CN104971511A - 一种安全高效环保型蒸馏装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全高效环保型蒸馏装置，包括蒸馏器、换热系统、溶剂接收槽、单级高速离心式蒸汽压缩机、真空缓冲罐和无油立式真空泵，蒸馏器通过气相管与换热系统相连，换热系统为三级换热系统，其包括一级换热器、二级换热器和三级换热器，各设备相连形成循环蒸馏的回路。本发明在整个循环蒸馏的过程中，系统处于密闭状态，没有蒸馏尾气释放，换热器采用多级换热设置，相对传统的蒸馏方式更节能高效，更易于控制，更环保，运行更平稳，设置自动化仪表后可实现全自动运行。能够在大幅提高溶剂回收率的同时，提高蒸馏装置的安全性，且大幅降低环境污染风险。

Description

一种安全高效环保型蒸馏装置
技术领域
本发明属于化工设备技术领域，具体地说是涉及一种安全高效环保型蒸馏装置。
背景技术
众所周知，化工生产的特性是易燃、易爆、有毒、腐蚀性等高危险特性。除了国家安全生产监督管理总局2009年发布的《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安监总管三〔2009〕116号)的“十五大危险工艺”之外，化工蒸馏装置亦被各地安全生产监管部门列入重点监管的对象。实际化工生产中的蒸馏装置亦是事故多发的装置，特别是溶剂回收、母液回收装置，因溶剂回收后残液的组分非常复杂，在蒸馏过程中加热后大幅提高了装置的危险性。溶剂回收率越高则危险性越大，若降低溶剂回收率则蒸馏残液大幅增加，为企业带来经济损失的同时，亦带来残液处理的问题和环境污染风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种安全高效环保型蒸馏装置，能够在大幅提高溶剂回收率的同时，提高蒸馏装置的安全性，且大幅降低环境污染风险。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种安全高效环保型蒸馏装置，包括蒸馏器、换热系统、溶剂接收槽、单级高速离心式蒸汽压缩机、真空缓冲罐和无油立式真空泵，所述蒸馏器通过气相管与换热系统相连，所述换热系统为三级换热系统，其包括一级换热器、二级换热器和三级换热器，所述一级换热器上设有一级汽液分离器，所述二级换热器为冷冻盐水冷凝器，所述冷冻盐水冷凝器上设有二级汽液分离器，所述三级换热器为热水加热器，所述一级汽液分离器和二级汽液分离器的出液口均与溶剂接收槽的进液口相连，所述一级汽液分离器的出气口与单级高速离心式蒸汽压缩机的进气口相连，所述单级高速离心式蒸汽压缩机的出气口和二级汽液分离器的出气口均与真空缓冲罐的进气口相连，所述真空缓冲罐的出气口与无油立式真空泵的进气口相连，所述无油立式真空泵的出气口与尾气吸收装置或焚烧炉相连。
蒸馏器为蒸馏釜或其他形式带升温降温功能的蒸馏容器，蒸馏器上设置有氮气接口、气相管、氮气回管及其他安全附件，采用氮气作为系统循环介质既能达到循环蒸馏的目的，亦可有效隔绝空气从而大幅提高装置的安全性。蒸馏装置在整个循环蒸馏的过程中，系统处于密闭状态，没有蒸馏尾气释放，相对传统的蒸馏方式，本发明的蒸馏装置更环保。也可以依据工艺条件选用其他惰性气体。换热器采用多级换热设置，经真空度调节阀调节后一级换热器至蒸馏器处于负压状态，大幅降低溶剂沸点使蒸馏更节能。而二级换热器处于正压状态，提高了溶剂的沸点，使溶剂更容易冷凝液化。该蒸馏装置相对传统的蒸馏方式更节能高效，更易于控制，运行更平稳，设置自动化仪表后可实现全自动运行。另外，也可以依据工艺条件增加多级换热器，亦可依据工艺条件选择多级换热器连接方式为并联或串联连接方式，还可依据工艺条件使用其他换热介质，比如循环水、冷冻液、热水、蒸汽、导热油等。
本发明的蒸馏装置，在蒸馏之前，通过蒸馏器上的氮气阀门向系统内注入氮气，随后开启单级高速离心式蒸汽压缩机，开始系统内氮气循环，再开启蒸馏器及三级换热器加热。溶剂汽化后随氮气气流经一级换热器时冷凝下来自流至一级汽液分离器，液相经排液阀至溶剂回收接收槽，未完全冷凝的溶剂气相组分随氮气气流经单级高速离心式压缩机、至气体缓冲罐、至二级换热器再次冷却，液相经排液阀至溶剂接收槽，及少量残存气相经三级换热器加热后经氮气回流管由底部进入蒸馏器。循环蒸馏过程中可依据工艺条件条件调节真空度的调节阀来调节系统内真空度，亦可依据工艺条件调节蒸馏器及三级换热器换热介质温度从而控制蒸馏速度。循环蒸馏结束后可依据工艺条件选择关闭单级高速离心式压缩机后，开启无油立式真空泵将蒸馏器内残留的溶剂蒸尽。
优选的，所述蒸馏器上设有氮气回管，所述氮气回管上设有止回阀。氮气回管上设置止回阀并插入蒸馏器内底部，氮气回管采用插入式的设计，可以使装置在运行过程中，受热的氮气由蒸馏器液面以下底部进入，溶剂在受热的同时亦起到搅拌的作用，使溶剂受热更均匀，传热效率更高。
优选的，所述一级汽液分离器和二级汽液分离器上均设有液位计和排液阀。可以对液位进行自动控制，也可以采用液位传感器与排液阀联动实现液位自动控制。
优选的，所述真空缓冲罐的出气口与无油立式真空泵的进气口之间还设有气体缓冲罐，所述气体缓冲罐的进气口设有真空调节阀，所述真空调节阀用于调节系统真空度。
本发明的一种安全高效环保型蒸馏装置，在整个循环蒸馏的过程中，系统处于密闭状态，没有蒸馏尾气释放，换热器采用多级换热设置，相对传统的蒸馏方式更节能高效，更易于控制，更环保，运行更平稳，设置自动化仪表后可实现全自动运行。能够在大幅提高溶剂回收率的同时，提高蒸馏装置的安全性，且大幅降低环境污染风险。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明一种安全高效环保型蒸馏装置实施例1的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明一种安全高效环保型蒸馏装置的优选实施例1，包括蒸馏器1、换热系统、溶剂接收槽6、单级高速离心式蒸汽压缩机7、真空缓冲罐8和无油立式真空泵9，所述蒸馏器1通过气相管与换热系统相连，所述换热系统为三级换热系统，其包括一级换热器2、二级换热器4和三级换热器5，所述一级换热器2上设有一级汽液分离器21，所述二级换热器4为冷冻盐水冷凝器，所述冷冻盐水冷凝器上设有二级汽液分离器41，所述三级换热器5为热水加热器，所述一级汽液分离器21和二级汽液分离器41的出液口均与溶剂接收槽6的进液口相连，所述一级汽液分离器21的出气口与单级高速离心式蒸汽压缩机7的进气口相连，所述单级高速离心式蒸汽压缩机7的出气口和二级汽液分离器41的出气口均与真空缓冲罐8的进气口相连，所述真空缓冲罐8的出气口与无油立式真空泵9的进气口相连，所述无油立式真空泵9的出气口与尾气吸收装置或焚烧炉相连。
蒸馏器1为蒸馏釜或其他形式带升温降温功能的蒸馏容器，蒸馏器1上设置有氮气接口、气相管、氮气回管11及其他安全附件，采用氮气作为系统循环介质既能达到循环蒸馏的目的，亦可有效隔绝空气从而大幅提高装置的安全性。蒸馏装置在整个循环蒸馏的过程中，系统处于密闭状态，没有蒸馏尾气释放，相对传统的蒸馏方式，本发明的蒸馏装置更环保。也可以依据工艺条件选用其他惰性气体。换热器采用多级换热设置，经真空度调节阀调节后一级换热器2至蒸馏器1处于负压状态，大幅降低溶剂沸点使蒸馏更节能。而二级换热器4处于正压状态，提高了溶剂的沸点，使溶剂更容易冷凝液化。该蒸馏装置相对传统的蒸馏方式更节能高效，更易于控制，运行更平稳，设置自动化仪表后可实现全自动运行。另外，也可以依据工艺条件增加多级换热器，亦可依据工艺条件选择多级换热器连接方式为并联或串联连接方式，还可依据工艺条件使用其他换热介质，比如循环水、冷冻液、热水、蒸汽、导热油等。
本发明的蒸馏装置，在蒸馏之前，通过蒸馏器1上的氮气阀门向系统内注入氮气，随后开启单级高速离心式蒸汽压缩机7，开始系统内氮气循环，再开启蒸馏器1及三级换热器5加热。溶剂汽化后随氮气气流经一级换热器2时冷凝下来自流至一级汽液分离器21，液相经排液阀至溶剂回收接收槽6，未完全冷凝的溶剂气相组分随氮气气流经单级高速离心式压缩机7、至气体缓冲罐3、至二级换热器4再次冷却，液相经排液阀至溶剂接收槽6，及少量残存气相经三级换热器5加热后经氮气回流管11由底部进入蒸馏器1。循环蒸馏过程中可依据工艺条件条件调节真空度的调节阀来调节系统内真空度，亦可依据工艺条件调节蒸馏器1及三级换热器5换热介质温度从而控制蒸馏速度。循环蒸馏结束后可依据工艺条件选择关闭单级高速离心式压缩机7后，开启无油立式真空泵9将蒸馏器1内残留的溶剂蒸尽。
所述蒸馏器1上设有氮气回管11，所述氮气回管11上设有止回阀。氮气回管11上设置止回阀并插入蒸馏器1内底部，氮气回管11采用插入式的设计，可以使装置在运行过程中，受热的氮气由蒸馏器1液面以下底部进入，溶剂在受热的同时亦起到搅拌的作用，使溶剂受热更均匀，传热效率更高。
所述一级汽液分离器21和二级汽液分离器41上均设有液位计和排液阀。可以对液位进行自动控制，也可以采用液位传感器与排液阀联动实现液位自动控制。
所述真空缓冲罐8的出气口与无油立式真空泵9的进气口之间还设有气体缓冲罐3，所述气体缓冲罐3的进气口设有真空调节阀，所述真空调节阀用于调节系统真空度。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (4)

1.一种安全高效环保型蒸馏装置，其特征在于：包括蒸馏器(1)、换热系统、溶剂接收槽(6)、单级高速离心式蒸汽压缩机(7)、真空缓冲罐(8)和无油立式真空泵(9)，所述蒸馏器(1)通过气相管与换热系统相连，所述换热系统为三级换热系统，其包括一级换热器(2)、二级换热器(4)和三级换热器(5)，所述一级换热器(2)上设有一级汽液分离器(21)，所述二级换热器(4)为冷冻盐水冷凝器，所述冷冻盐水冷凝器上设有二级汽液分离器(41)，所述三级换热器(5)为热水加热器，所述一级汽液分离器(21)和二级汽液分离器(41)的出液口均与溶剂接收槽(6)的进液口相连，所述一级汽液分离器(21)的出气口与单级高速离心式蒸汽压缩机(7)的进气口相连，所述单级高速离心式蒸汽压缩机(7)的出气口和二级汽液分离器(41)的出气口均与真空缓冲罐(8)的进气口相连，所述真空缓冲罐(8)的出气口与无油立式真空泵(9)的进气口相连，所述无油立式真空泵(9)的出气口与尾气吸收装置或焚烧炉相连。
2.根据权利要求1所述的一种安全高效环保型蒸馏装置，其特征在于：所述蒸馏器(1)上设有氮气回管(11)，所述氮气回管(11)上设有止回阀。
3.根据权利要求1所述的一种安全高效环保型蒸馏装置，其特征在于：所述一级汽液分离器(21)和二级汽液分离器(41)上均设有液位计和排液阀。
4.根据权利要求1所述的一种安全高效环保型蒸馏装置，其特征在于：所述真空缓冲罐(8)的出气口与无油立式真空泵(9)的进气口之间还设有气体缓冲罐(3)，所述气体缓冲罐(3)的进气口设有真空调节阀，所述真空调节阀用于调节系统真空度。
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