一种集束电加热式低温再沸器专利检索-再沸器热交换器换热器专利检索查询-专利查询网

一种集束电加热式低温再沸器

阅读：487发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种集束电加热式低温再沸器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种集束电加热式低温再沸器，包括塔釜储液容器、电加热器元件及相应控制系统，所述的塔釜储液容器由n个尺寸相同的圆柱体并联组成，n≥1；所述的电加热器元件包覆于圆柱体外壁，对圆柱体内的低温液体进行加热汽化；所述的控制系统用于精确控制电加热器的加热负荷。与现有技术相比，本发明通过塔釜外壁面加热实现内部液体汽化，使得对于易燃易爆或腐蚀性介质的加热操作更加安全可靠，且可实现塔釜低持液、甚至接近于干釜操作；另一方面，本发明通过控制轴向空间上不同区域的加热量，实现轴向空间特定的温度场分布，从而满足更加精准的加热控制需求，克服了传统均匀加热无法分区域调节加热量的缺陷。，下面是一种集束电加热式低温再沸器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种集束电加热式低温再沸器，包括塔釜储液容器、电加热器元件及相应控制系统，其特征在于，所述的塔釜储液容器由n个尺寸相同的圆柱体并联组成，n>1；所述的电加热器元件包覆于圆柱体外壁，对圆柱体内的低温液体进行加热汽化；所述的控制系统用于精确控制电加热器的加热负荷。
2.根据权利要求1所述的一种集束电加热式低温再沸器，其特征在于，每个圆柱体外壁包覆不少于2个相同规格的电加热器元件。
3.根据权利要求1所述的一种集束电加热式低温再沸器，其特征在于，所述的控制系统连接并控制圆柱体外壁上包覆的所有电加热器元件，所述的控制系统通过PLC或DCS进行调节控制，控制精度达到±0.1W。
4.根据权利要求1所述的一种集束电加热式低温再沸器，其特征在于，多个并联的圆柱体中有一个与低温精馏塔垂直相连接，其余均布在低温精馏塔四周。
5.根据权利要求1或4所述的一种集束电加热式低温再沸器，其特征在于，多个并联的圆柱体分别通过管道与精馏塔塔体相连接，相交处均采用圆弧弯管连接，且上部连接管道与水平方向的夹角r为10～30°。
6.根据权利要求1所述的一种集束电加热式低温再沸器，其特征在于，所述的电加热器元件是一种金属柔性电加热膜，其上、下表面是一种耐温性能好、绝缘性能优的薄膜，该薄膜的最小弯曲半径为0.5-0.7mm。
7.根据权利要求1所述的一种集束电加热式低温再沸器，其特征在于，所述的再沸器采用外壁面加热汽化方式，适用于易燃易爆或腐蚀性低温液体的汽化操作。
8.根据权利要求1所述的一种集束电加热式低温再沸器，其特征在于，所述的再沸器放置于真空夹套内或置于冷箱内。
9.根据权利要求1所述的一种集束电加热式低温再沸器，其特征在于，所述的再沸器适用于同位素分离、香精香料或同分异构体的分离物系。

说明书全文

一种集束电加热式低温再沸器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种低温液体加热设备，尤其涉及一种低温精馏塔的再沸器装置，在同位素分离、香精香料、同分异构体等行业均可得到广泛运用。

背景技术

[0002] 精馏是工业上应用最广泛的混合物分离操作方法，广泛应用于石油、化工、轻工、食品、冶金等多种领域。精馏操作时，精馏塔内不断的进行着气液两相的相互作用，从而使得重组分浓缩于塔釜，轻组分富集于塔顶；其中，塔内气相流体一般由塔釜液经加热汽化而形成，因而再沸器装置是精馏塔实现正常生产运行的关键部件之一。在诸多精馏操作类别中，1902年由林德教授发明的低温精馏，又称深冷分离法，广泛应用于气体混合物的分离与提纯，如空分、同位素气体分离等。

[0003] 在现有传统的电加热式精馏塔再沸器装置中，运用最多是浸入式电加热器，即电加热器元件浸没在被加热介质中。该种再沸器加热方式具有能效高、易于控制等优点，其所散发的热量几乎全部被塔釜液所吸收，因而广泛应用于石油、化工等领域。然而在实际操作过程中，该加热方式要求塔釜液需要保持一定的液位高度，保证液体浸没加热管，若液位过低，致使电加热器元件裸露在液体之外，造成加热管空烧，从而导致裸露的电加热元件表面温度过高而损坏，甚至引发安全事故。因此，若要保证电加热器元件的操作安全，则会使得釜内液体残留持液量较多，无法形成彻底蒸发。在一些特殊精馏操作中，如低温精馏、间歇精馏等，如果产品属于高沸点组分，从塔釜中抽提，传统的浸没式塔釜再沸器由于釜液残留较多，造成釜液更新较慢，尤其对于平衡时间长达半年以上的同位素分离而言，将直接影响操作平衡时间及产品收率，甚至可能导致产品不合格。再者，尤其低温液体受热极易汽化，传统浸没式加热管的热量几乎被塔釜液体全部吸收，使得塔釜储液容器的轴向空间上形成均匀分布的温度场，较难形成精准的分区域加热控制，因而也对稳定操作要求高的同位素分离装置提出了极大的挑战。

发明内容

[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集束电加热式低温再沸器装置，解决了传统再沸器装置釜液残留多，温度场分布不能精确调控的缺点。

[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种集束电加热式低温再沸器，包括塔釜储液容器、电加热器元件及相应控制系统，其特征在于，所述的塔釜储液容器由n个尺寸相同的圆柱体并联组成，n≥1；所述的电加热器元件包覆于圆柱体外壁，对圆柱体内的低温液体进行加热汽化；所述的控制系统用于精确控制电加热器的加热负荷。

[0006] 每个圆柱体外壁包覆不少于2个相同规格的电加热器元件。

[0007] 所述的控制系统连接并控制圆柱体外壁上包覆的所有电加热器元件，所述的控制系统通过PLC或DCS进行调节控制，控制精度达到±0.1W。

[0008] 多个并联的圆柱体中有一个与低温精馏塔垂直相连接，其余均布在低温精馏塔四周。

[0009] 多个并联的圆柱体分别通过管道与精馏塔塔体相连接，相交处均采用圆弧弯管连接，且上部连接管道与水平方向的夹角r为10～30°。

[0010] 所述的电加热器元件是一种金属柔性电加热膜，其上、下表面是一种耐温性能好、绝缘性能优的薄膜，中间为由高延展性铜箔为基础的金属合金箔制成的电阻性电路，采用面状发热方式，容许的表面功率负荷可以接近8.0W/cm2，具有热场均匀、加热时间短、响应时间快的显著特点；该电加热膜的最小厚度可接近0.2mm，可以根据工件的形状任意弯曲，其最小弯曲半径为0.5-0.7mm，从而确保电加热膜与被加热工件的紧密接触，保证高效的热量利用率。

[0011] 所述的再沸器采用外壁面加热汽化方式，适用于CO、H2、O2、CH4、BF3等易燃易爆或腐蚀性低温液体的汽化操作。

[0012] 所述的再沸器放置于真空夹套内或置于冷箱内。

[0013] 所述的再沸器适用于同位素分离、香精香料或同分异构体的分离物系。

[0014] 与现有传统的浸没式再沸器装置相比，本发明具有以下突出的优点：

[0015] (1)塔釜再沸器采用圆柱体外壁面加热的形式，对于加热易燃易爆或腐蚀性液体而言，更加安全可靠，同时也可大大延长电加热器元件的使用寿命。

[0016] (2)本发明所述的塔釜再沸器完全可实现塔釜低持液量、甚至干釜工况下进行长时间运行操作，该特点是传统浸没式电加热器所无法实现的，因此本发明具有更灵活、更宽泛的操作弹性。

[0017] (3)对于圆柱体外壁面上的电加热器元件，可以通过控制系统调节每一个电加热元件的加热负荷，从而使得再沸器轴向空间上实现特定的温度场分布，达到更加精准的调控目的。附图说明

[0018] 图1为传统的浸没式精馏塔塔釜再沸器结构示意图。

[0019] 图2为本发明的一种集束电加热式低温再沸器结构示意图。

[0020] 图3为由5个圆柱体组成的塔釜储液容器俯视图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

[0022] 实施例1

[0023] 一种集束电加热式低温再沸器装置用于CO低温精馏制取稳定同位素13C，如图1所示，该装置由塔釜储液容器、电加热器元件及相应控制系统组合而成。该实施案例中储液容器由3个尺寸相同的圆柱体1并联组成，除了与精馏塔体垂直相接的圆柱体11以外，其余2个圆柱体12储液容器均布在精馏塔3两边，并通过管道4与精馏塔3塔体相连接，相交处均采用圆弧弯管连接，且上部连接管道4与水平方向的夹角r为20°。每个圆柱体外壁均包覆有3个电加热元件2，对圆柱体内的CO低温液体进行加热汽化，以上电加热器元件均由控制系统进行精确控制，调节精度可达到±0.1W。在实际操作过程中，CO低温精馏塔的塔釜液位不高于0.01m，达到长时间的运行操作需求。

[0024] 实施例2

[0025] 一种集束电加热式低温再沸器装置运用于液氧低温精馏制取稳定同位素18O，该装置由塔釜储液容器、电加热器元件及相应控制系统组合而成。在该实施案例中，储液容器由5个尺寸相同的圆柱体并联组成，如图3所示，除了与精馏塔3塔体垂直相接的圆柱体11以外，其余4个圆柱体12储液容器均布在精馏塔两边，并通过管道与精馏塔塔体相连接，相交处均采用圆弧弯管连接，且上部连接管道与水平方向的夹角r为25°。每个圆柱体外壁均包覆有4个电加热元件，对圆柱体内的液氧进行加热汽化，以上电加热器元件均由控制系统进行精确控制，调节精度可达到±0.1W。在实际操作过程中，液氧低温精馏塔的塔釜液位不高于0.005m，成功实现了长时间的运行操作。

标题	发布/更新时间	阅读量
超沸消毒器	2020-05-08	844
一种能够除甲醛的建筑用装饰涂料及其制备方法	2020-05-08	386
一种化学洗选洁净湿煤粉的系统及方法	2020-05-08	204
一种治疗风湿类风湿病的苗药组方及其制备和应用方法	2020-05-08	284
微波-Fenton法处理放射性废水的方法	2020-05-11	964
一种固体酸烷基化方法	2020-05-08	461
一种鸡用除臭中药饲料添加剂及用途	2020-05-08	916
一种生产铝箔内衬纸的方法	2020-05-11	956
一种实现醋酸异丙酯循环利用的装置	2020-05-08	481
炊飯器および米飯調理システム	2020-05-08	114

一种集束电加热式低温再沸器

一种集束电加热式低温再沸器

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：