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专利号: 2025101921666
申请人: 江苏嘉尚环保科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种热泵精馏装置,其特征在于,包括:固定支架和依次设置的若干个精馏塔体,各个所述精馏塔体顶端均连接设置有输出分离机构,位于前端的所述精馏塔体均通过所述输出分离机构的与位于后端的所述精馏塔体连接,位于尾端的所述精馏塔体通过所述输出分离机构将产物进行输出;

所述输出分离机构包括气体管道、压缩机、分离器、回流管道和输出管道,各个所述精馏塔体顶端均设置有排料口;

所述气体管道的两端分别与所述排料口和所述压缩机之间连通,从所述精馏塔体顶端输出的蒸汽能够通过所述压缩机进行压缩成液体,液体经过所述分离器的分配分别向所述回流管道和所述输出管道输出;

各个所述精馏塔体底端设置有再沸器和回输机构,各个所述精馏塔体底端均设置有进料口和溢流口,所述溢流口的高度高于所述进料口的高度;

所述输出管道的另一端与下一个所述精馏塔体对应的所述再沸器的进料端之间连通;

所述回流管道的另一端与当前的所述精馏塔体对应的所述再沸器的进料端之间连通,所述溢流口与所述再沸器的进料端之间连通,所述再沸器通过所述回输机构与所述进料口之间连通;

输入至所述再沸器内部的液体能够被再次加热成蒸汽后经过所述回输机构注入至对应的所述精馏塔体底端。

2.根据权利要求1所述的一种热泵精馏装置,其特征在于:各个所述精馏塔体从所述排料口输出的蒸汽温度均相同,各个所述精馏塔体从所述进料口输入的蒸汽温度均相同,并且在每个所述精馏塔体内部从所述进料口输入的蒸汽温度高于从所述排料口输出的蒸汽温度。

3.根据权利要求2所述的一种热泵精馏装置,其特征在于:每个所述精馏塔体内部从低到高依次设置有若干个液化层板,各个所述液化层板随所处位置的高度增加温度依次降低;

各个所述精馏塔体内部的位于统一高度的各个所述液化层板的表面温度均相同。

4.根据权利要求3所述的一种热泵精馏装置,其特征在于:各个所述液化层板均包括连接层板,所述连接层板中央开设有蒸汽口,所述连接层板从靠近所述精馏塔体内壁的一端朝向所述蒸汽口的一端的方向向下倾斜,所述连接层板表面开设有若干个透气孔;

所述连接层板顶端靠近所述精馏塔体内壁的一端设置有引流槽,所述引流槽底端开设有引流孔。

5.根据权利要求4所述的一种热泵精馏装置,其特征在于:所述蒸汽口内部吊装设置有刮液单元,所述刮液单元包括刮液支架、刮液条、刮液驱动叶轮和挡水环板;

所述挡水环板安装在所述连接层板靠近所述蒸汽口的一端,所述挡水环板从靠近所述蒸汽口的一端朝向所述精馏塔体内壁的一端的方向向下倾斜;

所述刮液条绕过所述挡水环板的上下两个侧面,并且所述刮液条与所述挡水环板的上下两个侧面以及所述连接层板的下表面之间贴合。

6.根据权利要求5所述的一种热泵精馏装置,其特征在于:所述刮液支架嵌入在所述蒸汽口内部,所述刮液驱动叶轮与所述刮液支架之间转动连接,所述刮液条与所述刮液驱动叶轮之间同轴固定;

在所述精馏塔体内部的气流作用下,所述刮液驱动叶轮转动的同时带动所述刮液条移动,产生绕所述连接层板的轴线的转动,对所述挡水环板的上下两个侧面以及所述连接层板的下表面的附着的水膜进行刮取。

7.根据权利要求1所述的一种热泵精馏装置,其特征在于:所述再沸器包括恒压罐和换热器,所述恒压罐与所述换热器之间通过限流阀连通,所述输出管道和所述溢流口均与所述恒压罐之间连通;

所述输出管道和所述溢流口输出的液体首先输入至所述恒压罐暂存,经过限流阀以恒定的流量向所述换热器内部输入,在所述换热器内部进行换热重新生成蒸汽。

8.根据权利要求7所述的一种热泵精馏装置,其特征在于:所述回输机构包括储气罐、输气管和平衡管,所述储气罐与所述换热器的输出端之间连通,所述输气管一端与所述储气罐之间连通,所述输气管另一端与所述进料口之间连通;

所述输气管中部设置有气压平衡单元,所述输气管通过所述气压平衡单元与所述平衡管之间连通,所述平衡管远离所述气压平衡单元的一端与所述储气罐之间连通;

所述气压平衡单元能够通过控制所述平衡管与所述储气罐之间的气体流动,保持所述输气管向所述进料口输送的蒸汽流量恒定。

9.根据权利要求8所述的一种热泵精馏装置,其特征在于:气压平衡单元包括外部平衡管,所述外部平衡管内部中央设置有通气安装板,所述外部平衡管内部两端均设置有封堵环板,所述通气安装板两侧均通过平衡弹簧连接有平衡活塞;

所述外部平衡管两端的气压能够分别作用在所述平衡活塞远离所述通气安装板的一端;

在所述外部平衡管两端的气压不平衡时,能够同时驱动两个所述平衡活塞分别克服对应的所述平衡弹簧的弹力移动,驱动两个所述平衡活塞分别与对应的所述封堵环板之间脱离,将所述外部平衡管两端连通。

10.一种基于蒸汽压缩的精馏系统,其特征在于,使用了如权利要求1‑9中任意一项所述的一种热泵精馏装置,包括如下步骤:待精馏的液体从位于首端的精馏塔体对应的再沸器输入,在再沸器内部转化为蒸汽后经过回输机构以恒定的蒸汽流量输入至首端的精馏塔体;

在首端的精馏塔体内部,蒸汽经过冷凝分离产生冷凝液和残余蒸汽,冷凝液积攒在精馏塔体底端并从溢流口重新输入至再沸器,残余蒸汽进入位于首端的精馏塔体对应的输出分离机构的气体管道内部;

残余蒸汽通过压缩机进行压缩成液体,液体经过分离器的分配分别向回流管道和输出管道输出,从回流管道输出的液体重新回到位于首端的精馏塔体对应的再沸器,从输出管道输出的液体进入到下一个精馏塔体对应的再沸器;

依次经过若干个精馏塔体的分离后,从位于尾端的精馏塔体对应的输出管道输出精馏产物。