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乙醇-水物系超重力精馏分离方法与流程

作者:愚公移山  来源:www.zjcxce.com  更新时间:2020-7-13 10:11:31  点击次数:
  在农药、医药、精细化工的生产过程中都要用到有机溶剂,如甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈等,使用后的有机溶剂含有大量的水需进行脱除回收再利用。一般采用传统的填料塔等气液传质设备通过精馏的手段来处理,在塔设备中的常规重力场作用下,液膜流动缓慢、传质系数低,所以设备体积庞大、空间利用率低、生产效率低。

  超重力床是利用超重力技术原理强化气液传质过程的一种新型设备,其实质是利用旋转的离心力场来代替常规的重力场,使得气液两相的相对速度大大提高,相界面更新加快,生产强度成倍提高,极大地强化气液传质过程,达到增加效率、缩小设备和降低能耗的目的。

  技术实现要素:

  本发明旨在提供一种乙醇-水物系超重力精馏分离方法,超重力技术为技术支持,以折流式超重力旋转床为精馏分离单元,精确地控制分离的温度和压力、旋转床的转速、进料量和回流比,可以大大缩短分离时间,提升回收乙醇的纯度和回收效率,节约分离设备的占地空间,可以实现工业化生产、工艺简单、能耗低的乙醇-水物系超重力精馏分离方法。

  为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

  一种乙醇-水物系超重力精馏分离方法的分离装置,如图1所示,由乙醇-水储罐、乙醇-水流量计、再沸器、折流式超重力床、调速电机、乙醇-水泵、釜液泵、成品泵、成品储罐、成品流量计、冷凝器、回流流量计及相应连接阀门管道组成。

  一种乙醇-水物系超重力精馏分离方法,采用图1所示的分离工艺流程:

  (1)分离体系为体积分数20~50%的乙醇-水,由乙醇-水储罐经泵输送至折流式超重力床,由乙醇-水流量计计量;

  (2)折流式超重力床底部液体经釜液泵到再沸器加热到设定温度后返回折流式超重力床;

  (3)折流式超重力床以特定的转速由调速电机带动高速旋转,并控制折流式超重力床内温度和压力;

  (4)折流式超重力床顶部流出成分经冷凝器冷凝,部分冷凝液经成品泵回流至折流式超重力床;

  (5)折流式超重力床顶部流出成分经冷凝器冷凝,部分冷凝液经成品泵输送至成品储罐。

  一种乙醇-水物系超重力精馏分离方法,采用以下操作步骤和操作参数:

  (1)分离体系为体积分数20~50%的乙醇-水,由乙醇-水储罐经泵输送至折流式超重力床,由乙醇-水流量计计量乙醇-水的进料量,并测定乙醇-水的进料温度;

  (2)折流式超重力床底部液体经釜液泵到再沸器,经再沸器加热到80~110℃后返回折流式超重力床,压力控制在0.1~0.35MPa,加热温度随折流式超重力床内压力变化而变化;

  (3)折流式超重力床以1000~1200r/min转速由调速电机带动旋转,折流式超重力床内压力由转速和进料压力和再沸器循环压力串级控制在0.1~0.35MPa;温度由进料温度再沸器出料温度与回流温度串级控制在80~110℃;

  (4)折流式超重力床顶部馏出成分经冷凝器冷凝,冷凝温度在5~40℃,部分冷凝液经成品泵回流至折流式超重力床,回流比控制在1.5~3.5;

  (5)折流式超重力床顶部流出成分经冷凝器冷凝,部分冷凝液经成品泵输送至成品储罐。

  本发明的有益效果是:

  本发明提供了一种乙醇-水物系超重力精馏分离方法,以折流式超重力旋转床为精馏分离单元,精确地控制分离的温度和压力、旋转床的转速、进料量和回流比,可以大大缩短分离时间,提升回收乙醇的纯度和回收效率,节约常规精馏塔设备的占地空间,工艺简单、能耗低,可以实现工业化生产,较于传统的精馏方法有更精细、更安全、更高效的特点,节能效果显著,经济效益和社会效益良好。

  具体实施方式

  下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明:

  一种乙醇-水物系超重力精馏分离装置,如图1所示,由乙醇-水储罐1、乙醇-水泵2、乙醇-水流量计3、再沸器4、釜液泵5、折流式超重力床6、调速电机7、成品储罐8、成品流量计9、成品泵10、冷凝器11、回流流量计12与相应连接管道组成。

  一种乙醇-水物系超重力精馏分离方法,采用图1所示的分离工艺流程:

  (1)分离体系为体积分数20~50%的乙醇-水,由乙醇-水储罐1经乙醇-水泵2输送至折流式超重力床6,由乙醇-水流量计3计量;

  (2)折流式超重力床6底部液体经釜液泵5到再沸器4加热到设定温度后返回折流式超重力床6;

  (3)折流式超重力床6以特定的转速由调速电机7带动高速旋转,并控制折流式超重力床6内温度和压力;

  (4)折流式超重力床6顶部馏出成分经冷凝器11冷凝,部分冷凝液经成品泵10经回流流量计12计量,回流至折流式超重力床6;

  (5)折流式超重力床6顶部馏出成分经冷凝器11冷凝,部分冷凝液经成品泵10输送至成品储罐8。

  一种乙醇-水物系超重力精馏分离方法,采用以下操作步骤和操作参数:

  (1)分离体系为体积分数20~50%的乙醇-水,由乙醇-水储罐1经乙醇-水泵2输送至折流式超重力床6,由乙醇-水流量计3计量乙醇-水的进料量,并测定乙醇-水的进料温度;

  (2)折流式超重力床6底部液体经釜液泵5到再沸器4,经再沸器4加热到80~110℃后返回折流式超重力床6,压力控制在0.1~0.35MPa,加热温度随折流式超重力床6内压力变化而变化;

  (3)折流式超重力床6以1000~1200r/min转速由调速电机7带动旋转,折流式超重力床6内压力由转速和进料压力和再沸器4循环压力串级控制在0.1~0.35MPa;温度由进料温度再沸器4出料温度与回流温度串级控制在80~110℃;

  (4)折流式超重力床6顶部馏出成分经冷凝器11冷凝,冷凝温度在5~40℃,部分冷凝液经成品泵10回流至折流式超重力床6,回流比控制在1.5~3.5;

  (5)折流式超重力床6顶部流出成分经冷凝器11冷凝,部分冷凝液经成品泵10输送至成品储罐。

  实施例举例:折流式超重力床转子直径630mm,2层转子,连续精馏,进料乙醇-水的乙醇体积分数40%,回流比2.5,所得乙醇的体积分数95%,再沸器残夜乙醇的体积分数0.5%,产品出料量4.5t/d。

  本发明不受上述实施例的限制,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,这些变化和改进都在本发明的保护范围内。
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