一种DNT水洗塔盘及装置的制作方法

一种dnt水洗塔盘及装置
技术领域
1.本实用新型涉及化工产品分离技术领域，特别是涉及一种dnt水洗塔盘及装置。


背景技术：

2.二硝基甲苯(dnt)是制备甲苯二异氰酸酯(tdi)的重要原料，也是基础化学品之一。工业化生产中，常用甲苯二步硝化法制造dnt，该方法以甲苯、硝酸为原料，浓硫酸为催化剂，辅以低沸点的四氯化碳作溶剂，在一定的条件下合成dnt产品。甲苯二步硝化法合成的dnt中含有少量(约60ppm)的酚盐，为了进一步提高dnt品质,需通过水洗工艺将dnt中的酚盐含量从60ppm降低到10ppm以下。
3.现有的水洗工艺采用板式萃取塔，水洗塔的结构主要由筛板和升液区组成，分散相的dnt上进下出，在筛板上或下形成一层凝聚层，然后以一定的孔速经过筛板后被分散为大小不等的液滴；dnt液滴经过一定高度的板间距后，在下一块筛板上再聚结为凝聚层。连续相的水下进上出，通过升液管连续向上流动，逆流与dnt液滴进行萃取传质过程，将dnt中微量酚盐溶解到水中并从萃取塔的上部输出，从而达到脱除dnt中酚盐的目的。
4.值得注意的是，板式萃取塔运行过程中dnt液滴与水在塔中为错流流动，由于dnt与水密度差比较小，因而错流过程中容易造成dnt液滴偏流，甚至被水夹带到升液区中，造成反混，降低水洗效率。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种dnt水洗塔盘及包含该塔盘的dnt水洗装置，该塔盘取消传统板式水洗塔中的升液区，在塔板上设置升液管，实现逆流萃取传质过程，提高了传质效率及萃取塔的处理能力。
6.一方面，本实用dnt水洗塔盘包括塔盘板，所述塔盘板上设置筛孔和升液管；所述升液管包括筒体和筒帽，所述筒体的下部连接塔盘板，所属筒体的上部连接筒帽；所述筒帽的侧壁上设置出液孔。
7.可选的，所述筒体与塔盘板螺纹连接或焊接。
8.进一步，所述筛孔的面积之和与所述塔盘板的面积之比为5％～20％。
9.进一步，所述升液管的流通截面积之和与所述塔盘板的面积之比为10％～40％。
10.进一步，所述筛孔在塔盘板上呈正三角形或正方形排布。
11.进一步，所述升液管在塔盘板上均匀分布。
12.进一步，所述筒帽与筒体固定连接或滑动套接；所述筒帽侧壁上出液孔的面积之和小于对应筒体的流通截面积。
13.另一方面，本实用新型提出dnt水洗装置包括壳体，其中，所述壳体的上部设置dnt进口和工艺水出口，所述壳体的下部设置dnt出口和工艺水进口，壳体内设置若干个上述dnt水洗塔盘；所述dnt进口与布液装置连通，所述布液装置用于将输入壳体的dnt均匀分布于所述dnt水洗塔盘上。
14.进一步，所述布液装置为中空密封的喷淋盘，所述喷淋盘的下表面均匀设置若干喷孔。
15.进一步，所述布液装置包括总管和与其连通的若干支管，所述支管的下部均匀设置开孔。
16.进一步，所述dnt水洗塔盘均匀间隔设置于壳体内。
17.与现有技术相比，本实用dnt水洗塔盘上设置多个升液管，塔盘上的筛孔保持不变，采用该塔板的dnt水洗装置取消了传统升液区，实现逆流萃取传质过程，不仅可以解决连续相水平流动夹带dnt液滴的问题，还能提高有效传质区的面积，提高塔盘的利用率。
18.通过对塔板上筛孔面积和升液管流通截面积的优化，可提高塔盘传质效率10％以上。
19.通过对塔板间隔的优化，可使得dnt水洗装置的处理能力提高20％以上。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.在附图中：
22.图1为本实用dnt水洗塔盘的结构示意图；
23.图2为本实用新型升液管的结构示意图；
24.图3为本实用dnt水洗装置的结构示意图；
25.图4为布液装置的另一种结构示意图。
26.其中，上述附图包括以下附图标记：
27.1-塔盘板、11-筛孔，12-升液管、121-筒体、122-筒帽、123-出液孔，2-壳体，31-dnt进口、32-dnt出口，41-工艺水进口、42-工艺水出口，5-布液装置、51-总管、52-支管。
具体实施方式
28.下面将结合本实施例中的附图，对本实用新型的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例1
30.一种dnt水洗塔盘，如图1所示，本实用dnt水洗塔盘包括塔盘板1，所述塔盘板1上设置筛孔11和升液管12；所述升液管12包括筒体121和筒帽122；所述筒体121的下部连接塔盘板1，所属筒体121的上部连接筒帽122；所述筒帽122的侧壁上设置出液孔123。
31.结合图2所示，采用本实施例dnt水洗塔盘进行水洗时，水相通过升液管12的筒体121由下至上穿过塔盘板1，然后从筒帽122侧壁上的出液口喷出，并在该过程中与塔盘板1上部区域内的dnt错流接触传质。而与水相传质后的dnt相，由上至下穿过塔盘板1上的筛孔11，进入一下个传质区域。
32.需注意，本实用新型中对的出液孔123的形状不做限定；出液孔123的形状可以为圆形、三角形、方形、规则多边形或不规则图形。此外，本是使用新型中对多个出液孔123在
筒帽122侧壁上的排布方式不做限定，出液孔123之间可以均匀分布或相对筒帽122的中轴线对称分布或以其他方式排布与筒帽122侧壁上，由此形成的技术方案均在本实用新型保护范围内。
33.本实施例dnt水洗塔盘取消了传统板式水洗塔塔盘上的升液区并设置升液管12，将连续相和分散相错流萃取的方式改变成连续相和分散相逆流萃取；此外，升液区的取消使得水洗塔盘可以提供更大面积的有效传质区域，可提高塔盘传质效率10％以上。
34.实施例2
35.基于实施例1所示的dnt水洗塔盘，可选的，筛孔11的面积之和与塔盘板1的面积之比为5％～20％。
36.可选的，升液管12的流通截面积之和与塔盘板1的面积之比为10％～40％。
37.可选的，筛孔11在塔盘板1呈正三角形或正方形排布。
38.可选的，升液管12在塔盘板1上均匀分布。
39.实际应用中，可根据dnt和工艺水的流速和流量，对筛孔11面积之和与塔盘板1面积的比进行优化，对升液管12的流通截面积之与塔盘板1的面积的比进行优化，以及筛孔11和升液管12在塔盘板1上的排布方式进行优化，从而提高水洗塔盘的传质效率。
40.实施例3
41.基于实施例1的dnt水洗塔盘，可选的，所述筒帽122与筒体121固定连接或滑动套接；筒帽122侧壁上出液孔123的面积之和小于对应筒体121的流通截面积。
42.对于单个升液管12而言，本实施例优化出液孔123的面积之和小于对应筒体121的流通截面积，由此可使得水相穿过塔盘板1进入筒体121后，可产生一定压力并最终从出液孔123喷出，由此形成搅动从而促进dnt相与水相的传质效果。
43.此外，筒帽122与筒体121可以固定连接也可滑动套接，当两者为滑动套接时，可防止dnt相流入升液管12中，同时工艺水上升造成的压力可以顶起筒帽122并最终从出液孔123喷出，以促进传质。
44.实施例4
45.一种dnt水洗装置，如图3所示，该水洗装置包括壳体2，其中壳体2的上部设置dnt进口31和工艺水出口42，壳体2的下部设置dnt出口32和工艺水进口41，壳体2内设置若干个上述的dnt水洗塔盘；其中dnt进口31与dnt布液装置5连通，dnt布液装置5用于将输入壳体2的dnt均匀分布于dnt水洗塔盘上。
46.采用本实施例进行dnt水洗，可将传统板式水洗塔的错流萃取改变成逆流萃取，由此避免传统板式水洗塔中连续相水平流动夹带dnt液滴的问题；此外，取消传统板式水洗塔中的升液区，使得塔盘可以提供更大面积的有效传质区域，提高dnt水洗装置的处理能力。
47.实施例5
48.基于实施例4所示的dnt水洗装置，可选的，如图3所示，布液装置5为中空密封的喷淋盘，所述喷淋盘的下表面均匀设置若干喷孔。待水洗的dnt从dnt进口31输入布液装置5，并从喷淋盘下表面的喷孔喷出。
49.可选的，如图4所示，布液装置5包括总管51和与其连通的若干支管52，所述支管52的下部均匀设置开孔55。待水洗的dnt从dnt进口31输入布液装置5的总管51，并最终从支管52下部的开孔55喷出。需注意的是，图4仅为布液装置5中总管51和支管52的一种可连接方
式的展示，本领域内普通技术人员可通过非创造性的劳动，根据水洗装置的塔径对总管51和支管52的连接方式进行优化以实现输入的待清洗dnt均匀分布于塔盘板1上的技术效果，由此形成的技术方案均在本实用新型保护范围内。
50.由此，通过布液装置5使得从dnt进口31输入的dnt相均匀的分布于dnt水洗塔盘上，提高dnt相和水相传质的均匀性并进一步提高水洗效果。
51.实施例6
52.基于实施例4所示的dnt水洗装置，dnt水洗塔盘均匀间隔设置于壳体2内。
53.实际应用中，可根据dnt和工艺水的流速和流量，以及水洗装置的体量，对相邻塔板之间的间距进行优化，可选的，将若干个塔盘均匀间隔设置于壳体2内，从而进一步提高dnt水洗装置的处理能力20％以上。
54.以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单改进和润饰，都应当视为属于本实用新型保护的范围。

技术特征：
1.一种dnt水洗塔盘，其特征在于，包括塔盘板(1)，所述塔盘板(1)上设置筛孔(11)和升液管(12)；所述升液管(12)包括筒体(121)和筒帽(122)；所述筒体(121)的下部连接塔盘板(1)，所属筒体(121)的上部连接筒帽(122)；所述筒帽(122)的侧壁上设置出液孔(123)。2.根据权利要求1所述的dnt水洗塔盘，其特征在于，所述筛孔(11)的面积之和与所述塔盘板(1)的面积之比为5％～20％。3.根据权利要求1所述的dnt水洗塔盘，其特征在于，所述升液管(12)的流通截面积之和与所述塔盘板(1)的面积之比为10％～40％。4.根据权利要求1所述的dnt水洗塔盘，其特征在于，所述筛孔(11)在塔盘板(1)上呈正三角形或正方形排布。5.根据权利要求1所述的dnt水洗塔盘，其特征在于，所述升液管(12)在塔盘板(1)上均匀分布。6.根据权利要求1所述的dnt水洗塔盘，其特征在于，所述筒帽(122)与筒体(121)固定连接或滑动套接；所述筒帽(122)侧壁上出液孔(123)的面积之和小于对应筒体(121)的流通截面积。7.一种dnt水洗装置，其特征在于，包括壳体(2)，其中所述壳体(2)的上部设置dnt进口(31)和工艺水出口(42)，所述壳体的下部设置dnt出口(32)和工艺水进口(41)，壳体(2)内设置若干个如权利要求1-6任一项所述的dnt水洗塔盘；所述dnt进口(31)与布液装置(5)连通，所述布液装置(5)用于将输入壳体(2)的dnt均匀分布于所述dnt水洗塔盘上。8.根据权利要求7所述的dnt水洗装置，其特征在于，所述布液装置(5)为中空密封的喷淋盘，所述喷淋盘的下表面均匀设置若干喷孔。9.根据权利要求7所述的dnt水洗装置，其特征在于，所述布液装置(5)包括总管(51)和与其连通的若干支管(52)，所述支管(52)的下部均匀设置开孔。10.根据权利要求7所述的dnt水洗装置，其特征在于，若干个所述dnt水洗塔盘均匀间隔设置于壳体(2)内。

技术总结
本实用新型公开了一种DNT水洗塔盘及包括该塔盘的DNT水洗装置，该塔盘包括塔盘板，所述塔盘板上设置筛孔和升液管；所述升液管包括筒体和筒帽；所述筒体的下部连接塔盘板，所属筒体的上部连接筒帽；所述筒帽的侧壁上设置出液孔。本实用DNT水洗塔盘取消了传统板式水洗塔的升液区，改为设置多个升液管，同时保持塔盘上的筛孔不变，采用该塔板的DNT水洗装置实现了DNT相和水相逆流萃取传质过程，不仅可以解决连续相水平流动夹带DNT液滴的问题，还能提高有效传质区的面积，提高水洗装置的处理能力。力。力。


技术研发人员：谢华生 杜小岭 赵志峰 张长革
受保护的技术使用者：沧州大化股份有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/7/17