CN113975968A - 工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，循环罐的上端分别与酒精管道、纯化水管道、原液进入管道、清洗罐的上端、一循环阀的第一端、第二膜元件的第一端、排污管连接；循环罐的下端分别与供料泵的第一端、排污管、清洗罐的下端连接；供料泵的第二端分别与循环泵的第一端、循环阀的第二端连接；循环泵的第二端与第一膜元件的第一端连接，第一膜元件的第二端与第二膜元件的第二端连接，第一膜元件的第三端和第二膜元件的第三端均分别与清洗罐的上端、滤液罐的上端连接。本发明在工业大麻醇提取液中使用能有效的实现节约80％以上能耗；产品不会受热，提高收率；节约20％的酒精损耗；全自动控制节省人力成本；提高了生产的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及乙醇回收设备技术领域，尤其涉及一种工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备。
背景技术
传统工艺中，工业大麻经过乙醇提取，提取经过单效或双效热浓缩回收乙醇，得到水液浸膏再进入后续的工艺，由于生产量大，单效或双效设备投入较大，且使用大量的蒸汽能耗，同时在浓缩过程中真空会带走大量的乙醇进入空气中，造成了大量的乙醇浪费，同时有一定的大气污染。
因此需要研发出一种工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，包括：
循环罐；
清洗罐；
第一膜元件、第二膜元件；
滤液罐；
供料泵；
循环泵；
循环罐的上端分别与酒精管道、纯化水管道、原液进入管道、清洗罐的上端、一循环阀的第一端、第二膜元件的第一端、排污管连接；循环罐的下端分别与供料泵的第一端、排污管、清洗罐的下端连接；供料泵的第二端分别与循环泵的第一端、循环阀的第二端连接；循环泵的第二端与第一膜元件的第一端连接，第一膜元件的第二端与第二膜元件的第二端连接，第一膜元件的第三端和第二膜元件的第三端均分别与清洗罐的上端、滤液罐的上端连接；清洗罐的上端还分别与酒精管道、纯化水管道连接。
具体地，膜浓缩回收乙醇设备还包括列式换热器，列式换热器安装在在靠近第二膜元件的第一端的官道上，列式换热器的入口与冷却水进管连接，列式换热器的出口与冷却水回管连接。
具体地，清洗罐的下端、第一膜元件的第三端还与排污管连接。
具体地，供料泵的第一端与循环罐的下端之间设置有进料气动阀，供料泵的第一端与清洗罐的下端之间设置有清洗阀，在靠近供料泵的第一端处设置有温度传感器。
具体地，循环泵的第二端与第一膜元件的第一端之间依次设置有第一压力表、第一压力传感器；第一膜元件的第四端、第二膜元件的第四端均为取样端口，在第一膜元件的第四端上设置有第一取样阀，在第二膜元件的第四端上设置有第二取样阀。
具体地，在循环罐的上端与第二膜元件的第三端之间依次设置有第二电磁流量计、电动调节阀、第二压力表、第二压力传感器。
具体地，清洗罐的上端与滤液罐的上端之间的管道上依次设置有清洗滤液阀、滤液阀，第一膜元件的第三端、第二膜元件的第三端均通过第一电磁流量计后与清洗滤液阀和滤液阀之间的管道连接。
具体地，循环罐的上端与第二电磁流量计之间设置有回流阀，清洗罐的上端与第二电磁流量计之间设置有清洗回流阀。
具体地，循环罐的上端与酒精管道之间设置有第一酒精进液阀，清洗罐的上端与酒精管道之间设置有第二酒精进液阀，滤液罐的上端与酒精管道之间设置有第三酒精进液阀，循环罐的上端与纯化水管道之间设置有第一纯水进液阀，清洗罐的上端与纯化水管道之间设置有第二纯水进液阀，滤液罐的上端与纯化水管道之间设置有第三纯水进液阀。
具体地，循环罐的底端通过第一排污阀与排污管连接，清洗罐的底端通过第二排污阀与排污管连接，第一膜元件的第三端和第二膜元件的第三端还均通过第三排污阀与排污管连接，第二膜元件的第一端还通过第四排污阀与排污管连接。
本发明的有益效果在于：
采用本申请的膜浓缩回收乙醇设备，整个浓缩过程不需要蒸汽加热，过程不产生相变；仅需要极低的电能，装机功率12kw；通过一种高截留率的第一膜元件和第二膜元件，在2.5-3.5兆帕的压力下实现乙醇与工业大麻提取物的分离，酒精透出，物料实现浓缩，可透出回收80-90％的酒精，透出酒精不含有效成分，不改变酒精浓度，直接返回提取生产使用，无需再热浓缩和精馏，整个流程节约了80％以上的能耗，同时节约了20％的乙醇损耗；
该设备配置有酒精管道，设备清洗采用酒精作为第一次清洗，将设备内附着的有效成分最大限度的回收利用；
设备配置有循环罐和清洗罐，生产和清洗单独使用，大大提高生产效率；
设备配置有供料泵和循环泵，其中供料泵提供物料和增压，循环泵提供膜面流速所需要的物料流量，一个高扬程低流量，一个低扬程高流量，串联使用大大降低泵的功率，节省能耗；
设备配置有列管换热器，由于系统高速循环下会提高10-20℃的温度，为了保护膜系统稳定性，通过列管换热器进行温度调节；
系统各阀门配置为气动阀门，便于系统实现全自动控制，各个模式下自动进行切换；系统配置电磁流量计，可以精准控制系统产能；系统配置电动调节阀，可通过程序精准进行生产调节；
综述，本发明在工业大麻醇提取液中使用能有效的实现节约80％以上能耗；产品不会受热，提高收率；节约20％的酒精损耗；全自动控制节省人力成本；提高了生产的安全性。
附图说明
图1为本申请的结构示意图；
其中，1-循环罐；2-清洗罐；31-第一膜元件；32-第二膜元件；4-列式换热器；5-滤液罐；6-进料气动阀；71-第一排污阀；72-第二排污阀；73-第三排污阀；74-第四排污阀；75-第五排污阀；8-清洗阀；9-温度传感器；10-供料泵；11-循环阀；12-循环泵；131-第一压力表；132-第二压力表；141-第一压力传感器；142-第二压力传感器；151-第一电磁流量计；152-第二电磁流量计；16-滤液生产阀；171-第二取样阀；172-第一取样阀；181-第一酒精进液阀；182-第二酒精进液阀；183-第三酒精进液阀；191-第一纯水进液阀；192-第二纯水进液阀；193-第三纯水进液阀；20-回流阀；21-清洗回流阀；22-电动调节阀；23-清洗滤液阀；24-滤液阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，包括循环罐1；清洗罐2；第一膜元件31、第二膜元件32；第一膜元件31、第二膜元件32选择＜100Da，截留分子量为400Da的有效成分，使乙醇透出；滤液罐5；供料泵10；循环泵12；
循环罐1的上端分别与酒精管道、纯化水管道、原液进入管道、清洗罐2的上端、一循环阀11的第一端、第二膜元件32的第一端、排污管连接；循环罐1的下端分别与供料泵10的第一端、排污管、清洗罐2的下端连接；供料泵10的第二端分别与循环泵12的第一端、循环阀11的第二端连接；循环泵12的第二端与第一膜元件31的第一端连接，第一膜元件31的第二端与第二膜元件32的第二端连接，第一膜元件31的第三端和第二膜元件32的第三端均分别与清洗罐2的上端、滤液罐5的上端连接；清洗罐2的上端还分别与酒精管道、纯化水管道连接。
膜浓缩回收乙醇设备还包括列式换热器4，列式换热器4安装在在靠近第二膜元件32的第一端的官道上，列式换热器4的入口与冷却水进管连接，列式换热器4的出口与冷却水回管连接。列式换热器4用于经过第一膜元件31、第二膜元件32处理后的液体的冷却。
清洗罐2的下端、第一膜元件31的第三端还与排污管连接。
供料泵10的第一端与循环罐1的下端之间设置有进料气动阀6，供料泵10的第一端与清洗罐2的下端之间设置有清洗阀8，在靠近供料泵10的第一端处设置有温度传感器9。
循环泵12的第二端与第一膜元件31的第一端之间依次设置有第一压力表131、第一压力传感器141；第一膜元件31的第四端、第二膜元件32的第四端均为取样端口，在第一膜元件31的第四端上设置有第一取样阀172，在第二膜元件32的第四端上设置有第二取样阀171。
在循环罐1的上端与第二膜元件32的第三端之间依次设置有第二电磁流量计152、电动调节阀22、第二压力表132、第二压力传感器142。
清洗罐2的上端与滤液罐5的上端之间的管道上依次设置有清洗滤液阀23、滤液阀24，第一膜元件31的第三端、第二膜元件32的第三端均通过第一电磁流量计151后与清洗滤液阀23和滤液阀24之间的管道连接。
循环罐1的上端与第二电磁流量计152之间设置有回流阀20，清洗罐2的上端与第二电磁流量计152之间设置有清洗回流阀21。
循环罐1的上端与酒精管道之间设置有第一酒精进液阀181，清洗罐2的上端与酒精管道之间设置有第二酒精进液阀182，滤液罐5的上端与酒精管道之间设置有第三酒精进液阀183，循环罐1的上端与纯化水管道之间设置有第一纯水进液阀191，清洗罐2的上端与纯化水管道之间设置有第二纯水进液阀192，滤液罐5的上端与纯化水管道之间设置有第三纯水进液阀193。
循环罐1的底端通过第一排污阀71与排污管连接，清洗罐2的底端通过第二排污阀72与排污管连接，第一膜元件31的第三端和第二膜元件32的第三端还均通过第三排污阀73与排污管连接，第二膜元件32的第一端还通过第四排污阀74与排污管连接。
本申请中的所有电气元件及泵选择防爆型；系统操作压力为2.5-3.5MPa，温度25-45℃。
本申请膜浓缩回收乙醇设备的运行流程为：
优选在循环罐1的进口配设气动阀门，底部配设液位传感器，当循环罐1中原液液位高于上限，进液气动阀门自动关闭，当液位低于下限，进液气动阀门自动打开进料；
当循环罐1液位达到中液位，管底进料气动阀6自动打开，料液进入膜浓缩系统；
循环罐1底进料气动阀6自动打开后，膜浓缩系统自动进入运行模式，即：排污阀关闭、回流阀20打开、滤液阀24打开、清洗回流阀21关闭、清洗滤液阀23关闭、循环阀11关闭、电动调节阀22打开、供料泵10自动低频(20Hz)启动，待系统低频启动运行3min后，循环阀11打开，5s后循环泵12低频(20HZ)启动，30S后供料泵10低频(20Hz)启动，待系统稳定后(5min)，系统开始正常高频运行，通过电动调节阀22和控制系统中变频器的相互控制调节，调节至系统压力为2.5-3.5MPa时稳定运行至生产结束。
膜浓缩透出的乙醇进入滤液罐5，通过泵返回至提取系统；
未透出膜的乙醇溶液含目标物CBD，往返循环于循环罐1和膜浓缩系统，直到为原体积的20％时系统停机，进入后续工艺；目标物CBD通过第一取样阀172和第二取样阀171打开后进行取样检测。
系统运行停机后，切换模式至清洗模式，清洗罐2中注入干净的同浓度乙醇溶液，使用乙醇常温常压冲洗和循环清洗，清洗透出液和未透出液均进入清洗罐2，通过泵返回提取使用。本申请的整个过程无水和化学试剂，节能环保。
Claims (10)
1.工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，包括：
循环罐；
清洗罐；
第一膜元件、第二膜元件；
滤液罐；
供料泵；
循环泵；
循环罐的上端分别与酒精管道、纯化水管道、原液进入管道、清洗罐的上端、一循环阀的第一端、第二膜元件的第一端、排污管连接；循环罐的下端分别与供料泵的第一端、排污管、清洗罐的下端连接；供料泵的第二端分别与循环泵的第一端、循环阀的第二端连接；循环泵的第二端与第一膜元件的第一端连接，第一膜元件的第二端与第二膜元件的第二端连接，第一膜元件的第三端和第二膜元件的第三端均分别与清洗罐的上端、滤液罐的上端连接；清洗罐的上端还分别与酒精管道、纯化水管道连接。
2.根据权利要求1所述的工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，膜浓缩回收乙醇设备还包括列式换热器，列式换热器安装在在靠近第二膜元件的第一端的官道上，列式换热器的入口与冷却水进管连接，列式换热器的出口与冷却水回管连接。
3.根据权利要求1所述的工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，清洗罐的下端、第一膜元件的第三端还与排污管连接。
4.根据权利要求1所述的工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，供料泵的第一端与循环罐的下端之间设置有进料气动阀，供料泵的第一端与清洗罐的下端之间设置有清洗阀，在靠近供料泵的第一端处设置有温度传感器。
5.根据权利要求1所述的工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，循环泵的第二端与第一膜元件的第一端之间依次设置有第一压力表、第一压力传感器；第一膜元件的第四端、第二膜元件的第四端均为取样端口，在第一膜元件的第四端上设置有第一取样阀，在第二膜元件的第四端上设置有第二取样阀。
6.根据权利要求1所述的工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，在循环罐的上端与第二膜元件的第三端之间依次设置有第二电磁流量计、电动调节阀、第二压力表、第二压力传感器。
7.根据权利要求1所述的工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，清洗罐的上端与滤液罐的上端之间的管道上依次设置有清洗滤液阀、滤液阀，第一膜元件的第三端、第二膜元件的第三端均通过第一电磁流量计后与清洗滤液阀和滤液阀之间的管道连接。
8.根据权利要求6所述的工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，循环罐的上端与第二电磁流量计之间设置有回流阀，清洗罐的上端与第二电磁流量计之间设置有清洗回流阀。
9.根据权利要求6所述的工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，循环罐的上端与酒精管道之间设置有第一酒精进液阀，清洗罐的上端与酒精管道之间设置有第二酒精进液阀，滤液罐的上端与酒精管道之间设置有第三酒精进液阀，循环罐的上端与纯化水管道之间设置有第一纯水进液阀，清洗罐的上端与纯化水管道之间设置有第二纯水进液阀，滤液罐的上端与纯化水管道之间设置有第三纯水进液阀。
10.根据权利要求3所述的工业大麻醇提液的膜浓缩回收乙醇设备，其特征在于，循环罐的底端通过第一排污阀与排污管连接，清洗罐的底端通过第二排污阀与排污管连接，第一膜元件的第三端和第二膜元件的第三端还均通过第三排污阀与排污管连接，第二膜元件的第一端还通过第四排污阀与排污管连接。
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