一种纯苯塔脱水装置及脱水工艺的制作方法

1.本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种纯苯塔脱水装置及脱水工艺。


背景技术：

2.苯在常温下为一种高度易燃，有香味的无色的液体，它难溶于水，且密度小于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。在将粗苯注入纯苯塔中时，需要对粗苯进行脱水，申请号为“cn201922389308.0”的中国专利提出了一种纯苯塔脱水装置，包括桶体，所述桶体顶端固定安装有桶盖，所述桶盖下方的桶体上部固定设有输入管，所述输入管的外侧末端通过第一阀门固定连接有连接弯管，所述桶盖顶部表面固定设有注气管和泄压阀，所述注气管顶端固定连接有加压机构，所述桶体底部固定设有输出管，所述输出管的末端上安装三通，所述三通的另外两个出口上均安装有一个第一连接管，每个所述第一连接管的外侧末端均通过第二阀门固定连接有第二连接管，其通过排出静置后位于下层的水来完成脱水，由于苯和水都是无色透明液体，二者的分层界线不便于观察，很难判断是否将水排出干净，进而影响脱水的效果。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种纯苯塔脱水装置及脱水工艺，以解决苯和水的分层界线不便于观察的问题。
4.基于上述目的，本发明提供了一种纯苯塔脱水装置，包括筒体，所述筒体内设有内筒，所述内筒将所述筒体内分隔成中部腔与环形腔，所述筒体与所述内筒之间安装有两个隔板，两个隔板将所述环形腔分隔成第一环腔与第二环腔，所述中部腔与所述第一环腔和所述第二环腔之间分别设有隔断组件，两组所述隔断组件分别控制第一环腔与中部腔和第二环腔与中部腔的通断，所述筒体上部的两侧安装有两组加料管道，两组所述加料管道分别与第一环腔和第二环腔相连通，所述筒体上部的中部沿竖直方向安装有出料管道，所述出料管道的下端延伸至中部腔内，并与中部腔内的液体相接触，所述出料管道的上端安装有检测组件，所述检测组件对苯和水的分层界线进行检测，所述筒体的上部还安装有向中部腔内加压的压力控制组件，所述筒体内还安装有用于平衡第一环腔与中部腔或第二环腔与中部腔液位高度的平衡组件。
5.可选的，所述出料管道包括下部管道与上部管道，所述下部管道的下端安装有伸缩段，所述伸缩段的下端设有直管，所述直管上安装有浮子，所述直管的下端延伸进中部腔内的液体的液面以下，所述下部管道与所述上部管道之间设有变径，使所述上部管道的管径小于所述下部管道的管径，所述上部管道的上端设有透明段，所述检测组件安装在所述透明段上。
6.可选的，所述检测组件包括支撑架，所述支撑架套装在所述上部管道的透明段上，所述支撑架的两侧分别安装有光线发射端与信号接收端，光线发射端朝透明段发射光线，信号接收端对穿过透明段的光线进行接收。
7.可选的，所述加料管道包括螺旋管道，所述螺旋管道的下端安装有排出管道，所述排出管道的管径小于螺旋管道的管径，所述螺旋管道与所述排出管道之间安装有单向阀。
8.可选的，所述隔断组件包括抬升电缸，所述抬升电缸安装在所述筒体的上部，所述内筒上沿其长度方向开设有竖直槽，所述竖直槽内可滑动的安装有隔断板，所述抬升电缸的输出端与所述隔断板相连接。
9.可选的，所述平衡组件包括加水泵，所述加水泵的出水端由底部延伸进中部腔内，所述中部腔、所述第一环腔与所述第二环腔内均安装有液位传感器，且所述中部腔、所述第一环腔与所述第二环腔的下部均安装有排液管。
10.可选的，所述压力控制组件包括加压泵与排气阀，所述加压泵与所述排气阀均安装在筒体的上部，且均与中部腔相连通。
11.可选的，所述第一环腔与所述第二环腔内均安装有稳流板，所述稳流板上均布开设有若干个通孔，所述稳流板的上表面安装有若干个浮漂。
12.在另一种实施方式中，所述稳流板的密度介于苯的密度与水的密度之间，所述稳流板上开设有滑动孔，所述加料管道的下端与滑动孔可滑动连接，所述稳流板上开设有若干个导流槽，所述导流槽在稳流板的表面呈放射形排布，所述导流槽内开设有若干个通过孔，所述稳流板具有外环面和内环面，所述稳流板的厚度由外环面向内环面逐渐减薄。
13.基于上述实施方式，提出一种纯苯塔脱水装置的脱水工艺，包括如下步骤：通过两组加料管道向第一环腔与第二环腔内添加需要脱水的粗苯与水的混合液；平衡组件向中部腔内加入水，使中部腔内水的液位高度与第一环腔内混合液的液位高度相同；第一环腔与中部腔之间的隔断组件解除隔断，使第一环腔与中部腔相连通，静置一段时间后，苯位于水的上层，出料管道的下端与位于上层的苯相接触；压力控制组件向中部腔内加压，在压力的作用下位于上层的苯由出料管道排出；当检测组件检测到苯和水的分层界线时，压力控制组件停止加压并对中部腔进行泄压，第一环腔与中部腔之间的隔断组件再次隔断第一环腔与中部腔，平衡组件使中部腔与第二环腔内的液体的液位高度相同，重复将苯排出的操作。
14.本发明的有益效果：设置两组加料管道、第一环腔与第二环腔，通过两组加料管道交替进料，在第一环腔内水与苯的混合液体进行脱水时，另一组内的混合液体进行静置等待，进而节省了静置的时间，提高脱水的效率，隔断组件打开第一环腔与中部腔的连通之前，通过平衡组件将第一环腔与中部腔内的液体的液面调整至一致，减少隔断组件打开时液体流动产生的波动，使第一环腔内上层的苯平缓地流向中部腔，通过设置压力控制组件向中部腔内加压，使中部腔内位于上层的苯由出料管道排出，因苯的密度比较低，那么折光率与水也就不一样，苯与水的分层界线之间能够看到一个明亮的分界面，通过检测组件检测苯与水的分界面，当检测到苯和水的分层界线时，压力控制组件卸掉中部腔内的压力，本发明通过设置压力控制组件与出料管道，由上部对苯进行排出，当检测组件检测到苯与水的分层界线时，停止苯的排出，进而减少了脱水时苯内水的含量，提高了对粗苯脱水的效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例的纯苯塔脱水装置的示意图；图2为本发明实施例的筒体的示意图；图3为本发明实施例的纯苯塔脱水装置去除保护罩后的示意图；图4为本发明实施例的出料管道的示意图；图5为图4中a处的放大示意图；图6为本发明实施例的纯苯塔脱水装置去除保护罩、加料管道后的示意图；图7为本发明实施例的筒体与稳流板的位置示意图；图8为本发明实施例的稳流板的示意图；图9为本发明另一种实施例的稳流板的示意图一；图10为本发明另一种实施例的稳流板的示意图二。
17.图中标记为：1、筒体；2、内筒；3、中部腔；4、隔板；5、第一环腔；6、第二环腔；7、加料管道；8、出料管道；9、下部管道；10、上部管道；11、伸缩段；12、直管；13、浮子；14、变径；15、透明段；16、支撑架；17、光线发射端；18、信号接收端；19、抬升电缸；20、竖直槽；21、隔断板；22、加水泵；23、排液管；24、加压泵；25、排气阀；26、稳流板；27、通孔；28、浮漂；29、滑动孔；30、导流槽；31、通过孔。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
19.需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
20.一种纯苯塔脱水装置，如图1、图2、图3所示，包括筒体1，所述筒体1内设有内筒2，所述内筒2设置在筒体1的中部，将所述筒体1内分隔成中部腔3与环形腔，所述筒体1与所述内筒2之间安装有两个隔板4，两个隔板4对称设置，将所述环形腔分隔成第一环腔5与第二环腔6，所述中部腔3与所述第一环腔5和所述第二环腔6之间分别设有隔断组件，两组所述隔断组件分别控制第一环腔5与中部腔3和第二环腔6与中部腔3的通断，所述筒体1上部的两侧安装有两组加料管道7，两组所述加料管道7分别与第一环腔5和第二环腔6相连通，所
述筒体1上部的中部沿竖直方向安装有出料管道8，所述出料管道8的下端延伸至中部腔3内，并与中部腔3内的液体相接触，所述出料管道8的上端向上延伸，贯穿出筒体1外，并安装有检测组件，所述检测组件对苯和水的分层界线进行检测，所述筒体1的上部还安装有向中部腔3内加压的压力控制组件，所述筒体1内还安装有用于平衡第一环腔5与中部腔3或第二环腔6与中部腔3液位高度的平衡组件，还包括保护罩，对加料管道7、出料管道8与压力控制组件进行防护。
21.其中，设置两组加料管道7、第一环腔5与第二环腔6，通过两组加料管道7交替进料，在第一环腔5内水与苯的混合液体进行脱水时，另一组内的混合液体进行静置等待，进而节省了静置的时间，提高脱水的效率，隔断组件打开第一环腔5与中部腔3的连通之前，通过平衡组件将第一环腔5与中部腔3内的液体的液面调整至一致，减少隔断组件打开时液体流动产生的波动，使第一环腔5内上层的苯平缓地流向中部腔3，通过设置压力控制组件向中部腔3内加压，使中部腔3内位于上层的苯由出料管道8排出，因苯的密度比较低，那么折光率与水也就不一样，苯与水的分层界线之间能够看到一个明亮的分界面，通过检测组件检测苯与水的分界面，当检测到苯和水的分层界线时，压力控制组件卸掉中部腔3内的压力，本发明通过设置压力控制组件与出料管道8，由上部对苯进行排出，当检测组件检测到苯与水的分层界线时，停止苯的排出，进而减少了脱水时苯内水的含量，提高了对粗苯脱水的效果。
22.在一种实施方式中，如图4所示，所述出料管道8包括下部管道9与上部管道10，所述下部管道9的下端安装有伸缩段11，所述伸缩段11的下端设有直管12，所述直管12上安装有浮子13，所述直管12的下端延伸进中部腔3内的液体的液面以下，所述下部管道9与所述上部管道10之间设有变径14，使所述上部管道10的管径小于所述下部管道9的管径，所述上部管道10的上端设有透明段15，所述检测组件安装在所述透明段15上。
23.其中，通过浮子13使直管12始终漂浮在中部腔3内的液体的液面上，且直管12的下端插入液面以下，液面下降时，伸缩段11伸长，保证直管12始终位于液面以下，便于液体由出料管道8排出，上部管道10的管径远小于下部管道9，缩小展现出来的苯与水的分层界线的尺寸，便于检测组件对苯与水的分层界线进行检测，同时也有利于排出更多的苯。
24.具体的说，如图5所示，所述检测组件包括支撑架16，所述支撑架16套装在所述上部管道10的透明段15上，所述支撑架16的两侧分别安装有光线发射端17与信号接收端18，光线发射端17朝透明段15发射光线，信号接收端18对穿过透明段15的光线进行接收。当苯与水的分层界线进入到透明段15时，信号接收端18接收到的光线会发生波动，当信号接收端18检测到光线的波动时，即可停止对苯的排出，可以有少量的苯残留在出料管道8内，避免将水排出，造成对苯脱水的不彻底。
25.在一种实施方式中，所述加料管道7包括螺旋管道，所述螺旋管道的下端安装有排出管道，所述排出管道的管径小于螺旋管道的管径，所述螺旋管道与所述排出管道之间安装有单向阀。将加料管道7设置成螺旋形管道，使混合液体在螺旋管道内流动时受到一定的离心力作用，能够加速苯与水的分层，进而减少静置的时间，在螺旋管道与排出管道之间安装单向阀，在对中部腔3进行加压时，单向阀的设置利于筒体1内的保压。
26.在一种实施方式中，如图6所示，所述隔断组件包括抬升电缸19，所述抬升电缸19安装在所述筒体1的上部，所述内筒2上沿其长度方向开设有竖直槽20，所述竖直槽20内可
滑动的安装有隔断板21，所述抬升电缸19的输出端与所述隔断板21相连接。
27.在一种实施方式中，所述平衡组件包括加水泵22，所述加水泵22的出水端由底部延伸进中部腔3内，所述中部腔3、所述第一环腔5与所述第二环腔6内均安装有液位传感器，且所述中部腔3、所述第一环腔5与所述第二环腔6的下部均安装有排液管23。
28.其中，通过液位传感器检测液面的高度，当中部腔3的液面低于第一环腔5或者第二环腔6内的液位高度时，通过加水泵22加水进行调整，当中部腔3的液面过高时，由排液管23向外排出位于底层的水。
29.在一种实施方式中，所述压力控制组件包括加压泵24与排气阀25，所述加压泵24与所述排气阀25均安装在筒体1的上部，且均与中部腔3相连通。需要向中部腔3内加压时，通过加压泵24进行加压，需要排出压力时，打开排气阀25，将中部腔3内的压力泄掉。
30.在一种实施方式中，所述第一环腔5与所述第二环腔6内均安装有稳流结构。
31.具体的说，如图7、图8所示，所述稳流结构包括稳流板26，所述稳流板26上均布开设有若干个通孔27，所述稳流板26的上表面安装有若干个浮漂28。
32.其中，稳流板26通过浮漂28漂浮在液面以上，通过稳流板26的设置时进入第一环腔5或第二环腔6内的液体快速稳定下来，进一步地减少静置的时间，提高脱水的效率。
33.在另一种实施方式中，所述稳流板的密度介于苯的密度与水的密度之间，具体的可以通过发泡改性或者将稳流板做成空心结构，再向稳流板内填充质地较轻的物质以改变稳流板的密度，将稳流板的密度调整至苯的密度与水的密度之间，这样稳流板就会漂浮在苯与水之间，所述稳流板上开设有滑动孔29，所述加料管道的下端与滑动孔可滑动连接，所述稳流板上开设有若干个导流槽30，所述导流槽30在稳流板的表面呈放射形排布，所述导流槽30内开设有若干个通过孔31，所述稳流板具有外环面和内环面，所述稳流板的厚度由外环面向内环面逐渐减薄。在苯向外排出时，随着苯的液位高度逐渐降低，位于第一环腔5或第二环腔6之内的苯会沿着导流槽向中部腔3流动，以便使更多的苯能够排出。
34.基于上述实施方式，提出一种纯苯塔脱水装置的脱水工艺，包括如下步骤：通过两组加料管道7向第一环腔5与第二环腔6内添加需要脱水的粗苯与水的混合液；使用加水泵22向中部腔3内加入水，使中部腔3内水的液位高度与第一环腔5内混合液的液位高度相同；第一环腔5与中部腔3之间的隔断组件解除隔断，抬升电缸19带动隔断板21上移，使第一环腔5与中部腔3相连通，静置一段时间后，苯与水分层，苯位于水的上层，直管12的下端插入液面以下；加压泵24向中部腔3内加压，在压力的作用下位于上层的苯由出料管道8排出；当检测组件检测到苯和水的分层界线时，加压泵24停止加压，排气阀25打开，对中部腔3进行泄压，第一环腔5与中部腔3之间的隔断组件再次隔断第一环腔5与中部腔3，平衡组件使中部腔3与第二环腔6内的液体的液位高度相同，第二环腔6与中部腔3之间的隔断组件敞开，使第二环腔6内的液体流向中部腔3，重复将苯排出的操作，以此循环。
35.本发明通过设置压力控制组件与出料管道8，由上部对苯进行排出，当检测组件检测到苯与水的分层界线时，停止苯的排出，进而减少了脱水时苯内水的含量，提高了对粗苯脱水的效果。
36.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
37.本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。