地安装在分壁式蒸馏塔内，所述的分隔壁是由在纵向上细分液体和蒸汽流的，直接安装在蒸馏塔填料中与填料构成一体的或不固定连接的分隔元件构成，所述分隔元件呈屋顶形，该屋顶形分隔元件由分隔壁(3)和与其搭接的薄条带(5)、导流板(6)和分隔板(7)构成。此外，本发明还提供了使用所说分壁式蒸馏塔通过蒸馏分离混合物的方法。

下面参照附图详细描述这种新颖的分壁式蒸馏塔。

图1表示一种至今一直在使用的具有一固定分隔壁(1)的分壁式蒸馏塔(2)。

图2表示一种新颖的具有一些可拆卸的上下叠置的分隔壁(3)的分壁式蒸馏塔(2)。

根据本发明，所提供的一种特别的结构布置不需要在蒸馏塔内安装分隔壁。这种新颖的带有或不带有填料的分壁式蒸馏塔在柱体内没有固定的，例如焊接的分隔壁。第一种可能的结构是，在纵向上的液体和蒸汽流的细分由直接安装在蒸馏塔填料(图3)中的分隔元件完成。分隔壁3为与填料4构成一体的结构元件，并固定在填料上，连接在填料上的板3的壁厚大约为0.1至3mm，优选是1至2mm，它比在塔体中带固定分隔壁情况下的壁厚明显地小，在那种情况下优选壁厚为5-10mm。这些填料，特别是在改装现有蒸馏塔中的填料使成本降低，并缩短了再装配次数。

为了密封上下叠置的填料层，与填料构成一体的呈屋顶形分隔壁是合适的，图3表示了一种简单的结构方案，在该方案中，在顶部和底端与填料4构成一体的分隔壁3比填料4长1至10mm，在底端，壁具有附加的薄条带5，该薄条带5大约10至20mm宽，0.1至2mm厚。当各填料层被组装时，一屋顶形的搭接被形成，这种搭接可防止液体穿过，并且还可有效地密封，防止蒸汽穿过。其它在工程中通常采用的密封结构也可以替换这种特别简单的结构方案。

另外较简单的可能方案是，分隔壁不与填料构成一整体，而是在各填料4之间构成不固定的连接，该未固定的壁3的厚度大约为0.5至3mm，优选为1至2mm(图4)。填料可用于相同的设计，该设计具有通常固定连接在分隔壁上的液体导流板6和分隔板7。在这种情况下，安装用于密封的薄条带5也是有利的。每个壁3的高度与填料层的高度相应，或者大于后者的高度。