CN115671768A - 一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工反应釜技术领域，尤其涉及一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，包括蒸馏组件、搅拌组件及脱水组件，所述蒸馏组件包括水汽进出阀门、筒体外壳、筒体内壳、上封头及蒸汽阀门，所述筒体外壳与筒体内壳之间设有筒体夹套，所述筒体内壳内侧设有过滤网；所述搅拌组件包括搅拌电机、螺旋搅拌桨叶及搅拌轴；所述脱水组件包括塔体、冷凝器、回流管及回流采出阀，所述塔体内侧设有填料，所述冷凝器与塔体顶部相通，所述塔体内侧上部设有与回流管连接的喷淋头，本发明集多个工艺运行单元于一体，减少物料转运过程中的损耗，同时对物料蒸发的水蒸气、过滤的溶液及活性炭渣进行收集，提高催化剂及活性炭回收率，降低生产成本。

Description

一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机

技术领域

本发明涉及化工反应釜技术领域，尤其涉及一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机。

背景技术

对氨基苯酚(简称PAP)是一种重要的精细化工产品，PAP的工业化生产有多种不同的原料生产路线，如苯酚、对硝基苯酚、苯胺、硝基苯等，相应的工艺路线也有很多。所以制备方法众多，但各有优缺点。

国内企业多用由对硝基苯酚为原料的“铁粉或氢气还原工艺”、由苯酚经亚硝化原料路线的“苯酚亚硝化工艺”、由苯胺为原料的“耦合还原工艺”。而国外发达国家的不少企业则是使用更为先进的以硝基苯为原料的“电解还原”和“催化加氢还原”工艺。

目前在国际市场上，最具竞争能力的则是以硝基苯为原料路线的“电解或加氢工艺”。因硝基苯为大宗化原料，产量大而价格低，经济效益明显。采用硝基苯工艺路线，流程短，产品纯度高。

现有技术中，硝基苯加氢生产装置，设备装置搭配欠佳，工艺分散，物料需要来回输送，催化剂在生产运行及再生过程中得不到有效回收，损耗高，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，包括蒸馏组件、搅拌组件及脱水组件，所述蒸馏组件用于加热物料，蒸发出物料中的水分，所述脱水组件用于收集并冷却蒸馏组件蒸馏出的水蒸气，回收水蒸气中的催化剂；所述蒸馏组件包括水汽进出阀门、筒体外壳、筒体内壳、上封头及蒸汽阀门，所述筒体外壳与筒体内壳之间设有筒体夹套，所述筒体内壳内侧设有过滤网；所述搅拌组件包括搅拌电机、螺旋搅拌桨叶及搅拌轴；所述脱水组件包括塔体、冷凝器、回流管及回流采出阀，所述塔体内侧设有填料，所述冷凝器与塔体顶部相通，所述塔体内侧上部设有与回流管连接的喷淋头。

优选的，所述上封头上侧开设有人孔，所述过滤网内侧设有内腔，所述内腔底部设有卸料出口，所述卸料出口下侧设有快开出料阀门，所述快开出料阀门与筒体外壳固定连接。

优选的，所述筒体内壳与过滤网之间设有滤液夹套，所述筒体内壳底部设有滤液排出口，所述滤液排出口与滤液夹套内部相通。

优选的，所述筒体内壳固定设置于筒体外壳内侧，所述水汽进出阀门及蒸汽阀门固定设置于筒体外壳外壁上，所述水汽进出阀门及蒸汽阀门均与筒体夹套相通。

优选的，所述搅拌电机输出轴与搅拌轴固定连接，所述搅拌轴底部设有搅拌轴支撑架，所述螺旋搅拌桨叶固定设置于搅拌轴下侧，所述螺旋搅拌桨叶上部呈圆柱状，下部呈圆锥状。

优选的，所述回流管呈倒Y字形状，所述回流管进液口与冷凝器相通，所述回流管出液口设有两个，且分别与回流采出阀及喷淋头相通。

优选的，所述立式蒸馏脱色过滤干燥一体机的工作步骤包括：

步骤S1：蒸馏脱水，对物料进行加热，将物料中的水分蒸发，并将水蒸气冷却收集；

步骤S2：搅拌脱色，在物料中添加活性炭，控制内腔温度，并通过搅拌，促使活性炭与物料接触，进行保温脱色反应；

步骤S3：过滤洗涤，保温脱色反应结束后，打开滤液排出口，将脱色溶液排出，通过人孔加入去离子水，搅拌洗涤后，洗涤水通过滤液排出口排出，进行收集；

步骤S4：干燥卸料，将内腔温度提升至水沸点，促使物料中的水分蒸发，快速完成干燥处理，最终通过卸料出口排出。

优选的，所述步骤S1：蒸馏脱水，具体包括：物料或溶剂通过人孔加入内腔内，搅拌电机开始工作，通过搅拌轴带动螺旋搅拌桨叶转动，对物料进行搅拌；通过蒸汽阀门向筒体夹套内供入加热蒸汽，通过筒体内壳及过滤网导热，对内腔内物料进行加热，进而将物料中的水分蒸发成水蒸气；水蒸气通过塔体进入冷凝器，水蒸气被冷凝成蒸馏水，蒸馏水经回流管流向喷淋头，流向喷淋头的蒸馏水会再次流回内腔；若需要脱水浓缩内腔内物料，则打开回流采出阀，将蒸馏水排出。

优选的，所述步骤S2：搅拌脱色，具体包括：搅拌电机继续工作，对脱水浓缩后的物料进行搅拌，通过调整蒸汽阀门及水汽进出阀门开度，将内腔温度降至93℃～97℃；打开人孔，将活性炭加入内腔，继续搅拌，并将内腔温度控制在80℃～90℃，保温脱色反应1～3小时，完成脱色除杂反应。

优选的，所述步骤S4：干燥卸料，具体包括：洗涤水通过滤液排出口排完后，搅拌电机继续工作，对物料进行搅拌，同时通过调整蒸汽阀门及水汽进出阀门开度，将内腔内的活性炭滤渣加热至水的沸点；活性炭滤渣内的水分变成水蒸气，通过塔体进入冷凝器，通过回流采出阀将蒸馏水回收，便于进行二次利用；活性炭滤渣中的水分被蒸发干净，干燥完成，开启快开出料阀门，干燥活性炭通过卸料出口排出，便于集中另行处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)、本发明集多个工艺运行单元于一体，物料的蒸馏、脱色、过滤及干燥工序直接在内腔完成，减少物料转运过程中的损耗，节省人力、降低了操作人员的劳动强度。

(2)、本发明通过脱水组件对物料蒸发出的水蒸气进行收集、通过滤液排出口对过滤的溶液进行集中收集处理，将各个工序中损耗的催化剂进行回收，进行再利用，有效降低催化剂损耗。

(3)本发明使用过滤网对活性炭渣进行过滤，并通过卸料出口排出，便于对活性炭进行收集，通过活性炭再生技术，实现活性炭反复使用，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机的主视剖视结构示意图；

图2为本发明提出的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机的脱水组件结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大示意图。

图中：1、卸料出口；2、水汽进出阀门；3、筒体外壳；4、筒体夹套；5、筒体内壳；6、滤液夹套；7、过滤网；8、罐体法兰；9、人孔；10、搅拌电机；11、冷凝器；12、回流管；13、回流采出阀；14、喷淋头；15、塔体；151、填料；16、塔罐连接法兰；17、上封头；18、蒸汽阀门；19、内腔；20、螺旋搅拌桨叶；21、搅拌轴；22、搅拌轴支撑架；23、滤液排出口；24、快开出料阀门。

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。

参照图1-3，一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，包括蒸馏组件、搅拌组件及脱水组件；

蒸馏组件用于加热物料，蒸发出物料中的水分，蒸馏组件包括水汽进出阀门2、筒体外壳3、筒体内壳5、上封头17及蒸汽阀门18，筒体内壳5固定设置于筒体外壳3内侧，筒体外壳3与筒体内壳5之间设有筒体夹套4，筒体夹套4用于容纳加热蒸汽，对筒体内壳5进行加热，筒体内壳5内侧固定设有过滤网7，筒体内壳5与过滤网7之间设有滤液夹套6，筒体内壳5底部设有滤液排出口23，滤液排出口23与滤液夹套6内部相通，滤液夹套6用于容纳过滤网7滤出的溶剂或废液，溶剂或废液最终通过滤液排出口23排出，便于后续回收其中的催化剂，筒体夹套4与滤液夹套6之间相互隔绝，通过筒体内壳5传递热量，避免加热蒸汽对物料造成污染；

筒体外壳3上侧设有罐体法兰8，筒体外壳3通过罐体法兰8与上封头17可拆卸连接，上封头17上侧开设有人孔9，过滤网7内侧设有内腔19，上封头17内侧与内腔19对应设置，内腔19底部开设有卸料出口1，卸料出口1下侧设有快开出料阀门24，快开出料阀门24与筒体外壳3固定连接，快开出料阀门24用于控制卸料出口1排出废渣，水汽进出阀门2及蒸汽阀门18固定设置于筒体外壳3外壁上，水汽进出阀门2及蒸汽阀门18均与筒体夹套4相通，蒸汽阀门18连接有蒸汽锅炉，水汽进出阀门2及蒸汽阀门18用于控制加热水蒸气进出流量，间接控制内腔19内侧温度，水汽进出阀门2用于排出加热蒸汽及积蓄的蒸馏水；

搅拌组件用于对物料进行搅拌，搅拌组件包括搅拌电机10、螺旋搅拌桨叶20及搅拌轴21，搅拌电机10外壳固定设置于上封头17上侧，搅拌电机10输出轴与搅拌轴21固定连接，搅拌轴21贯穿上封头17，搅拌轴21与上封头17之间通过轴承转动连接，搅拌轴21底部设有搅拌轴支撑架22，搅拌轴支撑架22与过滤网7固定连接，螺旋搅拌桨叶20固定设置于搅拌轴21下侧，螺旋搅拌桨叶20上部呈圆柱状，下部呈圆锥状，螺旋搅拌桨叶20与过滤网7内壁对应设置，螺旋搅拌桨叶20转动时，挤压物料，会将物料向上或向下推动，提高搅拌效果，快开出料阀门24打开时，可以通过螺旋搅拌桨叶20向下挤压物料，提高物料废渣排出效率；

脱水组件用于收集并冷却蒸馏组件蒸馏出的水蒸气，便于回收水蒸气中的催化剂，脱水组件包括塔体15、冷凝器11、回流管12及回流采出阀13，上封头17一侧固定设有塔罐连接法兰16，塔体15通过塔罐连接法兰16与上封头17可拆卸连接，塔体15与内腔19相通，塔体15内侧设有填料151，冷凝器11与塔体15顶部相通，塔体15内侧上部设有与回流管12连接的喷淋头14，回流管12呈倒Y字形状，回流管12进液口与冷凝器11相通，回流管12出液口设有两个，且分别与回流采出阀13及喷淋头14相通，喷淋头14将冷却的蒸馏水送回内腔19，进行循环利用，当需要浓缩内腔19内的物料时，可开启回流采出阀13，将蒸馏水采出并计量，采出的水溶剂可放回到罐中，以作为前期工序的配料用水，回收利用其中的催化剂。

工作步骤：

步骤S1：蒸馏脱水，物料或溶剂通过人孔9加入内腔19内，催化加氢反应釜的上层清液，搅拌电机10开始工作，通过搅拌轴21带动螺旋搅拌桨叶20转动，对物料进行搅拌；通过蒸汽阀门18向筒体夹套4内均匀供入加热蒸汽，通过筒体内壳5及过滤网7导热，对内腔19内物料进行加热，进而将物料中的水分蒸发成水蒸气；水蒸气通过塔体15进入冷凝器11，水蒸气被冷凝成蒸馏水，蒸馏水经回流管12流向喷淋头14，流向喷淋头14的蒸馏水会再次通过塔体15流回内腔19，降低催化剂损耗；若需要脱水浓缩内腔19内物料，则打开回流采出阀13，将蒸馏水排出，同时对其中的催化剂进行收集，便于进行回收再利用；

步骤S2：搅拌脱色，搅拌电机10继续工作，对脱水浓缩后的物料进行搅拌，通过调整蒸汽阀门18及水汽进出阀门2开度，将内腔19温度降至95℃，打开人孔9，将事先准备好的活性炭加入内腔19，继续搅拌，并将内腔19温度控制在80℃～90℃，保温脱色反应2小时，完成脱色除杂反应；

步骤S3：过滤洗涤，保温脱色反应结束后，打开滤液排出口23，将脱色溶液排出，排至滤液储罐备用，通过人孔9加入去离子水，加入量以浸润活性炭滤渣为准，搅拌洗涤2次后，洗涤水通过滤液排出口23排出，对催化剂进行收集，作下次前期配料使用；

步骤S4：干燥卸料，洗涤水通过滤液排出口23排完后，搅拌电机10继续工作，对物料进行搅拌，同时通过调整蒸汽阀门18及水汽进出阀门2开度，将内腔19内的活性炭滤渣加热至水的沸点；活性炭滤渣内的水分变成水蒸气，通过塔体15进入冷凝器11，通过回流采出阀13将蒸馏水回收，回收后做前期配料用水，便于进行二次利用；活性炭滤渣中的水分被快速蒸发干净，干燥完成，开启快开出料阀门24，螺旋搅拌桨叶20向下挤压物料，干燥活性炭通过卸料出口1排出，便于集中另行处理，进行循环利用，降低损耗。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，包括蒸馏组件、搅拌组件及脱水组件，所述蒸馏组件用于加热物料，蒸发出物料中的水分，所述脱水组件用于收集并冷却蒸馏组件蒸馏出的水蒸气，回收水蒸气中的催化剂；

所述蒸馏组件包括水汽进出阀门(2)、筒体外壳(3)、筒体内壳(5)、上封头(17)及蒸汽阀门(18)，所述筒体外壳(3)与筒体内壳(5)之间设有筒体夹套(4)，所述筒体内壳(5)内侧设有过滤网(7)；

所述搅拌组件包括搅拌电机(10)、螺旋搅拌桨叶(20)及搅拌轴(21)；

所述脱水组件包括塔体(15)、冷凝器(11)、回流管(12)及回流采出阀(13)，所述塔体(15)内侧设有填料(151)，所述冷凝器(11)与塔体(15)顶部相通，所述塔体(15)内侧上部设有与回流管(12)连接的喷淋头(14)。

2.根据权利要求1所述的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，所述上封头(17)上侧开设有人孔(9)，所述过滤网(7)内侧设有内腔(19)，所述内腔(19)底部设有卸料出口(1)，所述卸料出口(1)下侧设有快开出料阀门(24)，所述快开出料阀门(24)与筒体外壳(3)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，所述筒体内壳(5)与过滤网(7)之间设有滤液夹套(6)，所述筒体内壳(5)底部设有滤液排出口(23)，所述滤液排出口(23)与滤液夹套(6)内部相通。

4.根据权利要求3所述的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，所述筒体内壳(5)固定设置于筒体外壳(3)内侧，所述水汽进出阀门(2)及蒸汽阀门(18)固定设置于筒体外壳(3)外壁上，所述水汽进出阀门(2)及蒸汽阀门(18)均与筒体夹套(4)相通。

5.根据权利要求1所述的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，所述搅拌电机(10)输出轴与搅拌轴(21)固定连接，所述搅拌轴(21)底部设有搅拌轴支撑架(22)，所述螺旋搅拌桨叶(20)固定设置于搅拌轴(21)下侧，所述螺旋搅拌桨叶(20)上部呈圆柱状，下部呈圆锥状。

6.根据权利要求1所述的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，所述回流管(12)呈倒Y字形状，所述回流管(12)进液口与冷凝器(11)相通，所述回流管(12)出液口设有两个，且分别与回流采出阀(13)及喷淋头(14)相通。

7.根据权利要求4所述的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，所述立式蒸馏脱色过滤干燥一体机的工作步骤包括：

步骤S1：蒸馏脱水，对物料进行加热，将物料中的水分蒸发，并将水蒸气冷却收集；

步骤S2：搅拌脱色，在物料中添加活性炭，控制内腔(19)温度，并通过搅拌，促使活性炭与物料接触，进行保温脱色反应；

步骤S3：过滤洗涤，保温脱色反应结束后，打开滤液排出口(23)，将脱色溶液排出，通过人孔(9)加入去离子水，搅拌洗涤后，洗涤水通过滤液排出口(23)排出，进行收集；

步骤S4：干燥卸料，将内腔(19)温度提升至水沸点，促使物料中的水分蒸发，快速完成干燥处理，最终通过卸料出口(1)排出。

8.根据权利要求7所述的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，所述步骤S1：蒸馏脱水，具体包括：

A、物料或溶剂通过人孔(9)加入内腔(19)内，搅拌电机(10)开始工作，通过搅拌轴(21)带动螺旋搅拌桨叶(20)转动，对物料进行搅拌；

B、通过蒸汽阀门(18)向筒体夹套(4)内供入加热蒸汽，通过筒体内壳(5)及过滤网(7)导热，对内腔(19)内物料进行加热，进而将物料中的水分蒸发成水蒸气；

C、水蒸气通过塔体(15)进入冷凝器(11)，水蒸气被冷凝成蒸馏水，蒸馏水经回流管(12)流向喷淋头(14)，流向喷淋头(14)的蒸馏水会再次流回内腔(19)；

D、若需要脱水浓缩内腔(19)内物料，则打开回流采出阀(13)，将蒸馏水排出。

9.根据权利要求7所述的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，所述步骤S2：搅拌脱色，具体包括：

a、搅拌电机(10)继续工作，对脱水浓缩后的物料进行搅拌，通过调整蒸汽阀门(18)及水汽进出阀门(2)开度，将内腔(19)温度降至93℃～97℃；

b、打开人孔(9)，将活性炭加入内腔(19)，继续搅拌，并将内腔(19)温度控制在80℃～90℃，保温脱色反应1～3小时，完成脱色除杂反应。

10.根据权利要求7所述的一种立式蒸馏脱色过滤干燥一体机，其特征在于，所述步骤S4：干燥卸料，具体包括：

1)、洗涤水通过滤液排出口(23)排完后，搅拌电机(10)继续工作，对物料进行搅拌，同时通过调整蒸汽阀门(18)及水汽进出阀门(2)开度，将内腔(19)内的活性炭滤渣加热至水的沸点；

2)、活性炭滤渣内的水分变成水蒸气，通过塔体(15)进入冷凝器(11)，通过回流采出阀(13)将蒸馏水回收，便于进行二次利用；

3)、活性炭滤渣中的水分被蒸发干净，干燥完成，开启快开出料阀门(24)，干燥活性炭通过卸料出口(1)排出，便于集中另行处理。

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