[發(fā)明專利]一種適用于低濃度有機溶液的分離精制系統(tǒng)裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN113975841A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 程維;許可;朱志坤;吳曉軍
• 申請（專利權）人: 浙江省天正設計工程有限公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;B01D3/32;B01D61/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 龔如朝

本申請公開了一種適用于低濃度有機溶液的分離精制系統(tǒng)裝置及方法，本申請的裝置包括換熱單元裝置、預濃縮系統(tǒng)和精餾塔系統(tǒng)，預濃縮系統(tǒng)包括膜組件及真空系統(tǒng)，原料液經(jīng)換熱單元裝置預熱后送入到膜組件進行分水預濃縮，形成的高溫初步濃縮液作為換熱單元裝置的其中一路熱源，換熱單元裝置由多通道換熱器組成，用于熱源與原料液進行換熱，對熱源中的熱量進行回收，并將原料液加熱至預濃縮所需的溫度，高溫初步濃縮液經(jīng)換熱單元裝置回收熱量后送入精餾塔系統(tǒng)進行精餾，塔頂氣經(jīng)冷凝后形成產(chǎn)品液，釜液經(jīng)過換熱單元裝置換熱后送往下游裝置。本申請能有效降低常規(guī)精餾中的能耗指標，對部分共沸精餾，能有效的減少目標產(chǎn)物的損失，極大的提高經(jīng)濟效益。

技術領域

本申請涉及一種適用于低濃度有機溶液的分離精制系統(tǒng)裝置及方法。

背景技術

在化工生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會產(chǎn)生大量含有低濃度有機溶劑的水溶液，對水溶液中的有機 溶劑的回收，目前大多采用精餾工藝處理。但是，由于水溶液中的有機溶劑的濃度較低，精餾分離得到較純的有機溶劑產(chǎn)品所需的精餾塔理論板數(shù)高，回流比高，能耗大。尤其是對于某些低濃度的或有共沸物的有機溶液體系，常規(guī)的精餾，其能耗更是進一步大大提高，且對于目標產(chǎn)物的損失較大，精餾收率低。

發(fā)明內容

本申請的目的是針對現(xiàn)有對于常規(guī)低濃度有機溶液的精制和分離，提供一種適用于低濃度有機溶液的分離精制系統(tǒng)裝置及方法，針對現(xiàn)有低濃度有機溶液常規(guī)精餾能耗高、目標產(chǎn)物損失較大的問題，提供了一個高效和節(jié)能的處理方案和系統(tǒng)。

本申請采用的技術方案如下：

所述的一種適用于低濃度有機溶液的分離精制系統(tǒng)裝置，其特征在于包括換熱單元裝置、預濃縮系統(tǒng)以及精餾塔系統(tǒng)，所述換熱單元裝置用于熱源與原料液冷源進行換熱，對熱源中的熱量進行回收，并將原料液加熱至預濃縮所需的溫度；所述預濃縮系統(tǒng)包括膜組件以及其配套的真空系統(tǒng)，原料液經(jīng)換熱單元裝置預熱后送入到膜組件的膜管程中，所述真空系統(tǒng)通過管道對膜組件的殼程抽取真空，真空系統(tǒng)的抽出口通過管道與冷凝系統(tǒng)連接，原料液中的水分穿過膜組件被真空系統(tǒng)抽出，抽出的水蒸汽經(jīng)過所述冷凝系統(tǒng)降溫后產(chǎn)出冷凝水，膜組件的膜管程出口排出經(jīng)分水后的高溫初步濃縮液，高溫初步濃縮液作為換熱單元裝置的其中一路熱源，高溫初步濃縮液經(jīng)換熱單元裝置回收熱量后，進入精餾塔系統(tǒng)。

所述的一種適用于低濃度有機溶液的分離精制系統(tǒng)裝置，其特征在于所述精餾塔系統(tǒng)包括精餾塔、塔底再沸器和塔頂冷凝器，所述膜組件的膜管程出口通過換熱單元裝置與精餾塔由管路連接，使得膜組件排出的高溫初步濃縮液經(jīng)換熱單元裝置回收熱量實現(xiàn)降溫后，進入精餾塔中進行精餾；精餾塔頂部出口排出的塔頂氣經(jīng)過塔頂冷凝器冷凝后形成塔頂液并收集于塔頂分液罐中；精餾塔的釜液通過塔底再沸器進行加熱，塔底再沸器采用管式換熱器結構，且塔底再沸器的熱通道中通入高溫熱源進行加熱，塔底再沸器的熱通道出口排出二次熱源；

精餾塔塔底內的高溫塔底分離液由輸送泵向外抽出；

其中，所述換熱單元裝置由多通道換熱器組成，其包括一個冷通道和三個熱通道，換熱單元裝置的冷通道中通入原料液，用于將原料液加熱至預濃縮所需的溫度；換熱單元裝置的三個熱通道分別通入高溫初步濃縮液、高溫塔底分離液和二次熱源以便分別與原料液進行換熱，回收上述三股熱源的熱量。

所述的一種適用于低濃度有機溶液的分離精制系統(tǒng)裝置，其特征在于還包括補充熱源進口管道，補充熱源進口管道輸入的補充熱源加入到二次熱源中，以確保對原料液進行換熱的加熱效果。

所述的一種適用于低濃度有機溶液的分離精制系統(tǒng)裝置，其特征在于所述膜組件采用膜管式分離器，包括殼體及設置于殼體內的中空纖維膜組件，中空纖維膜上設有方便水蒸汽穿過的膜微孔；所述塔底再沸器的熱通道中通入高溫熱源為熱水或低壓水蒸汽。

所述的一種適用于低濃度有機溶液的分離精制系統(tǒng)裝置，其特征在于所述塔頂分液罐的排液口分為兩路，第一路作為塔頂回流液回流至精餾塔塔頂內，第二路作為塔頂分離液送往下游工段，或者第二路作為塔頂返料液與原料液混合后一并作為原料液送入換熱單元裝置進行加熱至預濃縮所需的溫度。