在農藥、醫藥、精(jing)細化工(gong)的生(sheng)產過(guo)程中(zhong)都要(yao)用(yong)到有(you)機溶(rong)劑,如甲醇(chun)、乙醇(chun)、乙酸乙酯、乙腈等(deng),使用(yong)后(hou)的有(you)機溶(rong)劑含(han)有(you)大量(liang)的水需(xu)進行脫(tuo)除(chu)回收再利(li)用(yong)。一般采用(yong)傳統的填(tian)料塔等(deng)氣液傳質(zhi)設備(bei)通過(guo)精(jing)餾的手段來處理,在塔設備(bei)中(zhong)的常規(gui)重力場作用(yong)下,液膜流動(dong)緩慢、傳質(zhi)系數低(di),所以設備(bei)體積龐大、空間利(li)用(yong)率(lv)低(di)、生(sheng)產效率(lv)低(di)。
超重力(li)床是利(li)(li)用超重力(li)技(ji)術原理(li)強化氣(qi)液傳質過程的(de)一種新型設備,其實(shi)質是利(li)(li)用旋轉的(de)離(li)心力(li)場(chang)來(lai)代替(ti)常規的(de)重力(li)場(chang),使得氣(qi)液兩相的(de)相對速(su)度大大提(ti)(ti)高,相界(jie)面更新加快,生(sheng)產(chan)強度成倍(bei)提(ti)(ti)高,極(ji)大地強化氣(qi)液傳質過程,達到(dao)增(zeng)加效率(lv)、縮小設備和降低能耗的(de)目的(de)。
技術實現要素:
本發明旨(zhi)在提供一(yi)種乙醇-水物系(xi)超重(zhong)力(li)精(jing)餾分(fen)離方法(fa),超重(zhong)力(li)技術(shu)為技術(shu)支持,以(yi)折流(liu)式超重(zhong)力(li)旋轉(zhuan)床(chuang)為精(jing)餾分(fen)離單(dan)元,精(jing)確(que)地控制分(fen)離的(de)溫度和壓力(li)、旋轉(zhuan)床(chuang)的(de)轉(zhuan)速、進(jin)料(liao)量和回流(liu)比,可(ke)以(yi)大大縮短分(fen)離時間,提升回收乙醇的(de)純度和回收效率,節約分(fen)離設備的(de)占地空間,可(ke)以(yi)實現(xian)工(gong)業化生產、工(gong)藝簡單(dan)、能耗低的(de)乙醇-水物系(xi)超重(zhong)力(li)精(jing)餾分(fen)離方法(fa)。
為了(le)實(shi)現(xian)上述目的,本發明(ming)采用如下(xia)技術方(fang)案(an):
一種乙醇-水(shui)物系(xi)超重(zhong)力精(jing)餾(liu)分(fen)離方法的分(fen)離裝置,如(ru)圖1所示(shi),由乙醇-水(shui)儲(chu)罐、乙醇-水(shui)流(liu)量(liang)計、再沸器、折(zhe)流(liu)式超重(zhong)力床、調速電機、乙醇-水(shui)泵、釜液泵、成(cheng)品(pin)(pin)泵、成(cheng)品(pin)(pin)儲(chu)罐、成(cheng)品(pin)(pin)流(liu)量(liang)計、冷凝器、回(hui)流(liu)流(liu)量(liang)計及相應(ying)連接(jie)閥門管(guan)道組(zu)成(cheng)。
一種乙醇(chun)-水物系超重力精餾分離方法,采用圖(tu)1所(suo)示的分離工(gong)藝流(liu)程:
(1)分(fen)離體(ti)系為體(ti)積分(fen)數20~50%的(de)乙醇-水(shui),由乙醇-水(shui)儲罐經(jing)泵輸(shu)送至折(zhe)流式(shi)超重力床,由乙醇-水(shui)流量計(ji)計(ji)量;
(2)折流(liu)式超重力床底(di)部液體經釜液泵到再(zai)沸器加熱到設定溫(wen)度后返回折流(liu)式超重力床;
(3)折流(liu)式超重力床以(yi)特定(ding)的轉速(su)由調速(su)電(dian)機帶動高(gao)速(su)旋轉,并控制折流(liu)式超重力床內溫度和壓力;
(4)折(zhe)流式超(chao)重力床頂部流出(chu)成分經(jing)冷凝器(qi)冷凝,部分冷凝液(ye)經(jing)成品(pin)泵回流至(zhi)折(zhe)流式超(chao)重力床;
(5)折流式(shi)超重力床頂部(bu)流出成(cheng)分經冷凝器冷凝,部(bu)分冷凝液經成(cheng)品(pin)泵(beng)輸送至成(cheng)品(pin)儲罐。
一(yi)種(zhong)乙(yi)醇-水(shui)物系超(chao)重力精(jing)餾分離方法,采用(yong)以下(xia)操作步驟和操作參數:
(1)分離(li)體(ti)系為體(ti)積分數(shu)20~50%的(de)乙(yi)醇-水(shui),由乙(yi)醇-水(shui)儲(chu)罐(guan)經泵(beng)輸送至折(zhe)流式(shi)超(chao)重力床,由乙(yi)醇-水(shui)流量(liang)計計量(liang)乙(yi)醇-水(shui)的(de)進(jin)料(liao)量(liang),并(bing)測定乙(yi)醇-水(shui)的(de)進(jin)料(liao)溫(wen)度;
(2)折(zhe)流(liu)式(shi)(shi)超(chao)重力床底部液(ye)體經釜液(ye)泵到再(zai)沸器,經再(zai)沸器加熱到80~110℃后返(fan)回(hui)折(zhe)流(liu)式(shi)(shi)超(chao)重力床,壓(ya)力控制在0.1~0.35MPa,加熱溫度(du)隨折(zhe)流(liu)式(shi)(shi)超(chao)重力床內壓(ya)力變化(hua)而變化(hua);
(3)折流(liu)式超重力床以(yi)1000~1200r/min轉速由(you)調速電機帶(dai)動旋轉,折流(liu)式超重力床內壓力由(you)轉速和(he)(he)進料(liao)壓力和(he)(he)再沸器循環壓力串(chuan)(chuan)級控(kong)制(zhi)在0.1~0.35MPa;溫度由(you)進料(liao)溫度再沸器出料(liao)溫度與回流(liu)溫度串(chuan)(chuan)級控(kong)制(zhi)在80~110℃;
(4)折流式超重力床頂部餾出成分(fen)經冷凝(ning)器冷凝(ning),冷凝(ning)溫度在(zai)5~40℃,部分(fen)冷凝(ning)液經成品泵回(hui)流至折流式超重力床,回(hui)流比控制在(zai)1.5~3.5;
(5)折流式超重力床頂部(bu)流出(chu)成(cheng)分經(jing)冷凝器冷凝,部(bu)分冷凝液經(jing)成(cheng)品泵輸送至成(cheng)品儲罐。
本發明的有益效果是:
本發明提供了一種乙醇-水(shui)物系超(chao)(chao)重力精(jing)餾(liu)分離(li)方法(fa)(fa),以折流式(shi)超(chao)(chao)重力旋轉床(chuang)為精(jing)餾(liu)分離(li)單(dan)元,精(jing)確地控制分離(li)的(de)(de)溫度和(he)壓力、旋轉床(chuang)的(de)(de)轉速、進料量(liang)和(he)回流比,可以大大縮短(duan)分離(li)時間,提升回收(shou)乙醇的(de)(de)純度和(he)回收(shou)效(xiao)率,節約(yue)常(chang)規精(jing)餾(liu)塔設備(bei)的(de)(de)占地空(kong)間,工(gong)藝簡單(dan)、能耗低,可以實現工(gong)業(ye)化(hua)生產,較于(yu)傳(chuan)統的(de)(de)精(jing)餾(liu)方法(fa)(fa)有更精(jing)細、更安全(quan)、更高效(xiao)的(de)(de)特點(dian),節能效(xiao)果顯著,經(jing)濟效(xiao)益和(he)社會效(xiao)益良好。
具體實施方式
下面結(jie)合附圖(tu)與實施(shi)例對本發明(ming)作進一步(bu)說明(ming):
一種乙醇(chun)-水(shui)物系超(chao)(chao)重力精餾分離(li)裝置,如圖1所示(shi),由(you)乙醇(chun)-水(shui)儲罐1、乙醇(chun)-水(shui)泵(beng)2、乙醇(chun)-水(shui)流(liu)量計(ji)3、再沸器(qi)4、釜液泵(beng)5、折(zhe)流(liu)式超(chao)(chao)重力床6、調速電機(ji)7、成(cheng)品儲罐8、成(cheng)品流(liu)量計(ji)9、成(cheng)品泵(beng)10、冷凝器(qi)11、回流(liu)流(liu)量計(ji)12與相應連接管道組成(cheng)。
一(yi)種乙(yi)醇-水物系超重力精(jing)餾分離(li)方法,采用圖1所示的(de)分離(li)工藝流程:
(1)分離體系為(wei)體積分數20~50%的乙(yi)醇(chun)-水,由(you)乙(yi)醇(chun)-水儲(chu)罐1經乙(yi)醇(chun)-水泵2輸送至折流式超重力床6,由(you)乙(yi)醇(chun)-水流量(liang)計3計量(liang);
(2)折(zhe)流(liu)式超重力床6底部液體經(jing)釜液泵(beng)5到(dao)再(zai)沸器4加熱(re)到(dao)設(she)定溫度(du)后返(fan)回折(zhe)流(liu)式超重力床6;
(3)折流(liu)式超(chao)重(zhong)力(li)床6以特定的(de)轉(zhuan)(zhuan)速由調速電機7帶動高速旋轉(zhuan)(zhuan),并控制折流(liu)式超(chao)重(zhong)力(li)床6內溫度和壓力(li);
(4)折流式超重力床6頂部(bu)餾出(chu)成(cheng)分(fen)經冷(leng)凝器(qi)11冷(leng)凝,部(bu)分(fen)冷(leng)凝液(ye)經成(cheng)品泵10經回流流量計12計量,回流至(zhi)折流式超重力床6;
(5)折流式超(chao)重力床6頂部餾出成(cheng)分經冷凝器11冷凝,部分冷凝液(ye)經成(cheng)品泵(beng)10輸送至成(cheng)品儲罐8。
一種乙醇(chun)-水物系超重(zhong)力精餾分離方法(fa),采用以(yi)下操作步(bu)驟和操作參數(shu):
(1)分(fen)離體系為體積分(fen)數20~50%的乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)-水(shui),由乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)-水(shui)儲(chu)罐(guan)1經乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)-水(shui)泵2輸(shu)送至折(zhe)流式超重力床6,由乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)-水(shui)流量(liang)(liang)計(ji)3計(ji)量(liang)(liang)乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)-水(shui)的進料量(liang)(liang),并測定(ding)乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)-水(shui)的進料溫度;
(2)折(zhe)流(liu)式(shi)超(chao)(chao)重(zhong)力床6底部液體(ti)經釜液泵(beng)5到再沸(fei)器(qi)4,經再沸(fei)器(qi)4加熱到80~110℃后返回折(zhe)流(liu)式(shi)超(chao)(chao)重(zhong)力床6,壓力控(kong)制(zhi)在0.1~0.35MPa,加熱溫(wen)度(du)隨(sui)折(zhe)流(liu)式(shi)超(chao)(chao)重(zhong)力床6內壓力變化而變化;
(3)折(zhe)流(liu)式超重力(li)(li)(li)床6以1000~1200r/min轉(zhuan)速由(you)調速電機7帶動旋轉(zhuan),折(zhe)流(liu)式超重力(li)(li)(li)床6內壓力(li)(li)(li)由(you)轉(zhuan)速和進料(liao)壓力(li)(li)(li)和再(zai)沸(fei)器4循環壓力(li)(li)(li)串(chuan)級控制在(zai)0.1~0.35MPa;溫(wen)度由(you)進料(liao)溫(wen)度再(zai)沸(fei)器4出料(liao)溫(wen)度與(yu)回流(liu)溫(wen)度串(chuan)級控制在(zai)80~110℃;
(4)折(zhe)流(liu)式超重(zhong)力床6頂部(bu)餾出(chu)成分經冷(leng)凝器(qi)11冷(leng)凝,冷(leng)凝溫度在5~40℃,部(bu)分冷(leng)凝液(ye)經成品泵10回(hui)流(liu)至折(zhe)流(liu)式超重(zhong)力床6,回(hui)流(liu)比(bi)控(kong)制在1.5~3.5;
(5)折流式超(chao)重(zhong)力床6頂部(bu)流出成(cheng)(cheng)分經冷凝(ning)器11冷凝(ning),部(bu)分冷凝(ning)液經成(cheng)(cheng)品(pin)泵10輸(shu)送(song)至成(cheng)(cheng)品(pin)儲(chu)罐。
實施例舉例:折(zhe)流(liu)式超重力(li)床轉子直徑630mm,2層轉子,連續精餾,進(jin)料乙(yi)醇(chun)-水的(de)乙(yi)醇(chun)體積(ji)分(fen)(fen)數40%,回流(liu)比2.5,所得乙(yi)醇(chun)的(de)體積(ji)分(fen)(fen)數95%,再沸器殘夜乙(yi)醇(chun)的(de)體積(ji)分(fen)(fen)數0.5%,產品出料量4.5t/d。
本發明(ming)(ming)不受上(shang)述(shu)實(shi)施例(li)的(de)限制,在不脫離本發明(ming)(ming)精神和范(fan)圍的(de)前(qian)提下(xia),本發明(ming)(ming)還(huan)會有各種變(bian)化(hua)和改(gai)進,這些變(bian)化(hua)和改(gai)進都在本發明(ming)(ming)的(de)保(bao)護范(fan)圍內(nei)。