蒸餾釜是涉及一種化工生產中蒸餾所使用的釜。 主要是為解決現有的蒸餾釜在生產過程中當物料中含有固狀物及高沸點物時需間斷檢修清理的問題而設計的。
基本介紹
概述,蒸餾釜的加熱方式,直接加熱,間接加熱,蒸餾釜反應器,
概述
蒸餾釜的功用是汽化被蒸餾的液體，提供塔中必需的上升蒸汽量。蒸餾釜的型式有夾套式、蛇管式和列管式，如右圖所示。夾套式和蛇管式因加熱面積較小，大多用於小型生產中，列管式蒸餾釜則大多用於大型生產。
蒸餾釜的型式
蒸餾釜的型式在小型精餾塔中，蒸餾釜可直接設在塔的底部，釜中裝料量可占釜容積的85%～80%，對易起泡的物料取下限，不易起泡的物料取上限。蒸餾釜容積一般在1000~2500 L左右，為了避免產生的蒸汽上升時夾帶過多的液體，釜內液面謳最下一塊塔板的距離至少在0.5~0.7m以上。
大裂塔的蒸餾釜常常設在塔外，用管道與塔底相連，此時稱為再沸器。
蒸餾釜通常採用間接加熱方式，加熱劑一般為具有一定壓力的飽和水蒸汽。通過改變蒸汽壓力可調節加熱溫度，操作比較方便安全。當加熱溫度要求很高時，也有用高沸點的有機載熱體加熱或電加熱。
蒸餾釜主要是為解決現有的蒸餾釜在生產過程中當物料中含有固狀物及高沸點物時需間斷檢修清理的問題而設計的。它包括蒸餾釜殼體，在蒸餾釜殼體上方是上封頭，上封頭上有氣體出口，上封頭下方有除沫器，除沫器下方為貯料室，貯料室上部有進料口，室內設立式蒸發器，蒸餾釜下部為固狀物及高沸點物沉降室，在沉降室內設攪拌器，攪拌器軸通過軸封與外部電機相連，蒸餾釜底部設固狀物及高沸點物排出口。優點是可隨時排出固狀物及高沸點物，無須間斷檢修清理，保證生產連續進行。
蒸餾釜的加熱方式
蒸餾釜的加熱，可有多種方式，總的不外有直接的或間接的。直接加熱是將熱能直接加熱物料，如煙道氣加熱，是把蒸餾釜直接砌於加熱爐內。間接加熱是將熱能先加熱一中間載熱體，然後由中間載熱體再傳給物料，如蒸汽加熱即是。
直接加熱
直接加熱方式主要有煙道氣和電流加熱較為常用。
煙道氣加熱，是用固體燃料如煤或由煤製成的爐煤氣燃燒加熱物料。煙道氣熱量大，加熱溫度高(可達1000℃以上)，煙道氣雖有比熱小(也就是說單位量的煙道氣放出的熱量少)，傳熱係數低等缺點，但可以借煙道氣與被加熱物料溫度差大和通入大量的煙道氣來補償。
電流加熱是將電能轉變為熱能對物料進行加熱，使用電流加熱清潔方便，效率高(電能利用率約達95籠)，加熱溫度可高達約3000℃以上，且調節方便，加熱溫度大小控制準確。在化工廠中套用的有電阻加熱和電感加熱。
間接加熱
間接加熱方式，常用的有蒸汽加熱和有機載熱體加熱。蒸汽加熱在化學工業中套用極廣，尤以飽和水蒸汽加熱為最普遍。
飽和水蒸汽加熱，可以借改變蒸汽的壓力大小，以較準確地調節加熱溫度。飽和蒸汽冷凝時的給熱係數很大，因而傳熱時所需的加熱面積遠較用煙道氣為小。飽和蒸汽的主要缺點是加熱溫度不高，一般用於加熱溫度在；150~160℃，在生產中要實現這一加熱溫度，需採用壓強為13公斤/平方厘米的飽和蒸汽。也有用在加熱到200℃的情況，這時所採用的飽和蒸汽的壓強為23公斤/平方厘米。飽和蒸汽溫度提高，其壓強就須增高，如將飽和蒸汽溫度提高到350℃，蒸汽的壓力就須提高170個絕對大氣壓。飽和蒸汽可能達到的最高溫度也不超過374℃(此時蒸汽壓強為225個絕對大氣壓)。過熱蒸汽雖比飽和蒸汽溫度高，但過熱部分的熱量很小(如一公斤100℃的飽和蒸氣冷凝為100℃的水，可放出540仟卡的熱量；一公斤200℃的過熱蒸汽冷凝為100℃的水，可放出588千卡的熱量，僅比同量的飽和蒸汽多放出1/11的熱量)。所以很少採用。飽和蒸汽是由鍋爐產生的，這在中小型工廠中比較多見，但工業上套用較廣的，還是熱電廠蒸汽機及渦輪機放出的廢蒸汽。有時候還使用熱水加熱，如聚氯乙烯生產中單體氯乙烯和低沸點物的蒸餾，就是使用熱水將物料加熱至42℃左右。
有機載熱體加熱，它是選取具有高沸點及比較低的飽和蒸氣壓的有機物作為載熱體。符合這種要求的有機物有：萘、聯苯、二苯醚等。具有實用價值，廣為工業上所採用的有，聯苯26.5摻和二苯醚73.5究的低熔點二苯混合物，工業上稱為烏托液或道生油。此二苯混合物常壓下沸點為258℃，凝固點為12.3℃。在200~300℃時，蒸氣壓僅為0.25~5.3個絕對大氣壓。在常壓下加熱溫度可達到255℃，如果需要更高的溫度，則加熱須在加壓下進行。
二苯混合液的給熱係數大，加熱均勻，粘度小，熱穩定和化學穩定性大，在溫度350~380℃下，長期使用時一般不會變質或附著於加熱器壁上。雖有可燃性的缺點，但無爆炸危險，使用起來很安全，其毒性亦很小。使用二苯混合液不但加熱範圍大，且可以誰確地調節流量和溫度。二苯混合物的唯一缺點是滲透性強，使用中容易發生滲透損失，所以管路上能連線處須用焊接或金屬襯墊，如在必須使用法蘭連按之處，應採用金屬襯墊，不能用石棉等物襯墊。使用時可將二苯混合液裝於加熱設備的夾套中，此時無須使其循環，夾套可直接由爐火加熱。亦可在密閉的系統中使其進行自然循環或用泵強制循環。如右圖所示為液體二苯混合物的強制循環加熱流程示意圖。
二苯混合物的強制循環加熱流程
二苯混合物的強制循環加熱流程右圖是二苯混合物的強制循環加熱流程。二苯混合物在熱交換設備5受熱，借離心泵6，使其在加熱設備8的夾套7中循環。在正常操作下，閥門2和4開啟，而閥門1和3關閉。二苯混合物在離心泵6的作用下，經閥門4，進入熱交換設備5中受熱，被加熱的二苯混合物由閥門2送到加熱設備8的夾套7內，後由夾套7的下部出來，進入泵6，如此循環即可使加熱設備8中的物料得到加熱。在需要調節溫度時，將閥門1和3開啟適當大小，使部分二苯混合液經過冷卻器9後進入夾套，如此可以降低夾套的溫度。
二苯混合物的蒸氣用於加熱溫度在380℃以下，不但效果好且經濟。
當加熱溫度需要超過3800℃以上時，可採用熔融鹽作載熱體。此種加熱方式，在工業上使用不多，故不作介紹。
上述加熱方法，在工業上的蒸餾過程中，應視所需加熱的溫度和當地具體情況選用。
蒸餾釜反應器
蒸餾釜反應器如右圖所示)由帶有橢圓底2的標準本體1構成。瀝青沿管3進入蒸餾釜的下部。沿管5供給空氣，管5以環形的擴散器4為終端。為使空氣均勻地通過蒸餾釜中的瀝青層，擴散器應安裝得絕對水平。反應器本體1裝有配置在設備底和頂上的入孔6和安全閥。在設備的蓋上安有分離隨蒸氣的液滴用的捕液器。捕液器裝有三個與水平線呈10°角的隔板7。在捕液器本體上，在每塊塔板E方安有清掃和檢查捕液器用的入孔8。用蒸汽將釜中的東西壓出，進行釜的放空。
蒸餾釜反應器
蒸餾釜反應器