[實(shí)用新型]熱泵精餾與滲透汽化耦合的有機(jī)溶劑脫水裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202021859623.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN212700613U
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳躍飛;邵昌哲;黃勝;鄒廣星;李明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟龍飛醫(yī)藥設(shè)備科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D3/14
• 分類號(hào): B01D3/14;B01D5/00;B01D61/36;C07C29/76;C07C31/08
• 代理公司: 無錫市匯誠(chéng)永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王春麗

本實(shí)用新型公開了一種熱泵精餾與滲透汽化耦合的有機(jī)溶劑脫水裝置，本實(shí)用新型的裝置包括依次連接的精餾塔、氣液分離器、熱泵和滲透汽化系統(tǒng)。在滲透汽化系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有滲透汽化膜，還包括與滲透汽化系統(tǒng)連通的水蒸汽冷凝回收單元和有機(jī)溶劑冷凝回收單元。本實(shí)用新型的裝置還包括與水蒸汽冷凝回收單元連通的抽真空系統(tǒng)和與精餾塔相連通的回流再沸器，經(jīng)熱泵壓縮后的混合蒸汽的一部分流入回流再沸器，并為精餾塔提供部分熱源。本實(shí)用新型還包括出料再沸器，有機(jī)溶劑冷凝回收單元與出料再沸器相連通，因而，將對(duì)有機(jī)溶劑冷凝過程釋放的熱能作為精餾塔的熱源。利用本實(shí)用新型的裝置能有效節(jié)約對(duì)有機(jī)溶劑進(jìn)行脫水處理的能耗，且投資成本相對(duì)較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及有機(jī)溶劑脫水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱泵精餾與滲透汽化耦合的有機(jī)溶劑脫水裝置。

背景技術(shù)

目前，對(duì)有機(jī)溶劑脫水處理的方法主要包括精餾法、滲透汽化法、分子篩法等，但是每種方法均存在一定的局限性：精餾法適用于溶劑與水相對(duì)揮發(fā)度較大，且脫水要求不是很高的工況，對(duì)于相對(duì)揮發(fā)度較小或脫水要求很高的工況，則會(huì)導(dǎo)致回流比很大，能耗很高；②滲透汽化法適用于溶劑初始含水量不高的工況，不適用于初始含水量較高的工況，否則裝置投資會(huì)大幅增加；③分子篩法適用于初始含水量很小，脫水要求很高的工況，其工藝操作復(fù)雜，且容易引入雜質(zhì)。

熱泵精餾技術(shù)于20世紀(jì)50年代在國(guó)外提出，并經(jīng)過多年的研究形成了多種形式的流程，國(guó)內(nèi)的研究也同步開展，但由于熱泵精餾技術(shù)存在一定的局限性，即在實(shí)際工況中，塔頂溫與底溫往往存在較大溫差，這對(duì)壓縮機(jī)提出了很高的要求，截至目前成功的工業(yè)化應(yīng)用仍然不多。而且對(duì)于相對(duì)揮發(fā)度較小或脫水要求很高的工況，節(jié)能的空間仍可以進(jìn)一步提高。

滲透汽化膜是近幾年研發(fā)成功并工業(yè)化的技術(shù)，由于其不需要回流比，與采用常規(guī)精餾法相比，能夠大幅降低能耗，但滲透汽化膜技術(shù)存在一個(gè)局限性，對(duì)于初始含水量較大的有機(jī)溶劑溶液，如果采用滲透汽化技術(shù)脫水，則需要非常大的膜面積，一次裝置投資很大。

實(shí)用新型內(nèi)容

為克服上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種熱泵精餾與滲透汽化耦合的有機(jī)溶劑脫水裝置，其能夠有效節(jié)約對(duì)有機(jī)溶劑脫水處理的能耗，并能降低脫水處理裝置的投資成本。

本實(shí)用新型的熱泵精餾與滲透汽化耦合的有機(jī)溶劑脫水裝置包括精餾塔，與所述精餾塔連通的滲透汽化系統(tǒng)，與所述滲透汽化系統(tǒng)連通的水蒸汽冷凝回收單元和有機(jī)溶劑冷凝回收單元，在所述精餾塔與所述滲透汽化系統(tǒng)之間還設(shè)置有熱泵，所述有機(jī)溶劑脫水裝置還包括與所述精餾塔相連通的回流再沸器，經(jīng)熱泵壓縮后的混合蒸汽的至少一部分能與所述回流再沸器相連通。

進(jìn)一步的，在所述精餾塔與所述熱泵之間還設(shè)置有氣液分離器。

進(jìn)一步的，還包括與所述精餾塔的塔底相連通的提餾塔。

進(jìn)一步的，還包括與所述回流再沸器相連通的塔頂液冷凝回收單元，所述塔頂液冷凝回收單元與所述精餾塔相連通。

進(jìn)一步的，還包括出料再沸器，所述有機(jī)溶劑冷凝回收單元與所述出料再沸器相連通。

更進(jìn)一步的，所述熱泵為蒸汽壓縮機(jī)。

本實(shí)用新型還提供一種熱泵精餾與滲透汽化耦合的有機(jī)溶劑脫水方法，包括如下步驟：

①通過精餾塔將含水有機(jī)溶劑處理至含水量不超過10％；

②將塔頂?shù)挠袡C(jī)溶劑-水的混合汽相通過壓縮機(jī)升壓至表壓0.1mpa以上；

③將步驟②的混合蒸汽分為兩股，一股回流至精餾塔，另一股通入滲透汽化系統(tǒng)進(jìn)行處理；

④將經(jīng)步驟③處理得到的有機(jī)溶劑蒸汽和水蒸汽分別進(jìn)行冷凝回收。

進(jìn)一步的，步驟③未經(jīng)過滲透汽化膜的有機(jī)溶劑蒸汽作為精餾塔的塔底再沸器的熱源，經(jīng)熱交換后的有機(jī)溶劑蒸汽被冷凝回流至精餾塔。