技术领域
[0001] 本发明涉及化工技术领域，尤其是涉及一种精馏管、精馏塔及精馏板，尤其的是一种应用于微化工领域的精馏管、精馏塔及精馏板。
相关背景技术
[0002] 精馏塔是化工、医药等生产中最重要的设备之一，它可以使气(或汽)或液液两相紧密接触，达到相际传质及传热的目的，作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气(汽)液两相能充分接触，以获得高的传质效率，同时塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各方面都有重大影响。
[0003] 最常见的精馏塔为板式塔和填料塔两大类；填料塔又分为单体散装填料和规整填料；现有精馏塔一般直径在DN100以上，精馏塔高度几米至上百米，体积庞大、制造成本高、安全性差、操作不方便、维修困难、维修成本高。
[0004] 近年来，随着微尺度下“三传一反”研究的进展，微尺度流体的性能得到了深入揭示，微化工技术作为化学工程学科中一个新的发展方向得到了大力发展，也被广泛应用于科学研究和工业生产领域。但与之匹配的精馏设备的缺失，一直限制微化工技术的发展，传统精馏塔向微通道精馏塔发展的趋势迫在眉睫。
[0005] 有鉴于此，有必要研发一种精馏管、精馏塔及精馏板，尤其是应用于微化工领域的精馏管、精馏塔及精馏板，以弥补在微化工领域的精馏设备的不足。
具体实施方式
[0034] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0035] 实施例1
[0036] 参照图1所示，一种精馏管，包括：管体1，在管体1的上端设有气相出口11，下端设有液相/气相进口12，在管体1的侧壁上设有物料进口13和回流液进口14；其中，管体1上设有若干个浮球室2，在浮球室2内设有浮球3；浮球3的直径小于浮球室2的内径。
[0037] 上述管体可以等壁厚的管型结构或外径等径的管型结构。当管体采用等壁厚的管型结构或外径等径的管型结构时，加工容易，制作方便，可通过吹制方式、或冲压方式、或切削方式、或蚀刻方式等加工成型。本实施例中的管体1采用等壁厚的管型结构。其可以为一体式的或对开组合式的。
[0038] 本实施例中相邻两个浮球室2之间设有直管段4，直管段4的内径小于浮球3的直径，其中，直管段4与浮球室2间隔分布，并依次连通。当然的，直管段4与浮球室2的间隔分布方式可以为1个浮球室2→1段直管段4→1个浮球室2→1段直管段4，也可以为连续的2个或多个浮球室2→1段直管段4→2个或多个浮球室2→1段直管段4，采用这种方式的设定，可以在有限的高度内提高物料精馏过程次数。进一步的，相邻两个浮球室2之间也可以不设有直管段4，这样能降低这个精馏管的高度。
[0039] 本发明的直管段4的内径为浮球室2直径的0.9～0.1倍，浮球3直径为浮球室2直径的0.99～0.15倍。这样浮球3只能在浮球室2内浮动，通过浮球室2内壁、浮球3体表面、直管段4内壁的气液两相接触，进行传质传热量的效率高。
[0040] 本发明的浮球室2直径为0.01mm～50mm。进一步的，浮球室2直径为0.01mm～1mm，以适用于微化工的精馏。由于微化工领域的精馏不需要很大的流量，因此，本发明设计的浮球室2的直径无需在10MM以上。
[0041] 本发明的回流液进口14设置在靠近气相出口11处，管体1上还设有精馏物料出口15。液相/气相进口12与精馏釜相连；气相出口11与冷凝器相连。
[0042] 具体的，在使用过程中，本发明的精馏管下端的液相/气相进口12与精馏釜相连；气相出口11与冷凝器相连，从精馏釜中出来的气相依次穿过浮球室2、直管段4，由于浮球室
2内设有浮球3，气相与浮球室2内壁、浮球3体表面、直管段4内壁相接触，进行传质传热量，实现精馏分离。分离后的气相通过气相出口11进入冷凝器内进行冷凝，冷凝后的液体一部分通过回流液进口14再次回到精馏管内进行充分精馏，以实现更好、更准确的精馏分离。
[0043] 实施例2
[0044] 参照图2所示，与实施例1不同的是，本发明的管体1采用外径等径的管型结构时，加工容易，浮球室2可以蚀刻方式成型。
[0045] 实施例3
[0046] 参照图3a、3b所示，本发明还提出了一种精馏塔，包括塔体100、以及由多个上述的精馏管10组成的精馏装置200，精馏管有序的阵列于塔体100内。
[0047] 其中，精馏装置200内的精馏管10成环形阵列(如图3a)或成矩形阵列(如图3b)。上述的阵列方式可以根据精馏塔的不同结构进行选择。
[0048] 实施例4
[0049] 参照图4所示，本发明还提出了一种精馏板，包括板体300、以及一排由多个上述的精馏管10组成的精馏装置200，精馏管20有序的排布于板体300内。其中，精馏管10并联排布于板体300内。
[0050] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
