CN110559677A - 一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置 - Google Patents

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郑铁江
蒋国强
马阳升
吴晓明
俞晔虎
赵跃
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Jiangsu Hundred Sichuan High Science And Technology New Materials Ltd By Share Ltd
Ningxia Baichuan Technology Co Ltd
Nantong Hundred Sichuan New Materials Co Ltd
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    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
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    • B01D—SEPARATION
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Abstract

本发明涉及精细化工技术领域中的再回收利用部分，具体公开了一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，包括精馏塔、冷凝器装置和冷凝片装置，精馏塔上部和冷凝器装置连接，冷凝器装置和冷凝片装置连接，曲面冷凝片装置包括罐体、曲面冷凝片和集液槽，曲面冷凝片和集液槽均在罐体内部，集液槽在曲面冷凝片下方，冷凝器装置中第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器依次相接，第一冷凝器和精馏塔上部连接，第三冷凝器和罐体连接。气相经过三级冷凝器，后经过曲面冷凝片组的冷凝后，尾气中的VOC含量可以由原来的20％降低到5％左右，并且曲面冷凝片组充分保证了冷凝接触面，而且使用操作简单，后期清理维护都很方便。

Description

一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置
技术领域
本发明属于精细化工技术领域中的再回收利用部分，尤其是一种高效三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置。
背景技术
三羟甲基丙烷是以甲醛和正丁醛为原料在催化剂作用下缩合制得三羟基甲基丙烷，原料中所用的甲醛由甲醇氧化自备。
甲醇通过氧气在催化剂银的催化下制得甲醛溶液，反应方程如下：
2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O
CH3OH→HCHO+H2
甲醛与正丁醛在碱性氢氧化钠溶液下缩合形成三羟甲基丙烷，反应方程如下：
缩合生成的三羟甲基丙烷部分发生醚化反应转为副产品双三羟，反应方程如下：
目前，三羟合成反应相对比较稳定成熟，且在反应中剩余的甲醇以及甲醛可以通过脱醇、脱醛塔稳定去除。而溶剂回收阶段在精馏冷却过程中，溶剂在负压精馏后，经过三级列管冷凝器冷凝并回流后，VOC含量(VOC以辛醇为主)只能控制在15-20％左右，达不到绿色环保的要求。
因此急需一种方法或设备可以将VOC控制在合格标准以内。
发明内容
本发明提供一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，实现了对溶剂精馏塔尾气处理并回收，并且对尾气的处理使得尾气中的VOC含量降低，
为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，包括一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，包括精馏塔、冷凝器装置和冷凝片装置，所述精馏塔上部和所述冷凝器装置连接，所述冷凝器装置和冷凝片装置连接，
所述冷凝片装置为曲面冷凝片装置，所述曲面冷凝片装置包括罐体、曲面冷凝片和集液槽，所述曲面冷凝片和集液槽均设置在罐体内部，所述集液槽设置在所述曲面冷凝片下方；
进一步地，所述冷凝器装置包括第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器，所述第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器依次连接，所述第一冷凝器与所述精馏塔上部连接，所述第三冷凝器和所述罐体连接。
进一步地，所述冷凝器装置还包括回流罐和分层罐，所述第一冷凝器、第二冷凝器下部与回流罐连接，第三冷凝器下部与分层罐连接，所述回流罐和分层罐相接，所述回流罐下部与精馏塔连接。
进一步地，所述第三冷凝器与所述罐体之间设有水循环真空泵。
进一步地，所述集液槽和曲面冷凝片之间设置有集液孔板，所述集液孔板上设置有下凹的孔。
进一步地，所述曲面冷凝片包括上下两层曲面冷凝片组，每层曲面冷凝片组均包括若干个依次排列的曲面冷凝片。
进一步地，所述每层曲面冷凝片上方设置有冷凝水出口，下方设置有冷凝水进口。
进一步地，所述罐体的顶部设有尾气出口，所述尾气出口外部连接有尾气检测装置。
本发明的有益效果：溶剂在水循环真空泵的作用下通过精馏塔负压精馏后，经过三级冷凝器，最后少量的蒸汽再经过自制波浪形曲面冷凝片组的冷凝后，尾气中的VOC含量可以由原来的20％降低到5％左右，达到了绿色环保的理念，并且此波浪曲面冷凝片组充分保证了冷凝接触面，而且使用操作简单，后期清理维护都很方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明总体示意图；
图2是本发明中的集液孔板的俯视图；
图3是本发明中冷凝水进口和冷凝水出口示意图；
图4是本发明集液孔板上的下凹的孔的示意图。
图中：1-精馏塔,2-冷凝器装置，21-第一冷凝器，22-第二冷凝器，23-第三冷凝器，24-回流罐，25-分层罐，3-罐体，4-曲面冷凝片，41-冷凝水进口，42-冷凝水出口，5-集液槽，6-水循环真空泵，7-集液孔板，8-尾气出口，9-尾气检测装置，10-孔。
具体实施方式
下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个具体实施例中，如图1至图4所示，具体公示了一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，包括精馏塔1、冷凝器装置2和冷凝片装置，所述精馏塔1上部和所述冷凝器装置2连接，所述冷凝器装置2和冷凝片装置连接，
所述冷凝片装置为曲面冷凝片装置，所述曲面冷凝片装置包括罐体3、曲面冷凝片4和集液槽5，所述罐体3的顶部设有尾气出口8，所述尾气出口8外部连接有尾气检测装置9，所述曲面冷凝片4包括上下两层曲面冷凝片组，每层曲面冷凝片组均包括若干个依次排列的曲面冷凝片，所述每层曲面冷凝片上方设置有冷凝水出口42，下方设置有冷凝水进口41，所述曲面冷凝片4和集液槽5均设置在罐体3内部，所述集液槽5设置在所述曲面冷凝片4下方，所述集液槽5和曲面冷凝片4之间设置有集液孔板7，所述集液孔板7上设置有下凹的孔10；
所述冷凝器装置2包括第一冷凝器21、第二冷凝器22、第三冷凝器23，所述第一冷凝器21、第二冷凝器22和第三冷凝器23依次连接，所述第一冷凝器21与所述精馏塔1上部连接，所述第三冷凝器23和所述罐体3连接，所述第三冷凝器23与所述罐体3之间设有水循环真空泵6。
所述冷凝器装置还包括回流罐24和分层罐25，所述第一冷凝器21、第二冷凝器22下部与回流罐24连接，第三冷凝器23下部与分层罐25连接，所述回流罐24和分层罐25相接，所述回流罐24下部与精馏塔1连接。
本发明的动作过程为：打开溶剂(其中VOC以辛醇为主含量为76350ppm)精馏塔1进料泵，控制塔温在165℃，塔顶温度在100℃，VOC经过精馏塔1精馏后，气相进入冷凝器装置2，气相经过第一冷凝器21和第二冷凝器22冷凝，冷凝液部分进入回流罐24，继续进入精馏塔1精馏提纯，与第三冷凝器下部23相连接的分层罐25将收集的冷凝液进行轻重组分分离，方便回收和后期处理，残余的部位尾气进入到水循环真空泵6后面的罐体3内的曲面冷凝片装置，最终水循环真空泵6中少量尾气从两层波浪曲面冷凝片组中间进入，在冷凝片装置中与波浪曲面冷凝片充分接触冷凝后，冷凝液在下方集液孔板7上汇聚，随后从孔板上下凹的15°孔10流入下方集液槽5进行收集，经过冷凝后的尾气由尾气出口8排出，进入尾气检测装置9。
最终分三个时间点对曲面冷凝片组装置上部进行尾气收集并进行VOC检测，三次检测结果分别为3600ppm、3522ppm、3478ppm，可以计算出VOC冷凝效率均在95％左右，达到了绿色环保的环保理念。
以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，包括精馏塔(1)、冷凝器装置(2)和冷凝片装置，所述精馏塔(1)上部和所述冷凝器装置(2)连接，所述冷凝器装置(2)和冷凝片装置连接，其特征在于，
所述冷凝片装置为曲面冷凝片装置，所述曲面冷凝片装置包括罐体(3)、曲面冷凝片(4)和集液槽(5)，所述曲面冷凝片(4)和集液槽(5)均设置在罐体(3)内部，所述集液槽(5)设置在所述曲面冷凝片(4)下方；
所述冷凝器装置(2)包括第一冷凝器(21)、第二冷凝器(22)、第三冷凝器(23)，所述第一冷凝器(21)、第二冷凝器(22)和第三冷凝器(23)依次连接，所述第一冷凝器(21)与所述精馏塔(1)上部连接，所述第三冷凝器(23)和所述罐体(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，其特征在于，所述冷凝器装置还包括回流罐(24)和分层罐(25)，所述第一冷凝器(21)、第二冷凝器(22)下部与回流罐(24)连接，第三冷凝器(23)下部与分层罐(25)连接，所述回流罐(24)和分层罐(25)相接，所述回流罐(24)下部与精馏塔(1)连接。
3.根据权利要求1所述的一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，其特征在于，所述第三冷凝器(23)与所述罐体(3)之间设有水循环真空泵(6)。
4.根据权利要求1所述的一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，其特征在于，所述集液槽(5)和曲面冷凝片(4)之间设置有集液孔板(7)，所述集液孔板(7)上设置有下凹的孔(10)。
5.根据权利要求1所述的一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，其特征在于，所述曲面冷凝片(4)包括上下两层曲面冷凝片组，每层曲面冷凝片组均包括若干个依次排列的曲面冷凝片。
6.根据权利要求5所述的一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，其特征在于，所述每层曲面冷凝片上方设置有冷凝水出口(42)，下方设置有冷凝水进口(41)。
7.根据权利要求1所述的一种高效的三羟甲基丙烷合成溶剂精馏尾气回收装置，其特征在于，所述罐体(3)的顶部设有尾气出口(8)，所述尾气出口(8)外部连接有尾气检测装置(9)。
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