一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，屬于分離【技術(shù)領(lǐng)域】，包括通過(guò)管路依次相連的緩沖罐、滲透汽化膜分離裝置和產(chǎn)品罐，所述緩沖罐和滲透汽化膜分離裝置之間依次設(shè)置有料液泵和加熱器，所述滲透汽化膜分離裝置包括若干個(gè)膜組件，所述膜組件由膜管串聯(lián)或并聯(lián)組成，所述膜管為由陶瓷支撐體無(wú)機(jī)材料制成的滲透汽化膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有機(jī)溶劑脫水過(guò)程中無(wú)需添加第三組分，省去了第三組分的添加對(duì)環(huán)境造成的污染及第三組分的再處理費(fèi)用，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量；相比傳統(tǒng)恒沸精餾、萃取精餾技術(shù)，降低能耗50%左右，提高收率可達(dá)99.5%以上，符合發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)的時(shí)代需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于分離【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)快速發(fā)展，各種有機(jī)溶劑得到廣泛使用，包括醇類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)、芳香族化合物等化學(xué)溶劑應(yīng)用于能源、醫(yī)藥、生物等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用。有機(jī)溶劑脫水是有機(jī)溶劑生產(chǎn)和使用過(guò)程中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)分離采用方法主要有一般化學(xué)方法、吸附法、精餾法。大多數(shù)有機(jī)溶劑和水形成共沸物或近沸物，采用普通精餾技術(shù)難以將水脫除。傳統(tǒng)恒沸精餾、萃取精餾技術(shù)，不僅能耗高、工藝復(fù)雜、而且大量使用了有毒，有害的有機(jī)溶劑，給環(huán)境帶來(lái)了很大壓力。對(duì)于傳統(tǒng)的萃取、吸附分離技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)過(guò)程中需要添加第三組分，會(huì)產(chǎn)生大量廢液、廢渣，對(duì)環(huán)境造成的威脅，能耗較高，資源利用率與脫水效率較低，不符合我國(guó)節(jié)能減排的基本政策，難以滿(mǎn)足發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)的時(shí)代需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，有機(jī)溶劑脫水過(guò)程中無(wú)需添加第三組分，省去了第三組分的添加對(duì)環(huán)境造成的污染及第三組分的再處理費(fèi)用，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量；相比傳統(tǒng)恒沸精餾、萃取精餾技術(shù)，降低能耗50%左右，提高收率可達(dá)99.5%以上，符合發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)的時(shí)代需求。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決:一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，包括通過(guò)管路依次相連的緩沖罐、滲透汽化膜分離裝置和產(chǎn)品罐，所述緩沖罐和滲透汽化膜分離裝置之間依次設(shè)置有料液泵和加熱器，所述滲透汽化膜分離裝置包括若干個(gè)膜組件，所述膜組件由膜管串聯(lián)或并聯(lián)組成，所述膜管是以陶瓷管作為支撐體并由無(wú)機(jī)材料或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料制成的滲透汽化膜，所述滲透汽化膜涂覆在膜管一側(cè)，所述滲透汽化膜為無(wú)機(jī)膜或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膜。
[0005]為了獲得更好的技術(shù)效果，進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)在于，在滲透汽化膜分離裝置上通過(guò)管道依次連接有冷凝器和真空泵，所述冷凝器上通過(guò)管道依次連接有儲(chǔ)存罐和料液泵。
[0006]為了獲得更好的技術(shù)效果，進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)在于，所述緩沖罐和滲透汽化膜分離裝置之間的料液泵與所述緩沖罐通過(guò)管路相連接。
[0007]為了獲得更好的技術(shù)效果，進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)在于，所述在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置通過(guò)DCS控制。
[0008]為了獲得更好的技術(shù)效果，進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)在于，所述滲透汽化膜為無(wú)機(jī)膜、有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膜等。
[0009]為了獲得更好的技術(shù)效果，進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)在于，所述在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置處理的有機(jī)溶劑為醇類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)、酯類(lèi)、四氫呋喃、乙腈或這些溶劑的混合物。
[0010]在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置的工作原理如下:將含水的有機(jī)溶劑原料液注入到一級(jí)緩沖罐，經(jīng)過(guò)料液泵，并通過(guò)流量計(jì)控制進(jìn)入一級(jí)加熱器，在一級(jí)加熱器中將原料液溫度升至一定溫度，送入一級(jí)滲透汽化膜分離裝置中，有機(jī)溶劑液體經(jīng)過(guò)一級(jí)滲透汽化膜分離裝置時(shí)，因膜本身的親水特性及孔徑大小限制，相比于有機(jī)溶劑，水分子更容易透過(guò)膜，在滲透汽化膜器的滲透?jìng)?cè)使用真空泵抽至真空，導(dǎo)致滲透汽化膜分離裝置的截留側(cè)和滲透?jìng)?cè)形成壓差，給水分子透過(guò)膜管產(chǎn)生推動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑和水分離。當(dāng)經(jīng)過(guò)一級(jí)滲透汽化膜分離裝置很難將有機(jī)溶劑脫水至目標(biāo)濃度時(shí)，需要再繼續(xù)進(jìn)入下一級(jí)滲透汽化膜分離裝置內(nèi)繼續(xù)脫水。在經(jīng)過(guò)一級(jí)滲透汽化膜分離裝置后，由于部分水份滲透會(huì)帶走一部分熱量，可能導(dǎo)致有機(jī)溶劑液體的溫度降低，因此，需要在進(jìn)入二級(jí)滲透汽化膜分離裝置前，需再經(jīng)過(guò)二級(jí)加熱器加熱到一定溫度，以便提高脫水效果。根據(jù)脫水目標(biāo)要求，可以依次類(lèi)推增加多級(jí)滲透汽化膜分離裝置。經(jīng)過(guò)滲透汽化膜分離裝置脫水后的產(chǎn)品溶劑使用冷凝器將其冷卻，即可送入產(chǎn)品罐。而在滲透汽化膜分離裝置滲透?jìng)?cè)，透過(guò)的水蒸氣和少量的有機(jī)溶劑需要在經(jīng)過(guò)一個(gè)冷凝器，將其冷凝成液體收集起來(lái)，作為廢水處理或者再回收利用。根據(jù)有機(jī)溶劑液體處理量和滲透汽化膜分離裝置中的流量設(shè)計(jì)要求，在需要多級(jí)滲透汽化膜分離裝置處理時(shí)，可在經(jīng)過(guò)一級(jí)滲透汽化膜分離裝置后一部分回流至原料液入口處，在緩沖罐中與新鮮原料液混合再進(jìn)入一級(jí)滲透汽化膜分離裝置，可以達(dá)到滲透汽化膜分離裝置脫水工藝最優(yōu)化設(shè)計(jì)，在最大化提高膜脫水效率及節(jié)省滲透汽化膜分離裝置的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑在線(xiàn)式連續(xù)性脫水工藝。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:1)工藝方面:相比傳統(tǒng)萃取、吸附分離技術(shù)，本實(shí)用新型在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置在有機(jī)溶劑脫水過(guò)程中無(wú)需添加第三組分，省去了第三組分的添加對(duì)環(huán)境造成的污染及第三組分的再處理費(fèi)用，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量；相比傳統(tǒng)恒沸精餾、萃取精餾技術(shù)，降低能耗50%左右，提高收率可達(dá)99.5%以上。
[0012]2)裝置方面:整個(gè)滲透蒸發(fā)過(guò)程自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，設(shè)備投資少，占地面積小。
[0013]3)應(yīng)用方面:相比有機(jī)膜，選擇陶瓷支撐的無(wú)機(jī)或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合滲透汽化膜適用于各種有機(jī)物的脫水，耐酸抗腐蝕性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，可達(dá)3飛年，適宜工業(yè)化規(guī)模的推廣應(yīng)用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]實(shí)施例1:參見(jiàn)圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置。
[0017]一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，包括通過(guò)管路依次相連的緩沖罐1、滲透汽化膜分離裝置4和產(chǎn)品罐5，所述緩沖罐I和滲透汽化膜分離裝置4之間依次設(shè)置有料液泵2和加熱器3，所述滲透汽化膜分離裝置4包括若干個(gè)膜組件，所述膜組件由膜管串聯(lián)或并聯(lián)組成，所述膜管是以陶瓷管作為支撐體并由無(wú)機(jī)材料或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料制成的滲透汽化膜，所述滲透汽化膜涂覆在膜管一側(cè)，所述滲透汽化膜為有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膜。在滲透汽化膜分離裝置4上通過(guò)管道依次連接有冷凝器6和真空泵7，所述冷凝器6上通過(guò)管道依次連接有儲(chǔ)存罐8和料液泵2。所述緩沖罐I和滲透汽化膜分離裝置4之間的料液泵2與所述緩沖罐I通過(guò)管路相連接。
[0018]上述技術(shù)方案中，所述在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置通過(guò)DCS控制。
[0019]上述技術(shù)方案中，所述滲透汽化膜為陶瓷支撐無(wú)機(jī)膜，包括分子篩膜、雜化氧化硅膜等其他可涂覆在陶瓷支撐體上的滲透汽化膜。
[0020]上述技術(shù)方案中，所述在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置處理的有機(jī)溶劑為醇類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)、酯類(lèi)、四氫呋喃、乙腈或這些有機(jī)溶劑的混合物。
[0021]下面是在工業(yè)中的具體應(yīng)用:日處理5噸/天四氫呋喃、甲苯溶劑脫水。含水量為20 wt%,流量為208Kg/h的四氫呋喃(含量70%)、甲苯(含量10%)新鮮混合溶劑，從外管送至高位緩沖罐，經(jīng)料液泵輸送及加熱器加熱，流向一級(jí)滲透汽化膜分離裝置，在真空20mbar、溫度為120°C下加熱滲透脫水至含水量約為2 %的溶劑。經(jīng)一級(jí)滲透汽化膜分離裝置濃縮后的料液送入中間緩沖罐暫存，待到一定液位時(shí)，通過(guò)料液泵一部分回流(回流比為2)輸送至裝置前高位緩沖罐與新鮮溶劑混合至流量為549Kg/h，一部分送往二級(jí)滲透汽化膜分離裝置，在真空20mbar、溫度為120°C下加熱脫水至含水量為0.5%、流量為165.7Kg/h的產(chǎn)品溶齊U。產(chǎn)品溶劑經(jīng)冷卻器冷卻至45°C以下排入成品溶劑罐。滲透蒸發(fā)的水蒸氣和少量有機(jī)溶劑經(jīng)冷凝器冷凝至滲透液罐，滲透液質(zhì)量流量為42.2KG/H,含水量98%，進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)處理。該滲透汽化膜裝置分離膜采用以陶瓷管作為支撐體并由無(wú)機(jī)材料或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料制成的滲透汽化膜，共由16個(gè)膜組件混聯(lián)形式組合，膜面積為8.8平方米。
[0022]實(shí)施例2:參見(jiàn)圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置。
[0023]一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，包括通過(guò)管路依次相連的緩沖罐1、滲透汽化膜分離裝置4和產(chǎn)品罐5，所述緩沖罐I和滲透汽化膜分離裝置4之間依次設(shè)置有料液泵2和加熱器3，所述滲透汽化膜分離裝置4包括若干個(gè)膜組件，所述膜組件由膜管串聯(lián)或并聯(lián)組成，所述膜管是以陶瓷管作為支撐體并由無(wú)機(jī)材料或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料制成的滲透汽化膜，所述滲透汽化膜涂覆在膜管一側(cè)，所述滲透汽化膜為有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膜。在滲透汽化膜分離裝置4上通過(guò)管道依次連接有冷凝器6和真空泵7，所述冷凝器6上通過(guò)管道依次連接有儲(chǔ)存罐8和料液泵2。所述緩沖罐I和滲透汽化膜分離裝置4之間的料液泵2與所述緩沖罐I通過(guò)管路相連接。
[0024]上述技術(shù)方案中，所述在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置通過(guò)DCS控制。
[0025]上述技術(shù)方案中，所述滲透汽化膜為陶瓷支撐無(wú)機(jī)膜，包括分子篩膜、雜化氧化硅膜等其他可涂覆在陶瓷支撐體上的滲透汽化膜。
[0026]上述技術(shù)方案中，所述在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置處理的有機(jī)溶劑為醇類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)、酯類(lèi)、四氫呋喃、乙腈或這些有機(jī)溶劑的混合物。
[0027]下面是在工業(yè)中的具體應(yīng)用:日處理量6噸/天丙酮溶劑脫水。含水量為8 wt%，流量為250Kg/h的丙酮水溶液，從外管送至高位緩沖罐，經(jīng)料液泵輸送及加熱器加熱，流向一級(jí)滲透汽化膜分離裝置，在真空20mbar、溫度為120°C下加熱滲透脫水至含水量約為0.6%的溶劑。經(jīng)一級(jí)滲透汽化膜分離裝置濃縮后的料液送入中間緩沖罐暫存，待到一定液位時(shí)，通過(guò)料液泵一部分回流(回流比為6)輸送至裝置前高位緩沖罐與新鮮溶劑混合至流量為1624.4Kg/h，一部分送往二級(jí)滲透汽化膜分離裝置，在真空20mbar、溫度為120°C下加熱脫水至含水量為0.5%、流量為229Kg/h的產(chǎn)品溶劑。產(chǎn)品溶劑經(jīng)冷卻器冷卻至45°C以下排入成品溶劑罐。滲透蒸發(fā)的水蒸氣和少量有機(jī)溶劑經(jīng)冷凝器冷凝至滲透液罐，滲透液質(zhì)量流量為20.9KG/H,含水量95.1%，進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)處理。該滲透汽化膜裝置分離膜采用以陶瓷管作為支撐體并由無(wú)機(jī)材料或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料制成的滲透汽化膜，共由16個(gè)膜組件混聯(lián)形式組合，膜面積為8.8平方米。
[0028]以上列舉的僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，顯然，本實(shí)用新型不限于以上的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，其特征在于:包括通過(guò)管路依次相連的緩沖罐(I)、滲透汽化膜分離裝置(4)和產(chǎn)品罐(5)，所述緩沖罐(I)和滲透汽化膜分離裝置(4)之間依次設(shè)置有料液泵(2)和加熱器(3)，所述滲透汽化膜分離裝置(4)包括若干個(gè)膜組件，所述膜組件由膜管串聯(lián)或并聯(lián)組成，所述膜管是以陶瓷管作為支撐體并由無(wú)機(jī)材料或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料制成的滲透汽化膜，所述滲透汽化膜涂覆在膜管一側(cè)，所述滲透汽化膜為無(wú)機(jī)膜或有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，其特征在于:在滲透汽化膜分離裝置(4)上通過(guò)管道依次連接有冷凝器(6)和真空泵(7)，所述冷凝器(6)上通過(guò)管道依次連接有儲(chǔ)存罐(8 )和料液泵(2 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，其特征在于:所述緩沖罐(I)和滲透汽化膜分離裝置(4)之間的料液泵(2)與所述緩沖罐(I)通過(guò)管路相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，其特征在于:所述在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置通過(guò)DCS控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，其特征在于:所述滲透汽化膜為陶瓷支撐無(wú)機(jī)膜，包括分子篩膜、雜化氧化硅膜等其他可涂覆在陶瓷支撐體上的滲透汽化膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置，其特征在于:所述在線(xiàn)式有機(jī)溶劑脫水裝置處理的有機(jī)溶劑為醇類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)、酯類(lèi)、四氫呋喃、乙腈或這些有機(jī)溶劑的混合物。
【文檔編號(hào)】B01D61/36GK203829926SQ201420175036
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】袁奕琳, 凌?？? 李玉芳 申請(qǐng)人:寧波信遠(yuǎn)膜工業(yè)股份有限公司, 寧波信遠(yuǎn)工業(yè)集團(tuán)有限公司