降膜蒸发器

　　收稿日期 : 2004202217 作者简介 : 徐之超 (19582) ,男 (汉族) ,浙江杭州人 ,高级实验师 ,从事传质与分离研究。 文章编号 : 100027466 (2004) 0420068203 RMV再沸器装置用于乙酸乙酯蒸发 徐之超1 , 计建炳1 , 汪 　军2 , 俞云良1 (1. 浙江工业大学 化学 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 与材料学院 , 浙江 杭州 　310014 ; 2. 浙江鑫富生化股份有限公司 , 浙江 临安 　311300) 摘要 : 将自行开发的 RMV 再沸器装置[1 ] ,用于从含有热敏性高沸点溶质的溶液中蒸发乙酸乙酯。 由于装置结构的独特性 ,使得在生产工艺上实现了连续操作 ,与原设备间歇性操作的工艺相比 ,不 但加热时间大为缩短 ,而且在加热面积仅增加 2 倍的情况下 ,生产能力从2. 5 t/ h增加至16 t/ h ,溶剂 回收率从 96 %增加至 98 % ,单位蒸汽耗量下降了33. 3 %。 关 　键 　词 : 再沸器 ; 蒸发 ; 热敏性溶液 中图分类号 : TQ 051. 6 　　　文献标识码 : A Application of RMV reboiler for ethyl acetate evaporation XU Zhi2chao1 , J I Jian2bing1 , WANGJun2 , YU Yun2liang1 (1. Zhejiang University of Technology , Hangzhou 　310014 , China ; 2. Zhejiang Xinfu Biochemical Co. Ltd. , Lin’an 　311300 , China) Abstract : A novel reboiler with mass transfer function under high vacuum ( RMV reboiler for short ) , which was developed by authors , was used for vaporizing ethyl acetate from solution with thermo2sensitive and high boiling point component. Because of the unique characters of RMV reboiler , this technology shows advantages as following : First of all , it realized continous process and largely reduced heating time. Furthermore , the processing capacity enhanced from 215t/ h to 16t/ h though the heating area in2 creased only 3 times as that of original , and the ethyl acetate recovery enhanced from 96 % to 98 %. At the same time , the steam consumption was lowered 33. 3 % for per unit input. Key words : reboiler ; evaporation ; thermo2sensitive solution 　　作者在文献[ 2 ]中已对具有传质功能的高真空 再沸器装置 (简称 RMV 再沸器装置) 既能用在高真 空下操作 ,又具有传质功能的优越性做了详细的介 绍。实际上该新型装置用于常压下有机液相的沸腾 汽化也不失为 1 种具有良好性能的设备 ,在工业生 产上应用于乙酸乙酯的蒸发 (本装置用作蒸发器使 月即可收回全部投资。所以 LLC2Tray 塔板投资省、 见效快 ,特别适用于旧装置的扩能改造。 5 　结语 通过应用新型高效立体传质塔板对常压装置进 行了技术改造 ,达到了提高装置处理量和提升产品 质量的目的。实际运行效果表明 ,该塔板具有处理 量大、塔板效率高、操作弹性大及压降低等诸多优 点 ,改造后可年增效益 290161 万元 ,经济效益十分 显著。该技术具有十分广阔的应用前景。参考文献 :[1 ] 　王忠诚 ,曾爱武 ,吴剑华 ,等 1 新型塔板———导向梯形浮阀塔板的流体力学性能[J ]1 石油炼制与化工 ,1995 ,11 (26) :362391[2 ] 　谢润兴 ,刘　吉 ,吕家卓 ,等 1ADV 微分浮阀塔板的研究和应用[J ]1 石油炼制与化工 ,1999 ,12 (30) :312371[3 ] 　刘崇明 ,王　为 ,姚克俭 ,等 1DJ 型高效塔板在乙烯装置上的应用[J ]1 乙烯工业 ,2002 ,14 (4) :282321 (孙编) 第 33 卷 　第 4 期 2004 年 7 月 　　　　　　　 　　　　　 　石 　油 　化 　工 　设 　备 PETRO2CHEMICAL EQUIPMENT　　 　　　　 　　　　　　Vol133 　No14　July 　2004 用时简称 RMV 蒸发器)就是 1 个实例。必须说明的 是 ,这里所谓的蒸发是把乙酸乙酯从另一高沸点的 溶剂中汽化出来 ,由于两者沸点相差悬殊 ,故后者基 本上不汽化 ,相当于一般蒸发器中的固体溶质。因 此 ,这类蒸发器的结构要求与一般常用的蒸发器并 无差异。 蒸发器按照液体循环方式可分为自然循环型、 不循环型、强制循环型和刮膜式蒸发器[3 ] 。循环型 的蒸发器由于原料液始终处于返混状态 ,因此 ,相对 加热时间较长 ,在单效蒸发的条件下只能进行半连 续操作 ,因为在全混的条件下要将溶剂完全汽化几 乎是不可能的。不循环型蒸发器也称单程型蒸发 器 ,溶液在蒸发器中只通过加热室 1 次 ,不作循环流 动即成为浓缩液排出 ,现在常用的有升膜式蒸发器、 降膜式蒸发器以及综合两者工艺特点的升2降膜式 蒸发器等 ,不循环型蒸发器的特点是加热时间短 ,适 宜于蒸发热敏性高的液体 ,但是在实际操作中难度 相对较大 ,因为液流量大则溶剂蒸发不尽 ,而液流量 小则会出现干壁现象 ,进而会引发对蒸发器危害极 大的结垢问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。上述这些蒸发器对于既有热敏性又 要进行连续操作的工艺条件均不太适用。浙江鑫富 生化股份有限公司用本装置作为乙酸乙酯的蒸发 器 ,取得了很好的效果。 原工艺使用的是内循环式蒸发器 ,在间歇操作 时溶质始终处于加热状态 ,为了防止溶质因受热时 间过长、温度过高而导致分解增加 ,在生产中只能控 制频繁出料以及控制较低的蒸发温度 ,因此生产效 率和溶剂回收率都较低。为了扩大生产规模 ,采用 了 RMV 蒸发器后 ,由于该装置属于不循环型的单程 蒸发 ,不仅连续操作控制简单 ,而且加热时间也大幅 缩短 ,可以采用较高的蒸发终点温度。经使用证明 , 生产规模、生产效率和溶剂回收率都得到了极大的 提高。 1 　RMV蒸发器结构简介 RMV蒸发器结构见图 1。其换热结构构思新 颖 ,核心部件是腔体内装有若干盘状和环状的槽 ,槽 的边缘设有一定高度的齿形溢流堰 ,槽内是绕成蛇 形的换热管 ,料液从进液管进入最上层的加热盘中 心 ,溢流过加热盘的齿边由导流圈引流至下一层的 加热环外壁 ,再向中心溢流过加热环的齿边由导流 管引至下一层的加热盘中心 ,这样周而复始料液最 终通过最后一层加热槽排出。被加温汽化的溶质则 走与液相完全相反的路程 ,各层加热盘或加热环中 均有汽相产生 ,随着加热层的上升 ,汽相的总量也随 之加大 ,在最上端达到工艺要求的最大蒸发汽量 ,最 终经过气相出口进入冷凝器或下一道工序。 1. 气相出口　2. 填料　3. 进液管　4. 加热盘 5. 换热管　6. 蒸汽冷凝水排出口　7. 导流圈 8. 导流管　9. 加热蒸汽出口 图 1 　RMV 蒸发器装置结构 水蒸气分别从每层加热槽的引出管进入 ,而冷 凝液从另一端流经疏水器之后被排出。填料起到减 少雾沫夹带的作用。导流圈和导流管使上面流下的 液体引导至加热环的外边缘而流向内边缘 ,或者将 液体引导至加热盘的中心处进而流向盘边缘 (图 2) ,由于加热槽中的所有液体均处于流动状态中 ,所 以可以避免受热区内死区的产生而导致局部的高 温 ,从而引起溶质的分解、聚合和变色。 图 2 　液体流向示图 2 　工艺控制要点及技术指标对照 工艺操作中最关键的问题就是将每层加热槽的 蒸汽温度进行一定梯度的有效控制 ,使得最底层的 加热槽内温度处于适当的蒸发终点温度上 ,即可使 溶剂得到最大程度的蒸发。设备改造后各方面的指 标均得到了非常明显的提高 ,改造前后主要指标对 照见表 1。 　　由表中数据可知 ,在加热面积仅为原来的 3 倍 的情况下 ,生产能力却增加到原来的 614 倍 ,溶剂回 ·96·第 4 期 　　　　　　　　　　　　　　徐之超 ,等 :RMV 再沸器装置用于乙酸乙酯蒸发 收率增加了 211 % ,而单位产量的蒸汽消耗量仅为 原来的 6617 %。经对比可知 ,RMV 蒸发器的效果是 十分显著的。 表 1 　设备改造前后主要指标对照 设备类型 加热面积/ m2 生产能力 / t·h - 1 溶剂回收率 / % 每吨原料消 耗蒸汽/ t 内循环蒸发器 40 2. 5 96 0. 3 RMV 蒸发器 120 16 98 0. 2 3 　结论 (1)通过实际应用表明 ,RMV 蒸发器用于乙酸 乙酯蒸发将间歇操作改成了连续操作 ,使生产工艺 由原来较复杂操作过程变得非常简单。表 1 中蒸汽 消耗量较大幅度下降的原因主要有 2 个方面 ,一是 间歇操作时的频繁控制进出料需要将系统不断处于 进料 —加热 —冷却 —出料的循环之中 ,造成大量的 热损失。二是间歇操作时溶质进行长时间的加热也 增加了蒸汽的耗量。 (2) RMV 再沸器装置各层之间的汽、液逆流接 触具有传质功能 ,也就是说 ,将它用作精馏釜还可以 降低塔的高度。 (3) RMV 再沸器装置在乙酸乙酯蒸发上的实际 应用证明 ,它既可以用于高真空的条件下 ,也可以用 于常压甚至高压之下 ,之所以将它称为高真空再沸 器 ,主要是强调本装置的特殊之处 ,并非只能用于高 真空。 参考文献 : [1 ] 　徐之超 ,计建炳 ,于凤文 1 具有传质功能的高真空再沸器装置 [ P]1 中国专利 : ZL 0221783313 ,2002. [2 ] 　徐之超 ,计建炳 ,于凤文 1 具有传质功能的高真空再沸器装置 [J ]1 石油化工设备 , 2004 ,33 (2) :532541 [3 ] 　化学工程手册编辑委员会 1 化学工程手册[M]1 北京 : 化学工 业出版社 ,1985. (孙编) ·07· 　　　　石 　油 　化 　工 　设 　备 　　　　　　　　　　　　　　2004 年 　第 33 卷