蒸馏釜

化工生产中蒸馏所使用的釜

蒸馏釜是涉及一种化工生产中蒸馏所使用的釜。主要是为解决现有的蒸馏釜在生产过程中当物料中含有固状物及高沸点物时需间断检修清理的问题而设计的。

生产简介

蒸馏釜的功用是汽化被蒸馏的液体，提供塔中必需的上升蒸汽量。蒸馏釜的型式有夹套式、蛇管式和列管式，如图1所示。夹套式和蛇管式因加热面积较小，大多用于小型生产中，列管式蒸馏釜则大多用于大型生产。

在小型精馏塔中，蒸馏釜可直接设在塔的底部，釜中装料量可占釜容积的85%～80%，对易起泡的物料取下限，不易起泡的物料取上限。蒸馏釜容积一般在1000~2500 L左右，为了避免产生的蒸汽上升时夹带过多的液体，釜内液面讴最下一块塔板的距离至少在0.5~0.7m以上。

大裂塔的蒸馏釜常常设在塔外，用管道与塔底相连，此时称为再沸器。

蒸馏釜通常采用间接加热方式，加热剂一般为具有一定压力的饱和水蒸汽。通过改变蒸汽压力可调节加热温度，操作比较方便安全。当加热温度要求很高时，也有用高沸点的有机载热体加热或电加热。

蒸馏釜的原理是根据馏分沸点的不同，通过加热时所要的馏分汽化，再通过冷凝收集，即可完成蒸馏。

蒸馏釜主要是为解决现有的蒸馏釜在生产过程中当物料中含有固状物及高沸点物时需间断检修清理的问题而设计的。它包括蒸馏釜壳体，在蒸馏釜壳体上方是上封头，上封头上有气体出口，上封头下方有除沫器，除沫器下方为贮料室，贮料室上部有进料口，室内设立式蒸发器，蒸馏釜下部为固状物及高沸点物沉降室，在沉降室内设搅拌器，搅拌器轴通过轴封与外部电机相连，蒸馏釜底部设固状物及高沸点物排出口。优点是可随时排出固状物及高沸点物，无须间断检修清理，保证生产连续进行。

蒸馏釜的加热方式

蒸馏釜的加热，可有多种方式，总的不外有直接的或间接的。直接加热是将热能直接加热物料，如烟道气加热，是把蒸馏釜直接砌于加热炉内。间接加热是将热能先加热一中间载热体，然后由中间载热体再传给物料，如蒸汽加热即是。

直接加热

直接加热方式主要有烟道气和电流加热较为常用。

烟道气加热，是用固体燃料如煤或由煤制成的炉煤气燃烧加热物料。烟道气热量大，加热温度高(可达1000℃以上)，烟道气虽有比热小(也就是说单位量的烟道气放出的热量少)，传热系数低等缺点，但可以借烟道气与被加热物料温度差大和通入大量的烟道气来补偿。

电流加热是将电能转变为热能对物料进行加热，使用电流加热清洁方便，效率高(电能利用率约达95笼)，加热温度可高达约3000℃以上，且调节方便，加热温度大小控制准确。在化工厂中应用的有电阻加热和电感加热。

间接加热

间接加热方式，常用的有蒸汽加热和有机载热体加热。蒸汽加热在化学工业中应用极广，尤以饱和水蒸汽加热为最普遍。

饱和水蒸汽加热，可以借改变蒸汽的压力大小，以较准确地调节加热温度。饱和蒸汽冷凝时的给热系数很大，因而传热时所需的加热面积远较用烟道气为小。饱和蒸汽的主要缺点是加热温度不高，一般用于加热温度在；150~160℃，在生产中要实现这一加热温度，需采用压强为13公斤/平方厘米的饱和蒸汽。也有用在加热到200℃的情况，这时所采用的饱和蒸汽的压强为23公斤/平方厘米。饱和蒸汽温度提高，其压强就须增高，如将饱和蒸汽温度提高到350℃，蒸汽的压力就须提高170个绝对大气压。饱和蒸汽可能达到的最高温度也不超过374℃(此时蒸汽压强为225个绝对大气压)。过热蒸汽虽比饱和蒸汽温度高，但过热部分的热量很小(如一公斤100℃的饱和蒸气冷凝为100℃的水，可放出540仟卡的热量；一公斤200℃的过热蒸汽冷凝为100℃的水，可放出588千卡的热量，仅比同量的饱和蒸汽多放出1/11的热量)。所以很少采用。饱和蒸汽是由锅炉产生的，这在中小型工厂中比较多见，但工业上应用较广的，还是热电厂蒸汽机及涡轮机放出的废蒸汽。有时候还使用热水加热，如聚氯乙烯生产中单体氯乙烯和低沸点物的蒸馏，就是使用热水将物料加热至42℃左右。

有机载热体加热，它是选取具有高沸点及比较低的饱和蒸气压的有机物作为载热体。符合这种要求的有机物有：萘、联苯、二苯醚等。具有实用价值，广为工业上所采用的有，联苯26.5掺和二苯醚73.5究的低熔点二苯混合物，工业上称为乌托液或道生油。此二苯混合物常压下沸点为258℃，凝固点为12.3℃。在200~300℃时，蒸气压仅为0.25~5.3个绝对大气压。在常压下加热温度可达到255℃，如果需要更高的温度，则加热须在加压下进行。

二苯混合液的给热系数大，加热均匀，粘度小，热稳定和化学稳定性大，在温度350~380℃下，长期使用时一般不会变质或附着于加热器壁上。虽有可燃性的缺点，但无爆炸危险，使用起来很安全，其毒性亦很小。使用二苯混合液不但加热范围大，且可以谁确地调节流量和温度。二苯混合物的唯一缺点是渗透性强，使用中容易发生渗透损失，所以管路上能连接处须用焊接或金属衬垫，如在必须使用法兰连按之处，应采用金属衬垫，不能用石棉等物衬垫。使用时可将二苯混合液装于加热设备的夹套中，此时无须使其循环，夹套可直接由炉火加热。亦可在密闭的系统中使其进行自然循环或用泵强制循环。如图2所示为液体二苯混合物的强制循环加热流程示意图。

图2是二苯混合物的强制循环加热流程。二苯混合物在热交换设备5受热，借离心泵6，使其在加热设备8的夹套7中循环。在正常操作下，阀门2和4开启，而阀门1和3关闭。二苯混合物在离心泵6的作用下，经阀门4，进入热交换设备5中受热，被加热的二苯混合物由阀门2送到加热设备8的夹套7内，后由夹套7的下部出来，进入泵6，如此循环即可使加热设备8中的物料得到加热。在需要调节温度时，将阀门1和3开启适当大小，使部分二苯混合液经过冷却器9后进入夹套，如此可以降低夹套的温度。

二苯混合物的蒸气用于加热温度在380℃以下，不但效果好且经济。

当加热温度需要超过3800℃以上时，可采用熔融盐作载热体。此种加热方式，在工业上使用不多，故不作介绍。

上述加热方法，在工业上的蒸馏过程中，应视所需加热的温度和当地具体情况选用。

蒸馏釜反应器

蒸馏釜反应器如图3所示)由带有椭圆底2的标准本体1构成。沥青沿管3进入蒸馏釜的下部。沿管5供给空气，管5以环形的扩散器4为终端。为使空气均匀地通过蒸馏釜中的沥青层，扩散器应安装得绝对水平。反应器本体1装有配置在设备底和顶上的入孔6和安全阀。在设备的盖上安有分离随蒸气的液滴用的捕液器。捕液器装有三个与水平线呈10°角的隔板7。在捕液器本体上，在每块塔板E方安有清扫和检查捕液器用的入孔8。用蒸汽将釜中的东西压出，进行釜的放空。

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