CN111841054B - 一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统及其回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统，包括蒸馏塔、第一冷凝器、第二冷凝器和合格收集槽；所述蒸馏塔的一侧开设蒸汽进气口、有机溶剂进料口和生蒸汽进气口，蒸馏塔顶部开设有蒸汽出气口，蒸汽出气口通过三通分液罐分别形成合格回路和不合格回路；合格回路连通至合格收集槽中，不合格回路导通至蒸馏塔中部；所述蒸汽出气口与三通分液罐之间设置有第一冷凝器，合格回路和合格收集槽中用于冷却合格液和蒸汽的第二冷凝器；蒸馏塔的另一侧自上而下依次开设有残留液出口和蒸馏水出口，所述蒸馏塔下端侧壁上开设有残留物料输出口，该残留物料输出口通过增压泵和引流管连通至蒸馏塔中部内腔中。本发明创造性和新颖性好，实用性强，易于推广。

Description

一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统及其回收方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其是涉及一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统及其回收方法。

背景技术

现阶段，在生产制造的过程中，会产生很多有机废料，这些有机废料现阶段通常是采用燃烧的方式进行回收处理，但是燃烧的方式会产生CO2，会引起温室效应，并且燃烧会消耗大量的能量。

针对这样的问题，现阶段部分企业采用蒸馏塔和冷凝器进行蒸馏回收的方式进行废物回收，液体混合物中各组分挥发性的差异而把组分分离的传质过程。把液体沸腾产生的蒸气导入冷凝管，使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝的过程。通过这样的技术对有机物进行回收；但是在实际生产中，现有的回收方式还存在几点问题：

第一，现阶段蒸馏塔的输出蒸汽在进过冷凝器冷凝后，仍然会有部分气体不能液化，导致输出路径中存在气体，输出路径内的气压大于水压，引起输出管道堵塞，乃至造成爆炸；

第二，部分有机物是以液态的油状形式存在的，油状有机物在管壁上的粘度较大，引起送料困难的问题，引起进入蒸馏塔中的有机物流速较慢，影响正常补给。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统及其回收方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统，其特征在于：包括蒸馏塔、第一冷凝器、第二冷凝器和合格收集槽；所述蒸馏塔的一侧自上而下依次开设蒸汽进气口、有机溶剂进料口和生蒸汽进气口，蒸馏塔顶部开设有蒸汽出气口，蒸汽出气口通过三通分液罐分别形成合格回路和不合格回路；合格回路连通至合格收集槽中，不合格回路导通至蒸馏塔中部；所述蒸汽出气口与三通分液罐之间设置有用于冷却蒸汽的第一冷凝器，合格回路和合格收集槽中用于冷却合格液和蒸汽的第二冷凝器；蒸馏塔的另一侧自上而下依次开设有残留液出口和蒸馏水出口，所述蒸馏塔下端侧壁上开设有残留物料输出口，该残留物料输出口通过增压泵和引流管连通至蒸馏塔中部内腔中。

优选为：所述有机溶剂进料口输入端安装有用于增加溶剂流动压力的自吸式增压装置；所述自吸式增压装置包括内管、外管、喉管和吸气泵；所述外管套设在内管外且与内管间隙设置，所述外管与机溶剂进料口连通；所述喉管安装位于内管输出端的外管内壁上；所述外管远离有机溶剂进料口的一端通过底环与内管密封连接；所述外管的侧壁上开设有进气口；所述吸气泵安装在该进气口内将外界大气输送至间隙内。

优选为：所述有机溶剂进料口与蒸馏塔下端的侧壁切向设置，有机溶剂以切向旋流的方式进入蒸馏塔内。

优选为：所述蒸汽出气口的输出端设置有用于防止蒸汽回流的阻隔部件，该阻隔部件包括水封阀和/或单向阀。

优选为：所述蒸汽进气口和生蒸汽进气口输入端通过空气交换器分别与生蒸汽源和进化空气源连通；所述空气交换器包括交换器壳体和设置在交换器壳体内部具有内腔的高温耐热网；所述高温耐热网上具有蜂窝状通气孔；所述生蒸汽进气口通过高温耐热网的内腔连通至生蒸汽源，所述蒸汽进气口通过设置在交换器壳体两端的贯通口连通至净化空气源。

优选为：所述蒸汽进气口的输出端与向下倾斜且于蒸馏塔内部切向连通，净化的热空气以倾斜向下旋流的方式进入蒸馏塔内。

优选为：所述蒸汽进气口与有机溶剂进料口之间的蒸馏塔内部设置有漏斗形阻隔板；将蒸馏塔隔离成上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室之间通过漏斗形阻隔板换气口连通；所述蒸馏塔侧壁位于漏斗形阻隔板下方安装有液位监测器。

优选为：低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统的送气管道均采用隔热蒸汽输送管道，该隔热蒸汽输送管道包括内输送管道和套设在内输送管道上的外输送管道；内输送管道和外输送管道之间具有密封的隔热腔；所述隔热腔内填充有保温玻璃棉。

优选为：所述外输送管道外套设有套管，该套管与外输送管道之间具有真空腔，所述套管上设置有真空阀。

与现有技术相比较，本发明带来的有益效果为：

1、通过在蒸汽口的输出端采用三通分液罐的方式进行分液处理，将经过第一冷凝器冷凝处理的气液混合物在三通分液罐中进行区分，液体其重力较大沿着三通分液罐底部的出口流出，而部分未能水凝处理的气体沿着侧面三通分液罐的侧面排出，向上倾斜排出，三通分液罐侧面的排出口向上倾斜设置；从而有效的解决现阶段蒸馏塔的输出蒸汽在进过冷凝器冷凝后，仍然会有部分气体不能液化，导致输出路径中存在气体，输出路径内的气压大于水压，引起输出管道堵塞乃至爆炸的问题。

其次，通过设置有第二冷凝器，第二冷凝器的作用是将部分液体流动带出的少量气体进一步进行冷凝液化处理，避免部分气体沿着水流一起排出引起合格回路出现堵塞的现象。

2、通过设置有自吸式增压装置，该自吸式增压装置给进入蒸馏塔内部的有机溶剂，一个朝向输出端的吸力，以解决现有技术中部分有机物是以液态的油状形式存在的，油状有机物在管壁上的粘度较大，引起送料困难的问题，引起进入蒸馏塔中的有机物流速较慢，影响正常补给的问题。

3、有机溶剂进料口与蒸馏塔下端的侧壁切向设置，这样的而设置可是有机溶剂以旋流的方式进入蒸馏塔内部，避免蒸馏塔内积累的液体产生的压力，影响正常进料的问题。

4、所述蒸汽出气口的输出端设置有用于防止蒸汽回流的阻隔部件，该阻隔部件包括水封阀，这样的设置防止合格气体回流造成爆炸的问题。

5、通过设置有空气交换器，这样的方式可以将蒸汽运送过程中损失的热量又空气吸收回一部分，提高资源利用率，并且提高蒸馏塔的蒸馏效果。

6、所述蒸汽进气口与有机溶剂进料口之间的蒸馏塔内部设置有漏斗形阻隔板；可以一面蒸汽上升的过程中带走底部的残留液体。

7、低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统的送气管道均采用隔热蒸汽输送管道这样的方式技能保存热量，又能避免外部高温影响生产车间的工作环境。

此外，本发明还公开了一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统的回收方法，包括如下步骤：

S1：将待处理的有机溶剂、生蒸汽和净化空气分别与蒸馏塔上一一对应的输入口连通；

S2：打开有机溶剂进料口，有机溶剂以旋流的方式切向进入蒸馏塔内，当蒸馏塔内部的有机溶剂达到指定动的液位，生蒸汽源以处置扩散式进入蒸馏塔内，净化空气源在吸收生蒸汽的热量后，以倾斜向下旋流的方式进入蒸馏塔内进行蒸馏工作；

S3：蒸馏产生的气体向上沿着蒸汽出气口排出，未能蒸馏的高沸点残留液沿着残留液出口排出，蒸馏过程中产生的蒸馏水沿着蒸馏液出口排出；

S4：蒸汽出气口排出通过第一冷凝器进行冷凝处理后，一部分变为液体，一部分仍然是气体，液体部分由于重力沿着三通分液罐下方排出，气体沿三通分液罐侧面的侧开口重新进入蒸馏塔进行再次循环；

S5：沿着三通分液罐下方排出的液体部分通过第二冷凝器再次冷凝，将液体部分流动时残留的小部分气体再次冷凝，然后送入合格品收集槽中以此循环。

通过采用上述技术方案，具有以下好处：

1、净化空气可以吸收蒸汽运输过程中被管道吸收的热量，并且通过旋流向下的方式对有机溶剂进行升温处理，该过程即可以回收热量还能将蒸发过程中的残留在蒸馏塔内壁上的水珠重现待会蒸馏塔底部便于再次蒸馏和回收；

2、通过三通分液罐对的气液混合物进行分流，液体凭借自身重力处于下方，气体高压流向低压的而方式回收至蒸馏塔中，避免气体的气压原因导致液体乃衣排放的问题，防止出现爆炸的现象。

3、通过设置第二次冷凝的方式，第二冷凝的作用是将部分液体流动带出的少量气体进一步进行冷凝液化处理，避免部分气体沿着水流一起排出引起合格回路出现堵塞的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式结构示意图；

图2为自吸式增压装置结构示意图；

图3为有机溶剂进料口的切向进料示意图；

图4为隔热蒸汽输送管道的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

实施例1

如图1所示，本发明公开了一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统，在本发明具体实施方式中，包括蒸馏塔1、第一冷凝器2、第二冷凝器3和合格收集槽4；所述蒸馏塔1的一侧自上而下依次开设蒸汽进气口10、有机溶剂进料口12和生蒸汽进气口13，蒸馏塔1顶部开设有蒸汽出气口11，蒸汽出气口11通过三通分液罐14分别形成合格回路111和不合格回路112；合格回路111连通至合格收集槽4中，不合格回路112导通至蒸馏塔1中部；所述蒸汽出气口11与三通分液罐14之间设置有用于冷却蒸汽的第一冷凝器2，合格回路111和合格收集槽14中用于冷却合格液和蒸汽的第二冷凝器3；蒸馏塔1的另一侧自上而下依次开设有残留液出口15和蒸馏水出口16，所述蒸馏塔1下端侧壁上开设有残留物料输出口17，该残留物料输出口17通过增压泵和引流管连通至蒸馏塔1中部内腔中。

需要说明的是不合格回路上具有单向阀，防止蒸馏塔内部气体串流。

在本发明具体实施方式中，所述蒸汽出气口11的输出端设置有用于防止蒸汽回流的阻隔部件5，该阻隔部件5为水封阀。

在本发明具体实施方式中，所述蒸汽进气口10和生蒸汽进气口13输入端通过空气交换器6分别与生蒸汽源和进化空气源连通；所述空气交换器6包括交换器壳体61和设置在交换器壳体61内部具有内腔的高温耐热网62；所述高温耐热网62上具有蜂窝状通气孔；所述生蒸汽进气口13通过高温耐热网62的内腔连通至生蒸汽源，所述蒸汽进气口10通过设置在交换器壳体61两端的贯通口连通至净化空气源。

在生蒸汽经过高温蓄热体形成的内腔中，生蒸汽的散发的热量会被停留在高温蓄热体上，当净空气的温度进入以后会吸收高温蓄热体上的热量，实现热回收的效果。

在本发明具体实施方式中，所述蒸汽进气口10的输出端与向下倾斜且于蒸馏塔1内部切向连通，净化的热空气以倾斜向下旋流的方式进入蒸馏塔1内，可以达到热空气向下与有机溶剂进行蒸馏的目的，回收热量进行加工。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、通过在蒸汽口的输出端采用三通分液罐的方式进行分液处理，将经过第一冷凝器冷凝处理的气液混合物在三通分液罐中进行区分，液体其重力较大沿着三通分液罐底部的出口流出，而部分未能水凝处理的气体沿着侧面三通分液罐的侧面排出，向上倾斜排出，三通分液罐侧面的排出口向上倾斜设置；从而有效的解决现阶段蒸馏塔的输出蒸汽在进过冷凝器冷凝后，仍然会有部分气体不能液化，导致输出路径中存在气体，输出路径内的气压大于水压，引起输出管道堵塞乃至爆炸的问题。

其次，通过设置有第二冷凝器，第二冷凝器的作用是将部分液体流动带出的少量气体进一步进行冷凝液化处理，避免部分气体沿着水流一起排出引起合格回路出现堵塞的现象。

2、在蒸汽出气口的输出端设置有用于防止蒸汽回流的阻隔部件，该阻隔部件是水封阀，这样的设置防止合格气体回流造成爆炸的问题。

3、通过设置有空气交换器，这样的方式可以将蒸汽运送过程中损失的热量又空气吸收回一部分，提高资源利用率，并且提高蒸馏塔的蒸馏效果。

实施例2，与实施例1不同之处为

如图2-3所示，在本发明具体实施方式中，所述有机溶剂进料口12输入端安装有用于增加溶剂流动压力的自吸式增压装置7；所述自吸式增压装置7包括内管71、外管72、喉管73和吸气泵74；所述外管75套设在内管71外且与内管71间隙设置，所述外管72与机溶剂进料口12连通；所述喉管73安装位于内管72输出端的外管内壁上；所述外管75远离有机溶剂进料口12的一端通过底环75与内管71密封连接；所述外管75的侧壁上开设有进气口；所述吸气泵74安装在该进气口内将外界大气输送至间隙内。以此方式形成拉阀尔管道结构，气流经过喉管由于输出口瞬间减小，经过此处的气流会变大，而内管的输出端会产生一个负压，内管外端气压小，便起到提高出料能力的效果。

在本发明具体实施方式中，所述有机溶剂进料口12与蒸馏塔1下端的侧壁切向设置，有机溶剂以切向旋流的方式进入蒸馏塔1内。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、通过设置有自吸式增压装置，该自吸式增压装置给进入蒸馏塔内部的有机溶剂，一个朝向输出端的吸力，以解决现有技术中部分有机物是以液态的油状形式存在的，油状有机物在管壁上的粘度较大，引起送料困难的问题，引起进入蒸馏塔中的有机物流速较慢，影响正常补给的问题。

2、有机溶剂进料口与蒸馏塔下端的侧壁切向设置，这样的而设置可是有机溶剂以旋流的方式进入蒸馏塔内部，避免蒸馏塔内积累的液体产生的压力，影响正常进料的问题。

实施例3，与实施例2不同之处为

如图4所示，在本发明具体实施方式中，所述蒸汽进气口10与有机溶剂进料口12之间的蒸馏塔1内部设置有漏斗形阻隔板8；将蒸馏塔1隔离成上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室之间通过漏斗形阻隔板8换气口连通；所述蒸馏塔1侧壁位于漏斗形阻隔板8下方安装有液位监测器18。

在本发明具体实施方式中，低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统的送气管道均采用隔热蒸汽输送管道，该隔热蒸汽输送管道包括内输送管道91和套设在内输送管道91上的外输送管道92；内输送管道91和外输送管道92之间具有密封的隔热腔93；所述隔热腔93内填充有保温玻璃棉。

在本发明具体实施方式中，所述外输送管道92外套设有套管94，该套管94与外输送管道92之间具有真空腔95，所述套管94上设置有真空阀96。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、所述蒸汽进气口与有机溶剂进料口之间的蒸馏塔内部设置有漏斗形阻隔板；可以一面蒸汽上升的过程中带走底部的残留液体。

2、低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统的送气管道均采用隔热蒸汽输送管道这样的方式技能保存热量，又能避免外部高温影响生产车间的工作环境。

实施例4

此外，本发明还公开了一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统的回收方法，包括如下步骤：

S1：将待处理的有机溶剂、生蒸汽和净化空气分别与蒸馏塔上一一对应的输入口连通；

S2：打开有机溶剂进料口，有机溶剂以旋流的方式切向进入蒸馏塔内，当蒸馏塔内部的有机溶剂达到指定动的液位，生蒸汽源以处置扩散式进入蒸馏塔内，净化空气源在吸收生蒸汽的热量后，以倾斜向下旋流的方式进入蒸馏塔内进行蒸馏工作；

S3：蒸馏产生的气体向上沿着蒸汽出气口排出，未能蒸馏的高沸点残留液沿着残留液出口排出，蒸馏过程中产生的蒸馏水沿着蒸馏液出口排出；

S4：蒸汽出气口排出通过第一冷凝器进行冷凝处理后，一部分变为液体，一部分仍然是气体，液体部分由于重力沿着三通分液罐下方排出，气体沿三通分液罐侧面的侧开口重新进入蒸馏塔进行再次循环；

S5：沿着三通分液罐下方排出的液体部分通过第二冷凝器再次冷凝，将液体部分流动时残留的小部分气体再次冷凝，然后送入合格品收集槽中以此循环。

通过采用上述技术方案，具有以下好处：

1、净化空气可以吸收蒸汽运输过程中被管道吸收的热量，并且通过旋流向下的方式对有机溶剂进行升温处理，该过程即可以回收热量还能将蒸发过程中的残留在蒸馏塔内壁上的水珠重现待会蒸馏塔底部便于再次蒸馏和回收；

2、通过三通分液罐对的气液混合物进行分流，液体凭借自身重力处于下方，气体高压流向低压的而方式回收至蒸馏塔中，避免气体的气压原因导致液体乃衣排放的问题，防止出现爆炸的现象。

3、通过设置第二次冷凝的方式，第二冷凝的作用是将部分液体流动带出的少量气体进一步进行冷凝液化处理，避免部分气体沿着水流一起排出引起合格回路出现堵塞的现象。

所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统，其特征在于：包括蒸馏塔、第一冷凝器、第二冷凝器和合格收集槽；所述蒸馏塔的一侧自上而下依次开设蒸汽进气口、有机溶剂进料口和生蒸汽进气口，蒸馏塔顶部开设有蒸汽出气口，蒸汽出气口通过三通分液罐分别形成合格回路和不合格回路；合格回路连通至合格收集槽中，不合格回路导通至蒸馏塔中部；所述蒸汽出气口与三通分液罐之间设置有用于冷却蒸汽的第一冷凝器，合格回路和合格收集槽中设置有用于冷却合格液和蒸汽的第二冷凝器；蒸馏塔的另一侧自上而下依次开设有残留液出口和蒸馏水出口，所述蒸馏塔下端侧壁上开设有残留物料输出口，该残留物料输出口通过增压泵和引流管连通至蒸馏塔中部内腔中；

所述有机溶剂进料口输入端安装有用于增加溶剂流动压力的自吸式增压装置；所述自吸式增压装置包括内管、外管、喉管和吸气泵；所述外管套设在内管外且与内管间隙设置，所述外管与机溶剂进料口连通；所述喉管安装位于内管输出端的外管内壁上；所述外管远离有机溶剂进料口的一端通过底环与内管密封连接；所述外管的侧壁上开设有进气口；所述吸气泵安装在该进气口内将外界大气输送至间隙内；

所述有机溶剂进料口与蒸馏塔下端的侧壁切向设置，有机溶剂以切向旋流的方式进入蒸馏塔内；

所述蒸汽出气口的输出端设置有用于防止蒸汽回流的阻隔部件，该阻隔部件包括水封阀和/或单向阀；

所述蒸汽进气口和生蒸汽进气口输入端通过空气交换器分别与生蒸汽源和进化空气源连通；所述空气交换器包括交换器壳体和设置在交换器壳体内部具有内腔的高温耐热网；所述高温耐热网上具有蜂窝状通气孔；所述生蒸汽进气口通过高温耐热网的内腔连通至生蒸汽源，所述蒸汽进气口通过设置在交换器壳体两端的贯通口连通至净化空气源；

所述蒸汽进气口的输出端向下倾斜且与蒸馏塔内部切向连通，净化的热空气以倾斜向下旋流的方式进入蒸馏塔内；

所述蒸汽进气口与有机溶剂进料口之间的蒸馏塔内部设置有漏斗形阻隔板；将蒸馏塔隔离成上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室之间通过漏斗形阻隔板换气口连通；所述蒸馏塔侧壁位于漏斗形阻隔板下方安装有液位监测器。

2.根据权利要求1所述的一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统，其特征在于：低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统的送气管道均采用隔热蒸汽输送管道，该隔热蒸汽输送管道包括内输送管道和套设在内输送管道上的外输送管道；内输送管道和外输送管道之间具有密封的隔热腔；所述隔热腔内填充有保温玻璃棉。

3.根据权利要求2所述的一种低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统，其特征在于：所述外输送管道外套设有套管，该套管与外输送管道之间具有真空腔，所述套管上设置有真空阀。

4.一种适用于上述权利要求1-3任意一项所述的低温吹脱强冷却有机溶剂回收系统的回收方法，包括如下步骤：

S1：将待处理的有机溶剂、生蒸汽和净化空气分别与蒸馏塔上一一对应的输入口连通；

S2：打开有机溶剂进料口，有机溶剂以旋流的方式切向进入蒸馏塔内，当蒸馏塔内部的有机溶剂达到指定动的液位，生蒸汽源以初始扩散式进入蒸馏塔内，净化空气源在吸收生蒸汽的热量后，以倾斜向下旋流的方式进入蒸馏塔内进行蒸馏工作；

S3：蒸馏产生的气体向上沿着蒸汽出气口排出，未能蒸馏的高沸点残留液沿着残留液出口排出，蒸馏过程中产生的蒸馏水沿着蒸馏液出口排出；

S4：蒸汽出气口排出通过第一冷凝器进行冷凝处理后，一部分变为液体，一部分仍然是气体，液体部分由于重力沿着三通分液罐下方排出，气体沿三通分液罐侧面的侧开口重新进入蒸馏塔进行再次循环；

S5：沿着三通分液罐下方排出的液体部分通过第二冷凝器再次冷凝，将液体部分流动时残留的小部分气体再次冷凝，然后送入合格品收集槽中以此循环。

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