專利名稱：一種甲苯二胺清潔脫水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明屬于化工脫水設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種從甲苯二胺混合物中脫除水的設(shè)備，特別是一種甲苯二胺清潔脫水裝置。
背景技術(shù)：
:甲苯二胺(TDA)是生產(chǎn)甲苯二異氰酸酯(TDI)的主要原料，通常TDA的生產(chǎn)采用二硝基甲苯加氫制得，反應(yīng)混合物中除含有目的產(chǎn)物TDA外，還含有鄰位甲苯二胺、水、高沸點(diǎn)雜質(zhì)焦油和低沸點(diǎn)雜質(zhì)甲苯胺和環(huán)己類化合物；水對(duì)TDA光氣化生成TDI的過(guò)程有很大的影響，在實(shí)際生產(chǎn)中必須脫除干凈，而且反應(yīng)混合物中水和低沸點(diǎn)雜質(zhì)甲苯胺及甲基環(huán)己類化合物同時(shí)都要在脫水塔中分離。現(xiàn)有的TDA脫水設(shè)備和工藝技術(shù)均沒(méi)有對(duì)反應(yīng)混合物中的低沸物進(jìn)行處理，如中國(guó)專利(專利號(hào)ZL200920017505.3)公開(kāi)了一種TDA脫水塔，其技術(shù)方案中由于低沸物和水一并從塔頂脫除，而沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行分離，這樣會(huì)導(dǎo)致廢水中有機(jī)雜質(zhì)含量過(guò)高，生產(chǎn)中表現(xiàn)為廢水COD值偏高，對(duì)后續(xù)的廢水處理增加了難度；同時(shí)塔底TDA只有一個(gè)采出口，缺少再沸器循環(huán)采出口與產(chǎn)品出口的區(qū)分，由于再沸器出口物料要和上一級(jí)的物料犯混進(jìn)行質(zhì)熱的傳遞，降低傳熱傳質(zhì)的效率，導(dǎo)致產(chǎn)品中水含量比再沸器出口物料中高，增大后續(xù)TDA真空精餾系統(tǒng)的負(fù)荷；所以，尋求設(shè)計(jì)一種清潔型的甲苯二胺脫水裝置很有實(shí)用價(jià)值
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種從甲苯二胺混合物中脫除水的清潔脫水裝置，改進(jìn)現(xiàn)有甲苯二胺(TDA)脫水裝置存在的缺陷，強(qiáng)化脫水效果，實(shí)現(xiàn)降低廢水中COD的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括脫水塔體、塔頂冷凝器、塔頂氣相出口、側(cè)線采出口、粗甲苯二胺進(jìn)料口、循環(huán)采出口、產(chǎn)品采出口、再沸器入口、集液裝置、降液管、液體分布器、填料、分隔板、氣相采出口、液相采出口、填料壓圈、支撐板、分隔板開(kāi)口、集液槽、集液盤(pán)和法蘭；圓筒狀的脫水塔體的頂端制有垂頭式結(jié)構(gòu)的塔頂冷凝器，塔頂冷凝器通過(guò)法蘭與脫水塔體上部的塔頂氣相出口固定連接，塔頂冷凝器上側(cè)和下側(cè)分別固定制有氣相采出口和液相采出口 ；脫水塔體的內(nèi)腔中上下間隔排列分別設(shè)置有四段填料，每段填料的底部分別同結(jié)構(gòu)固定制有支撐填料的支撐板，每段填料的頂部分別固定制有固定填料的填料壓圈，填料壓圈上端自下而上依次制有液體分布器、降壓管、集液盤(pán)和集液槽，集液盤(pán)和集液槽組合構(gòu)成集液裝置；自上而下的第一、二、三段填料分別采用波紋板結(jié)構(gòu)或絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的高效規(guī)整填料作為精餾段填料，最上面的第一段填料用于塔頂全回流，富集廢水中的輕組分雜質(zhì)；第二、三段填料將填料分為兩段，提高填料的分離效率，使水與甲苯二胺有效的分離；自上而下的第二段填料上部與集液盤(pán)平行處制有側(cè)線采出口，側(cè)線采出口采出大部分廢水，剩余廢水作為回流液回流；自上而下的第四段填料采用抗堵的格柵填料作為提餾段填料，將粗甲苯二胺脫水和提濃；自上而下的第四段填料上部與集液盤(pán)平行處制有粗甲苯二胺進(jìn)料口，粗甲苯二胺通過(guò)粗甲苯二胺進(jìn)料口進(jìn)入脫水塔體內(nèi)；用于支撐第四段填料的支撐板的下部依次制有集液裝置和降液管，粗甲苯二胺(TDA)進(jìn)入第四段填料分離后的液體經(jīng)集液裝置收集后通過(guò)降液管流入塔底；脫水塔體的塔底制有再沸器入口、分隔板、產(chǎn)品采出口和循環(huán)采出口，產(chǎn)品采出口和循環(huán)采出口分別固定制于脫水塔體底側(cè)端的分隔板的兩側(cè)，分隔板下部制有方形的分隔板開(kāi)口，再沸器入口固定制于脫水塔體的底側(cè)面上的靠近產(chǎn)品采出口的一側(cè)上部，塔底的甲苯二胺經(jīng)加熱后進(jìn)入脫水塔體內(nèi)進(jìn)行氣液分離后，一部分含水量低的甲苯二胺(TDA)進(jìn)入產(chǎn)品采出口作為采出，另一部分進(jìn)入分隔板另一側(cè)的循環(huán)采出口與回流的液體混合后從再沸器入口進(jìn)入循環(huán)。本發(fā)明將反應(yīng)混合液粗甲苯二胺(TDA)經(jīng)粗甲苯二胺進(jìn)料口進(jìn)入脫水塔體內(nèi)，與自上而下的第三段填料流下的液體混合后經(jīng)降液管進(jìn)入液體分布器，塔底氣相與粗TDA在自上而下的第四段填料進(jìn)行氣液分離和熱量交換，液體經(jīng)第四段填料下方的集液裝置收集后經(jīng)降液管流入循環(huán)采出口，塔底的甲苯二胺(TDA)經(jīng)加熱后由再沸器入口循環(huán)進(jìn)入脫水塔體內(nèi)，甲苯二胺(TDA)在脫水塔體內(nèi)氣液分離后，液相進(jìn)入產(chǎn)品采出口，氣相向上依次分別進(jìn)入各填料層，塔底的分隔板底部的方形分隔板開(kāi)口將塔底物料放凈；塔頂冷凝器將塔底上來(lái)的大部分氣相在塔頂冷凝，未冷凝的氣體由氣相采出口排出，富集的少量有機(jī)雜質(zhì)由液相采出口采出，大量冷凝液經(jīng)塔頂?shù)募貉b置收集后通過(guò)降液管及液體分布器流入塔上部第一段填料，經(jīng)第一段填料后大量廢水由側(cè)線采出口采出，部分廢水作為回流液流向下一段填料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理可靠，生產(chǎn)成本低，廢水COD值低，后續(xù)廢水處理難度小，物料利用率高，傳質(zhì)效率高，可有效降低出口物料TDA中的水含量，環(huán)境友好。


:圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2為本發(fā)明涉及的分隔板結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
:下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例:本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)包括脫水塔體1、塔頂冷凝器2、塔頂氣相出口 3、側(cè)線采出口4、粗甲苯二胺進(jìn)料口 5、循環(huán)采出口 6、產(chǎn)品采出口 7、再沸器入口 8、集液裝置9、降液管10、液體分布器11、填料12、分隔板13、氣相采出口 14、液相采出口 15、填料壓圈16、支撐板17、分隔板開(kāi)口 18、集液槽19、集液盤(pán)20和法蘭21 ;圓筒狀的脫水塔體I的頂端制有垂頭式結(jié)構(gòu)的塔頂冷凝器2，塔頂冷凝器2通過(guò)法蘭21與脫水塔體I上部的塔頂氣相出口 3固定連接，塔頂冷凝器2上側(cè)和下側(cè)分別固定制有氣相采出口 14和液相采出口 15 ;脫水塔體I的內(nèi)腔中上下間隔排列分別設(shè)置有四段填料12，每段填料12的底部分別同結(jié)構(gòu)固定制有支撐填料的支撐板17，每段填料12的頂部分別固定制有固定填料的填料壓圈16，填料壓圈16上端自下而上依次制有液體分布器11、降壓管10、集液盤(pán)20和集液槽19，集液盤(pán)20和集液槽19組合構(gòu)成集液裝置9 ；自上而下的第一、二、三段填料12分別采用波紋板結(jié)構(gòu)或絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的高效規(guī)整填料作為精餾段填料，最上面的第一段填料12用于塔頂全回流，富集廢水中的輕組分雜質(zhì)；第二、三段填料12將填料分為兩段，提高填料的分離效率，使水與甲苯二胺有效的分離；自上而下的第二段填料12上部與集液盤(pán)20平行處制有側(cè)線采出口 4，側(cè)線采出口 4采出大部分廢水，剩余廢水作為回流液回流；自上而下的第四段填料12采用抗堵的格柵填料作為提餾段填料，將粗甲苯二胺脫水和提濃；自上而下的第四段填料上部與集液盤(pán)20平行處制有粗甲苯二胺進(jìn)料口 5，粗甲苯二胺通過(guò)粗甲苯二胺進(jìn)料口 5進(jìn)入脫水塔體I內(nèi)；用于支撐第四段填料12的支撐板17的下部依次制有集液裝置9和降液管10，粗甲苯二胺(TDA)進(jìn)入第四段填料分離后的液體經(jīng)集液裝置10收集后通過(guò)降液管9流入塔底；脫水塔體I的塔底制有再沸器入口 8、分隔板13、產(chǎn)品采出口 7和循環(huán)采出口 6，產(chǎn)品采出口 7和循環(huán)采出口 6分別固定制于脫水塔體I底側(cè)端的分隔板13的兩側(cè)，分隔板13下部制有方形的分隔板開(kāi)口 18，再沸器入口 8固定制于脫水塔體I的底側(cè)面上的靠近產(chǎn)品采出口 7的一側(cè)上部，塔底的甲苯二胺經(jīng)加熱后進(jìn)入脫水塔體I內(nèi)進(jìn)行氣液分離后，一部分含水量低的甲苯二胺(TDA)進(jìn)入產(chǎn)品采出口 7作為采出，另一部分進(jìn)入分隔板13另一側(cè)的循環(huán)采出口 6與回流的液體混合后從再沸器入口 8進(jìn)入循環(huán)。本實(shí)施例將反應(yīng)混合液粗甲苯二胺(TDA)經(jīng)粗甲苯二胺進(jìn)料口 5進(jìn)入脫水塔體I內(nèi)，與自上而下的第三段填料12流下的液體混合后經(jīng)降液管10進(jìn)入液體分布器11，塔底氣相與粗TDA在自上而下的第四段填料12進(jìn)行氣液分離和熱量交換，液體經(jīng)第四段填料下方的集液裝置9收集后經(jīng)降液管10流入循環(huán)采出口 6，塔底的甲苯二胺(TDA)經(jīng)加熱后由再沸器入口 8循環(huán)進(jìn)入脫水塔體I內(nèi)，甲苯二胺(TDA)在脫水塔體I內(nèi)氣液分離后，液相進(jìn)入產(chǎn)品采出口 7，氣相向上依次分別進(jìn)入各填料層，塔底的分隔板13底部的方形分隔板開(kāi)口 18將塔底物料放凈；塔頂冷凝器2將塔底上來(lái)的大部分氣相在塔頂冷凝，未冷凝的氣體由氣相采出口 14排出，富集的少量有機(jī)雜質(zhì)由液相采出口 15采出，大量冷凝液經(jīng)塔頂?shù)募貉b置9收集后通過(guò)降液管10及液體分布器11流入塔上部第一段填料12，經(jīng)第一段填料12后大量廢水由側(cè)線采出口 4采出，部分廢水作為回流液流向下一段填料。
權(quán)利要求
1.一種甲苯二胺清潔脫水裝置，其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括脫水塔體、塔頂冷凝器、塔頂氣相出口、側(cè)線采出口、粗甲苯二胺進(jìn)料口、循環(huán)采出口、產(chǎn)品采出口、再沸器入口、集液裝置、降液管、液體分布器、填料、分隔板、氣相采出口、液相采出口、填料壓圈、支撐板、分隔板開(kāi)口、集液槽、集液盤(pán)和法蘭；圓筒狀的脫水塔體的頂端制有垂頭式結(jié)構(gòu)的塔頂冷凝器，塔頂冷凝器通過(guò)法蘭與脫水塔體上部的塔頂氣相出口固定連接，塔頂冷凝器上側(cè)和下側(cè)分別固定制有氣相采出口和液相采出口 ；脫水塔體的內(nèi)腔中上下間隔排列分別設(shè)置有四段填料，每段填料的底部分別同結(jié)構(gòu)固定制有支撐填料的支撐板，每段填料的頂部分別固定制有固定填料的填料壓圈，填料壓圈上端自下而上依次制有液體分布器、降壓管、集液盤(pán)和集液槽，集液盤(pán)和集液槽組合構(gòu)成集液裝置；自上而下的第一、二、三段填料分別采用波紋板結(jié)構(gòu)或絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的高效規(guī)整填料作為精餾段填料，最上面的第一段填料用于塔頂全回流，富集廢水中的輕組分雜質(zhì)；第二、三段填料將填料分為兩段，提高填料的分離效率，使水與甲苯二胺有效的分離；自上而下的第二段填料上部與集液盤(pán)平行處制有側(cè)線采出口，側(cè)線采出口采出大部分廢水，剩余廢水作為回流液回流；自上而下的第四段填料采用抗堵的格柵填料作為提餾段填料，將粗甲苯二胺脫水和提濃；自上而下的第四段填料上部與集液盤(pán)平行處制有粗甲苯二胺進(jìn)料口，粗甲苯二胺通過(guò)粗甲苯二胺進(jìn)料口進(jìn)入脫水塔體內(nèi)；用于支撐第四段填料的支撐板的下部依次制有集液裝置和降液管，粗甲苯二胺進(jìn)入第四段填料分離后的液體經(jīng)集液裝置收集后通過(guò)降液管流入塔底；脫水塔體的塔底制有再沸器入口、分隔板、產(chǎn)品采出口和循環(huán)采出口，產(chǎn)品采出口和循環(huán)采出口分別固定制于脫水塔體底側(cè)端的分隔板的兩側(cè)，分隔板下部制有方形的分隔板開(kāi)口，再沸器入口固定制于脫水塔體的底側(cè)面上的靠近產(chǎn)品采出口的一側(cè)上部，塔底的甲苯二胺經(jīng)加熱后進(jìn)入脫水塔體內(nèi)進(jìn)行氣液分離后，一部分含水量低的甲苯二胺進(jìn)入產(chǎn)品采出口作為采出，另一部分進(jìn)入分隔板另一側(cè)的循環(huán)采出口與回流的液體混合后從再沸器入口進(jìn)入循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲苯二胺清潔脫水裝置，其特征在于將反應(yīng)混合液粗甲苯二胺經(jīng)粗甲苯二胺進(jìn)料口進(jìn)入脫水塔體內(nèi)，與自上而下的第三段填料流下的液體混合后經(jīng)降液管進(jìn)入液體分布器，塔底氣相與粗TDA在自上而下的第四段填料進(jìn)行氣液分離和熱量交換，液體經(jīng)第四段填料下方的集液裝置收集后經(jīng)降液管流入循環(huán)采出口，塔底的甲苯二胺經(jīng)加熱后由再沸器入口循環(huán)進(jìn)入脫水塔體內(nèi)，甲苯二胺在脫水塔體內(nèi)氣液分離后，液相進(jìn)入產(chǎn)品采出口，氣相向上依次分別進(jìn)入各填料層，塔底的分隔板底部的方形分隔板開(kāi)口將塔底物料放凈；塔頂冷凝器將塔底上來(lái)的大部分氣相在塔頂冷凝，未冷凝的氣體由氣相采出口排出，富集的少量有機(jī)雜質(zhì)由液相采出口采出，大量冷凝液經(jīng)塔頂?shù)募貉b置收集后通過(guò)降液管及液體分布器流入塔上部第一段填料，經(jīng)第一段填料后大量廢水由側(cè)線采出口采出，部分廢水作為回流液流向下一段填料。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工脫水設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種甲苯二胺清潔脫水裝置，脫水塔體的頂端制有塔頂冷凝器，塔頂冷凝器與脫水塔體上部的塔頂氣相出口固定連接，塔頂冷凝器上側(cè)和下側(cè)分別固定制有氣相采出口和液相采出口；脫水塔體內(nèi)設(shè)置有四段填料，每段填料的底部和頂部分別固定制有支撐板和填料壓圈，填料壓圈上端制有液體分布器、降壓管、集液盤(pán)和集液槽；第二段填料上部制有側(cè)線采出口，第四段填料上部制有粗甲苯二胺進(jìn)料口，第四段填料的支撐板的下部依次制有集液裝置和降液管；脫水塔體的塔底制有再沸器入口、分隔板、產(chǎn)品采出口和循環(huán)采出口；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理可靠，生產(chǎn)成本低，物料利用率高，傳質(zhì)效率高，環(huán)境友好。
文檔編號(hào)C07C209/86GK103157292SQ20131011400
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者孔令啟, 李玉剛, 鄭世清, 格士瑾 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué), 青島銀科恒遠(yuǎn)化工過(guò)程信息技術(shù)有限公司