CN112569790A - 合成橡胶溶剂除水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及合成橡胶领域,公开了一种合成橡胶溶剂除水装置,该装置包括溶剂静置单元V1、第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2,所述溶剂静置单元V1与第一膜分离脱水单元M1、第二膜分离脱水单元M2依次连接,所述溶剂静置单元V1用于合成橡胶溶剂静置分层,所述第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2用于合成橡胶溶剂除水,所述第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2内各自设置有纳滤膜分离组件。该装置可以不通过液体相变和高温加热就能实现对合成橡胶聚合用溶剂进行深度除水。
Description
技术领域
本发明涉及合成橡胶领域,具体地,涉及一种合成橡胶溶剂除水装置。
背景技术
合成橡胶是由人工合成的高弹性聚合物。也称合成弹性体,是三大合成材料之一,有着广阔的研究前景,是一种重要的战略物资。橡胶制品被广泛用于汽车(轮胎、胶带、软管、垫圈、模制零件、衬层),工业(胶合剂、衬垫、胶带、减振片、线缆护套、软管),消费品(玩具、胶垫、模制件)以及建筑(电线绝缘、模制件、卷材、密封件和胶合剂)等方面。2017年我国合成橡胶产能达到600万吨,市场需求量大。
目前合成橡胶主要采用溶液聚合聚合法,把聚合单体与有机溶剂混合后再与催化剂进行接触,聚合单体聚合成高分子链溶解在有机溶剂中,也称胶液。要得到固体的橡胶需要除去胶液中的有机溶剂。工业上除去有机溶剂常用的方法有凝聚汽提法,即把胶液与蒸汽进行接触,胶液中的有机溶剂遇热挥发,失去溶剂的橡胶凝聚成团进入凝聚水中,最后压块包装成产品。通过气提方法得到的溶剂中含有大量的水,需要经过溶剂回收单元进一步的精制才能循环使用。目前工业上对于合成橡胶溶剂回收单元全部采用精馏的方法来脱水。这种方法需要溶剂和水反复发生相变来实现,耗费大量的能量,成为橡胶生产中主要的能量消耗点和污染排放点。引起了人们广泛关注。
近年来耐有机溶剂纳滤膜技术发展很快,也在石油化工,生物制药,食品等方面逐渐有了应用的案例,但是对有机溶剂除水的报道却很少。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的合成橡胶溶剂脱水装置存在能耗大、物耗大和排放大的问题,提供一种合成橡胶溶剂除水装置。该装置操作灵活简单,安全系数高,可以不通过液体相变和高温加热就能实现对合成橡胶聚合用溶剂进行深度除水。
为了实现上述目的,本发明提供一种合成橡胶溶剂除水装置,其中,该装置包括溶剂静置单元、第一膜分离脱水单元和第二膜分离脱水单元,所述溶剂静置单元与第一膜分离脱水单元、第二膜分离脱水单元依次连接,所述溶剂静置单元用于合成橡胶溶剂静置分层,所述第一膜分离脱水单元和第二膜分离脱水单元用于合成橡胶溶剂除水,所述第一膜分离脱水单元和第二膜分离脱水单元内各自设置有纳滤膜分离组件。
本发明提供的合成橡胶除水装置操作条件温和且灵活简单,安全系数高,可根据原料和生产需要调控脱水的程度。并且,该装置可以不通过液体相变和高温加热就能实现对合成橡胶聚合用溶剂进行深度除水。
此外,与传统的精馏脱水装置相比,减少了冷却水的用量,大大降低了能耗、物耗、减少了排放,节约了能源和设备的损耗,经济成本低。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明提供的合成橡胶溶剂的除水装置。
附图标记说明
V1:溶剂静置单元;M1:第一膜分离脱水单元;M2:第二膜分离脱水单元;C:溶剂静置单元出口;P1:高压泵;P2:循环泵;P3:高压泵;P4:循环泵;C1:第一膜分离脱水单元M1的渗透液出口;R1:第一膜分离脱水单元M1的入口;C2:第二膜分离脱水单元M2的渗透液出口;R2:第二膜分离脱水单元M2的入口;S1:水相排出口;S2:第一膜分离脱水单元M1的渗透液取样口;S3:第二膜分离脱水单元M2的渗透液取样口;J:聚合单元;
1、阀门;2、阀门;3、阀门;4、阀门;5、阀门;6、阀门;7、阀门;8、阀门。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种合成橡胶溶剂除水装置,其中,该装置包括溶剂静置单元V1、第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2,所述溶剂静置单元V1与第一膜分离脱水单元M1、第二膜分离脱水单元M2依次连接,所述溶剂静置单元V1用于合成橡胶溶剂静置分层,所述第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2用于合成橡胶溶剂除水,所述第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2内各自设置有纳滤膜分离组件。
在本发明中,优选地,所述溶剂静置单元V1内设置溶剂静置分离罐,所述溶剂静置分离罐只要起到溶剂静置分层形成溶剂相和水相的作用即可。所述罐体的材质可以为不锈钢和/或玻璃钢,优选为不锈钢,例如不锈钢304。
进一步优选地,所述溶剂静置分离罐中设置有搅拌浆,所述搅拌桨的转速以使得含有水的合成橡胶溶剂搅拌进行静置分层即可。
优选地,所述溶剂静置单元V1的入口设置阀门8。
优选地,所述溶剂静置单元V1的入口与凝聚单元汽提回收溶剂装置的出口连接,以使从凝聚单元汽提得到的溶剂蒸汽经过冷凝回收得到的湿溶剂通过阀门8进入溶剂静置单元V1。
或者,所述溶剂静置单元V1的入口与溶剂缓冲罐连接。
所述凝聚单元为本领域橡胶生产装置中的常规工艺单元,在此不再赘述。
根据本发明的装置,静置分层的条件以使湿溶剂静置后得到的上层溶剂相与下层水相能够分离为准,优选地,静置分层的持续时间为1-100h,优选为2-90h,更优选为5-80h。
优选地,静置分层在10-30℃下进行。
在本发明中,为了获得更高的除水率,以所述湿溶剂的重量为基准,含水量为100-500ppm,优选为150-400ppm。
在本发明中,所述第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2内各自设置有纳滤膜分离组件,所述纳滤膜分离组件中的膜的各自数量≥1,可以根据单位时间内处理溶剂的量进行增加。
优选地,所述纳滤膜为复合纳滤膜。所述复合纳滤膜包括支撑膜层和分离膜层,所述复合纳滤膜的截留分子量为200-500Da,所述支撑膜层为聚丙烯腈,所述分离膜层通过式(I)所示的侧链改性的聚硅氧烷制备;
式(I)中,a=25-500,b=1-25,c=0-20;
R1为彼此独立的、相同或不同的、具有1-30个碳原子的烷基或芳基,其任选具有醚官能团、酯官能团、环氧官能团和醇官能团中的至少一种;R2为彼此独立的、相同或不同的以下基团:R1、R3和R4;R3为彼此独立的、相同或不同的有机基团,其具有一个或多个丙烯酸酯基,R4为相同或不同的聚醚基。
在本发明中,式(I)中,a、b、c、R1、R2、R3和R4的定义与CN102665879A中的a、b、c、R1、R2、R3和R4定义相同。
在本发明中,所述复合纳滤膜的截留分子量是指在20℃和3MPa压力下,在甲苯溶剂的稀溶质体系下对溶质的截留率为90%时所对应的有机物的分子量。
根据本发明的装置,为了使得合成橡胶溶剂的除水率更高,优选情况下,所述复合纳滤膜的有机溶剂的平均通量为100-200L/(m2·h),更优选为100-150L/(m2·h)。
需要说明的是,在本发明中,复合纳滤膜的有机溶剂的通量是指在一定的压力和温度下,单位时间内透过单位膜面积上的渗透物的体积量。复合纳滤膜的有机溶剂的平均通量是指在一定压力和温度下,含有水的合成橡胶溶剂从渗透前的溶液的初始浓度至透过复合纳滤膜后得到的溶液的最终浓度的整个变化过程中的复合纳滤膜的渗透物的通量的平均值。
根据本发明的方法,所述复合纳滤膜可以商品化的复合纳滤膜,也可以是通过常用方法制备的复合纳滤膜,只要使得复合纳滤膜包括本发明的支撑膜层和分离膜层即可。例如,具体的膜制备方法可以参照CN102665879A中说明书公开的膜的制备方法(可参见CN102665879A说明书【0090】段);所述复合纳滤膜也可以为商购的产品,例如购自赢创特种化学公司的牌号为PMselective、PMperformance或PMflux的复合纳滤膜。
根据本发明的装置,所述复合纳滤膜可以以各种常规的方式使用,优选情况下,所述复合纳滤膜以中空纤维式膜组件、卷式膜组件、管式膜组件和板式膜组件的形式使用,进一步优选以卷式组件和/或板式组件的形式使用。
根据本发明的装置,所述复合纳滤膜排列的方式以能够实现除水的目的为准,一般地,可以为以单组纳滤膜组件的形式排列或者以两组或两组以上的纳滤膜组件的并列排列。
优选地,所述第一膜分离脱水单元M1包括高压泵P1和循环泵P2。
优选地,所述第二膜分离脱水单元M2包括高压泵P3和循环泵P4。
根据本发明的装置,将从溶剂静置单元静置分层得到的上层溶剂引入膜分离单元与纳滤膜分离组件进行接触以实现脱水的目的。为了使得到的渗透液中水含量更低,优选情况下,第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2内溶剂与纳滤膜组件接触的条件各自独立地为:接触的压力为2-6MPa,优选为2.5-5MPa,进一步优选为3-4.5MPa。
在本发明中,所述压力为表压。
优选地,接触的温度为20-50℃,更优选为25-45℃,进一步优选为28-40℃。
在本发明中,溶剂与第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2中纳滤膜分离组件接触的条件可以相同或不同。
在本发明中,高压泵起到进料的作用即可,循环泵起到将截留液循环至膜分离单元即可,可以为本领域中常用的泵。
优选地,所述高压泵P1设置于所述溶剂静置单元V1与第一膜分离脱水单元M1之间。
优选地,所述循环泵P2设置于所述第一膜分离脱水单元M1的入口R1与渗透液出口C1之间,用于将第一膜分离脱水单元M1得到的截留液循环至膜分离脱水单元M1的入口R1。
优选地,所述高压泵P3设置于第一膜分离脱水单元M1与所述第二膜分离脱水单元M2之间。
优选地,所述循环泵P4设置于所述第二膜分离脱水单元M2的入口R2与渗透液出口C2之间,用于将第二膜分离脱水单元M2得到的截留液循环至第二膜分离脱水单元M2的入口R2。
需要说明的是,为了使得除水率更高,第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2均处于开启状态,高压泵P1的进料流量与高压泵P3的进料流量相等。
循环泵P2和循环泵P4分别将截留液循环至各自的膜分离脱水单元,仅提供流量,不提供压力。
优选地,所述溶剂静置单元V1的出口C通过管线与阀门1的一侧和阀门2的一侧分别连接,阀门1和阀门2不同时处于开启状态。
根据本发明的装置,将合成橡胶溶剂引入溶剂静置单元V1进行静置分层,上层溶剂引入膜分离脱水单元M1进行脱水,下层水相排出。
优选地,所述阀门1的另一侧与水相排出口S1连接。
优选地,所述第一膜分离脱水单元M1的出口C1通过管线与阀门3的一侧、阀门4的一侧以及阀门7的一侧分别连接,阀门3和阀门4不同时处于开启状态。
优选地,所述阀门7的另一侧与第一膜分离脱水单元M1的渗透液取样口S2连接。
优选地,所述装置包括聚合单元J。
在本发明中,以经过膜分离脱水单元脱水得到的渗透液的重量为基准,渗透液中的水含量为10ppm以下,满足橡胶聚合要求。
在本发明中,将通过取样口S2得到的渗透液进行水含量的测定,经过第一膜分离脱水单元M1脱水得到的渗透液的水含量满足聚合要求,则不开启所述膜分离脱水单元M2和阀门3,开启阀门4,将经过第一膜分离脱水单元M1脱水得到的渗透液通过管线引入聚合单元J进行利用。这样大大降低了能耗、物耗,节约了能源和设备的损耗。
通过取样口S2得到的水含量不满足聚合要求,开启阀门3,关闭阀门4。将经过第一膜分离脱水单元M1分离得到的渗透液送入第二膜分离单元M2进行脱水。
根据本发明的装置,所述橡胶可以为本领域中的各种橡胶。一般地,所述橡胶可以为顺丁橡胶、异戊橡胶和溶聚丁苯橡胶中的一种或多种。
根据本发明的装置适合于多种不同的橡胶聚合用有机溶剂,所述有机溶剂可以选自脂肪烃系溶剂、醇系溶剂、脂肪酸酯系溶剂、酮系溶剂、卤代烷基系溶剂和苯系溶剂中的一种或多种。优选地,所述醇系溶剂可以选自甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种;所述脂肪酸酯系溶剂可以选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯中的一种或多种;所述酮系溶剂可以选自丙酮、丁酮、甲乙酮、环己酮、异丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、甲基异丁基甲酮、甲基乙基甲酮、甲基戊酮和环己酮中的一种或多种;所述卤代烷基系溶剂可以选自二氯甲烷、正己烷和1,2-二氯乙烷中的一种或多种;所述苯系溶剂可以选自苯、甲苯和二甲苯中的一种或多种;所述脂肪烃系溶剂为正戊烷、异戊烷、甲基环戊烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷、正己烷、环己烷、正庚烷和正辛烷中一种或多种。进一步优选地,所述合成橡胶溶剂为正戊烷、异戊烷、甲基环戊烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷、正己烷、环己烷、正庚烷和正辛烷中一种或多种。
根据本发明的一种优选实施方式,所述溶剂静置单元V1内设置溶剂静置分离罐,使从凝聚单元汽提得到的溶剂蒸汽经过冷凝回收得到的湿溶剂通过阀门8进入溶剂静置单元V1静置分层,所述溶剂静置罐中的合成橡胶溶剂的体积占到所述溶剂静置罐的总体积的80%-90%时,阀门8关闭,阀门1和阀门2同时处于关闭状态。
待溶剂静置罐内的合成橡胶溶剂静置分层形成上层溶剂相和下层水相后,下层水相通过S1口排出后,将上层溶剂相通过高压泵P1送入第一膜分离脱水单元M1,所述合成橡胶溶剂的体积低于10%罐总体积时,第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2停止运行。
在本发明中,高压泵P1的进料流量为本发明提供的除水装置的处理量。需要说明的是,溶剂静置单元V1内设置的溶剂静置罐的体积大于高压泵P1每小时的进料流量。
根据本发明的一种优选实施方式,如图1所示,将从橡胶聚合工艺中的凝聚单元得到的湿溶剂经过阀门8进入溶剂静置单元V1内设置的溶剂静置罐,在10-30℃下,静置分层1-100h,溶剂静置罐内形成上层溶剂相和下层水相,阀门1开启,下层水相通过溶剂静置单元的出口C,通过管线从水相排出口S1排出。阀门1关闭后,阀门2开启,溶剂静置罐内的上层溶剂相通过溶剂静置单元的出口C,通过管线从阀门2流出,经过高压泵P1从第一膜分离脱水单元M1的入口R1进入第一膜分离脱水单元M1进行脱水,循环泵P2设置于所述第一膜分离脱水单元M1的入口R1与渗透液出口C1之间,用于将第一膜分离脱水单元M1得到的截留液循环至第一膜分离脱水单元M1的入口R1。从取样口S2取渗透液进行水含量的测定,通过取样口S2得到的渗透液的水含量满足聚合要求,不开启所述第二膜分离脱水单元M2,阀门3、阀门5处于关闭状态,开启阀门4,将经过第一膜分离脱水单元M1分离得到的渗透液送入聚合单元J进行利用。
根据本发明的另一种优选实施方式,如图1所示,将从橡胶聚合工艺中的凝聚单元得到的湿溶剂经过阀门8进入溶剂静置单元V1内设置的溶剂静置罐,在10-30℃下,静置分层1-100h,溶剂静置罐内形成上层溶剂相和下层水相,阀门1开启,下层水相通过溶剂静置单元的出口C,通过管线从水相排出口S1排出。阀门1关闭后,阀门2开启,溶剂静置罐内的上层溶剂相通过溶剂静置单元的出口C,通过管线从阀门2流出,经过高压泵P1从第一膜分离脱水单元M1的入口R1进入第一膜分离脱水单元M1进行脱水,循环泵P2设置于所述第一膜分离脱水单元M1的入口R1与渗透液出口C1之间,用于将第一膜分离脱水单元M1得到的截留液循环至第一膜分离脱水单元M1的入口R1。从取样口S2取渗透液进行水含量的测定,通过取样口S2得到的渗透液的水含量不满足聚合要求,阀门4处于关闭状态,阀门3开启,经过第一膜分离脱水单元M1得到的渗透液经过高压泵P3从第二膜分离脱水单元M2的入口R2进入第二膜分离脱水单元M2进行脱水,循环泵P4设置于所述第二膜分离脱水单元M2的入口R2与渗透液出口C2之间,用于将第二膜分离脱水单元M2得到的截留液循环至第二膜分离脱水单元M2的入口R2。通过取样口S3得到的渗透液的水含量满足聚合要求,开启阀门5,将经过第二膜分离脱水单元M2分离得到的渗透液送入聚合单元J进行利用。
上述两种实施方式中,第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2内设置纳滤膜分离组件,所述纳滤膜为复合纳滤膜,所述纳滤膜分离组件中的膜的各自数量根据生产需求配置。所述复合纳滤膜为购自赢创特种化学公司的牌号为PMselective、PMperformance或PMflux的复合纳滤膜。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
(1)湿溶剂取自燕山石化顺丁橡胶聚合装置,溶剂的组成为己烷馏分,包括正己烷、环己烷、甲基环戊烷、2-甲基戊烷和3-甲基戊烷。
(2)根据库伦方法测定溶剂中的水含量,采用卡尔费休水分仪测量。
(3)复合纳滤膜的有机溶剂的通量测试方法为:用量筒在渗透端取样2min,读取样品体积,乘以30,得到的结果再除以膜的面积。
复合纳滤膜的有机溶剂的平均通量(L/(m2·h))=(透过液的总体积)÷渗透时间(h)÷膜面积(m2)
(4)本发明实验所使用的耐有机溶剂纳滤膜选用商业化的OSN膜,购自赢创特种化学。
(5)膜分离脱水单元M1和M2各自包含一个耐高压原料罐,可以耐受6.9MPa压力,体积为700mL。两组膜分离组件,可耐受6.9MPa压力,膜分离脱水单元中还包括:一个动力泵,一个压力调控面板和五条管线。实验时把所使用的膜剪成和膜分离组件中垫片一般大小的圆形,放入膜分离组件中,组合好实验装置。滤液出口接有带有刻度的玻璃羊角瓶,羊角瓶的两个出口均连接有乳胶管,其中一段用止血钳封闭,另一端与滤液出口相连,为平衡羊角瓶中的压力,与滤液出口相连的乳胶管留有很小的缝隙可以与空气相通
实施例1
将顺丁橡胶聚合工艺的凝聚单元得到的湿溶剂经过阀门8进入溶剂静置单元V1内设置的溶剂静置罐,在25℃下,静置分层45h,溶剂静置罐内形成上层溶剂相和下层水相,阀门1开启,下层水相通过溶剂静置单元的出口C,通过管线从水相排出口S1排出。阀门1关闭后,阀门2开启,溶剂静置罐内的上层溶剂相通过溶剂静置单元的出口C,通过管线从阀门2流出,经过高压泵P1从第一膜分离脱水单元M1的入口R1进入第一膜分离脱水单元M1进行脱水,循环泵P2设置于所述第一膜分离脱水单元M1的入口R1与渗透液出口C1之间,用于将第一膜分离脱水单元M1得到的截留液循环至第一膜分离脱水单元M1的入口R1。从取样口S2取渗透液进行水含量的测定,通过取样口S2得到的渗透液的水含量满足聚合要求,不开启第二膜分离脱水单元M2,阀门3、阀门5处于关闭状态,开启阀门(4),将经过第一膜分离脱水单元M1分离得到的渗透液送入聚合单元J进行利用。
第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2内设置纳滤膜分离组件,所述纳滤膜为耐有机溶剂的复合纳滤膜,所述纳滤膜分离组件中的膜的各自数量为2个。所述复合纳滤膜为购自赢创特种化学公司的牌号为PMperformance的复合纳滤膜,截留分子量为400Da,膜的有效面积为0.0014m2。高压泵P1的进料流量与高压泵P3的进料流量相等。
第一膜分离脱水单元M1内的接触条件包括:接触温度为20℃,接触压力为4.5MPa;第二膜分离脱水单元M2内的接触条件包括:接触温度为22℃,接触压力为4.3MPa。
实施例2
从橡胶聚合工艺中的凝聚单元得到的湿溶剂经过阀门8进入溶剂静置单元V1内设置的溶剂静置罐,在25℃下,静置分层20h,溶剂静置罐内形成上层溶剂相和下层水相,阀门1开启,下层水相通过溶剂静置单元的出口C,通过管线从水相排出口S1排出。阀门1关闭后,阀门2开启,溶剂静置罐内的上层溶剂相通过溶剂静置单元的出口C,通过管线从阀门2流出,经过高压泵P1从第一膜分离脱水单元M1的入口R1进入第一膜分离脱水单元M1进行脱水,循环泵P2设置于所述第一膜分离脱水单元M1的入口R1与渗透液出口C1之间,用于将第一膜分离脱水单元M1得到的截留液循环至第一膜分离脱水单元M1的入口R1。从取样口S2取渗透液进行水含量的测定,通过取样口S2得到的渗透液的水含量不满足聚合要求,阀门4处于关闭状态,阀门3开启,经过第一膜分离脱水单元M1得到的渗透液经过高压泵P3从第二膜分离脱水单元M2的入口R2进入第二膜分离脱水单元M2进行脱水,循环泵P4设置于所述第二膜分离脱水单元M2的入口R2与渗透液出口C2之间,用于将第二膜分离脱水单元M2得到的截留液循环至第二膜分离脱水单元M2的入口R2。通过取样口S3得到的渗透液的水含量满足聚合要求,开启阀门5,将经过第二膜分离脱水单元M2分离得到的渗透液送入聚合单元J进行利用。
第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2内设置纳滤膜分离组件,所述纳滤膜为耐有机溶剂的复合纳滤膜,所述纳滤膜分离组件中的膜的各自数量为2个。所述复合纳滤膜为购自赢创特种化学公司的牌号为PMperformance的复合纳滤膜,截留分子量为400Da,膜的有效面积为0.0014m2。高压泵P1的进料流量与高压泵P3的进料流量相等。
第一膜分离脱水单元M1内的接触条件包括:接触温度为20℃,接触压力为4.5MPa;第二膜分离脱水单元M2内的接触条件包括:接触温度为22℃,接触压力为4.3MPa。
通过表1的结果可以看出,通过本发明提供的合成橡胶除水装置可以不通过液体相变和高温加热就能实现对合成橡胶聚合用溶剂进行深度除水,大大降低了能耗、物耗、减少了排放,节约了能源和设备的损耗,经济成本低。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种合成橡胶溶剂除水装置,其特征在于,该装置包括溶剂静置单元V1、第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2,所述溶剂静置单元V1与第一膜分离脱水单元M1、第二膜分离脱水单元M2依次连接,所述溶剂静置单元V1用于合成橡胶溶剂静置分层,所述第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2用于合成橡胶溶剂除水,所述第一膜分离脱水单元M1和第二膜分离脱水单元M2内各自设置有纳滤膜分离组件。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一膜分离脱水单元M1包括高压泵P1和循环泵P2,
优选地,所述第二膜分离脱水单元M2包括高压泵P3和循环泵P4。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述高压泵P1设置于所述溶剂静置单元V1与第一膜分离脱水单元M1之间,
优选地,所述循环泵P2设置于所述第一膜分离脱水单元M1的入口R1与渗透液出口C1之间,用于将第一膜分离脱水单元M1得到的截留液循环至膜分离脱水单元M1的入口R1。
4.根据权利要求2所述的装置,其中,所述高压泵P3设置于第一膜分离脱水单元M1与所述第二膜分离脱水单元M2之间,
优选地,所述循环泵P4设置于所述第一膜分离脱水单元M2的入口R2与渗透液出口C2之间,用于将第二膜分离脱水单元M2得到的截留液循环至第二膜分离脱水单元M2的入口R2。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的装置,其中,所述溶剂静置单元V1的出口C通过管线与阀门(1)的一侧和阀门(2)的一侧分别连接,阀门(1)和阀门(2)不同时处于开启状态。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一膜分离脱水单元M1的出口C1通过管线与阀门(3)的一侧、阀门(4)的一侧以及阀门(7)的一侧分别连接,阀门(3)和阀门(4)不同时处于开启状态;
优选地,所述第二膜分离脱水单元M2的出口C2通过管线与阀门(5)的一侧和阀门(6)的一侧分别连接。
7.根据权利要求5所述的装置,其中,所述阀门(1)的另一侧与水相排出口S1连接,
优选地,所述阀门(7)的另一侧与第一膜分离脱水单元M1得到的渗透液取样口S2连接;
优选地,所述阀门(6)的另一侧与第二膜分离脱水单元M2得到的渗透液取样口S3连接。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述纳滤膜分离组件中的膜的各自数量≥1,
优选地,所述纳滤膜为复合纳滤膜。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,溶剂静置单元V1的入口设置阀门(8)。
10.根据权利要求7所述的装置,其中,所述装置包括聚合单元J,通过取样口S2得到的渗透液的水含量满足聚合要求,不开启所述第二膜分离脱水单元M2,开启阀门(4),将经过第一膜分离脱水单元M1分离得到的渗透液送入聚合单元J;
通过取样口S2得到的渗透液的水含量不满足聚合要求,开启阀门(3),将经过第一膜分离脱水单元M1分离得到的渗透液送入第二膜分离脱水单元M2。
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CN113634015A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-12 | 中建安装集团有限公司 | 一种用于顺酐溶剂净化再利用的装置及工艺 |
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