CN116574584A - 高效节能的醋酸连续回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效节能的醋酸连续回收系统，该醋酸连续回收系统包括可交替处于冷凝、液化状态的第一深冷结晶器和第二深冷结晶器、冷凝冷却器、溶剂回收罐，第一深冷结晶器、第二深冷结晶器内设置翅片，翅片内可通入用于进行冷凝的冷源介质和用于液化的热源介质，第一深冷结晶器、第二深冷结晶器的进气口分别与冷凝冷却器的出气口相连通；设置可交替处于冷凝结晶状态、加热融化状态的第一深冷结晶器、第二深冷结晶器，第一深冷结晶器处于冷凝结晶状态时，第二深冷结晶器处于加热熔化状态，第二深冷结晶器处于冷凝结晶状态时，第一深冷结晶器处于加热熔化状态，可实现醋酸的连续冷凝固化‑加热液化过程，实现醋酸的连续回收。
Description
技术领域
本发明涉及干燥设备技术领域，特别是一种高效节能的醋酸连续回收系统。
背景技术
现有技术中，固态发酵法是食醋生产工艺中的一种；上述方法获得食醋风味优良，是我国传统的酸醋方法；其缺点是生产周期长，劳动强度大，出醋率低。造成这一问题的原因是生产时物料中醋酸的回收率低，没有合适的醋酸回收设备。上述物料通常采用沸腾干燥、固气分离、颗粒物料回收、气态醋酸回收的工艺流程进行醋渣处理，在气态醋酸回收环节，现有的气态醋酸回收装置或是热交换效率低导致能耗高，或是无法连续生产导致效率较低；综上所述，设计一种适于自动化连续生产、可靠性高的醋酸连续回收系统，用于回收闪点低、挥发性强、有刺激性气味的醋酸，是本领域技术人员急需解决的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、高效节能的醋酸连续回收系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的醋酸连续回收系统，包括可交替处于冷凝、液化状态的第一深冷结晶器和第二深冷结晶器、冷凝冷却器、溶剂回收罐，混有气态醋酸的气体由进气口进入冷凝冷却器，由冷凝冷却器对混有气态醋酸的气体进行冷凝，该冷凝冷却器与溶剂回收罐相通，使得气态醋酸被冷却后获得的液态醋酸进入溶剂回收罐；所述第一深冷结晶器、第二深冷结晶器内设置翅片，翅片内可通入用于进行冷凝的冷源介质和用于液化的热源介质，所述第一深冷结晶器、第二深冷结晶器的进气口分别与所述冷凝冷却器的出气口相连通，第一深冷结晶器与冷凝冷却器之间设置第一阀门，第二深冷结晶器与冷凝冷却器之间设置第二阀门，第一阀门打开、第二阀门关闭时，冷凝冷却器流出的混有气态醋酸的气体进入第一深冷结晶器，第一深冷结晶器的翅片内通入冷源介质，气态醋酸冷凝在第一深冷结晶器的翅片上，第二深冷结晶器的翅片内通入热源介质，第二深冷结晶器翅片上的固态醋酸受热液化；第一阀门关闭、第二阀门打开时，冷凝冷却器流出的混有气态醋酸的气体进入第二深冷结晶器，第二深冷结晶器的翅片内通入冷源介质，气态醋酸冷凝在第二深冷结晶器的翅片上，第一深冷结晶器的翅片内通入热源介质，第一深冷结晶器翅片上的固态醋酸受热液化；使得第一深冷结晶器、第二深冷结晶器可交替冷凝、液化，第一深冷结晶器、第二深冷结晶器与溶剂回收罐相通，气态醋酸被冷凝、液化后可进入溶剂回收罐。
进一步，所述冷凝冷却器内依次设置一级水冷液化区和二级冷冻水液化区，所述一级水冷液化区的冷却介质为室温水，所述二级冷冻水液化区的冷却介质为-5℃的冷冻盐水，使得混有气态醋酸的气体被冷却，其中的气体醋酸转变为液态醋酸，并收集进入溶剂回收罐；该冷凝冷却器的出风口设置挡水器，以尽可能的减少气体中醋酸雾沫的夹带，可有效减少进入深冷结晶器的醋酸含量；在正常情况下通过一级水冷、二级冷冻水冷的溶剂回收率在85%左右，余下的少量气态醋酸随气体进入深冷结晶器，进行三级冷凝，这样可大幅降低循环气体中的溶剂含量。
进一步，所述第一深冷结晶器、第二深冷结晶器内通入的冷源介质为-18℃的冷冻盐水，所述第一深冷结晶器、第二深冷结晶器内通入的热源介质为不低于120℃的热氮气，确保液化效果，第一深冷结晶器、第二深冷结晶器翅片内通入冷源介质时处于冷凝状态，混有少量气态醋酸的气体经过翅片，气态醋酸冷凝结晶成为固态醋酸附着在翅片表面；第一深冷结晶器、第二深冷结晶器内通入热源介质时处于融化状态，对附着在翅片表面的固态醋酸进行加热融化，获得的液态醋酸进入溶剂回收罐。
进一步，醋酸连续回收系统还包括冷冻盐水回收罐，第一深冷结晶器、第二深冷结晶器翅片内的冷冻盐水可进入冷冻盐水回收罐，确保第一深冷结晶器、或第二深冷结晶器翅片内通入热氮气前冷冻盐水可排放干净。
上述醋酸连续回收系统的工作方法，包括如下步骤：
A、固气分离后获得的混有气态醋酸的气体由布袋除尘器进入冷凝冷却器，依次经过冷凝冷却器的一级水冷液化区和二级冷冻水液化区进行冷却，由一级水冷液化区的室温水、二级冷冻水液化区的-5℃冷冻盐水分别进行冷凝降温，获得的液态醋酸进入溶剂回收罐，混有少量气态醋酸的气体由冷凝冷却器排出时温度降至13℃左右。
B、第一阀门打开、第二阀门关闭，同时第一深冷结晶器的翅片通入-18℃的冷冻盐水，此时第一深冷结晶器处于冷凝结晶状态，由冷凝冷却器排出的气体进入第一深冷结晶器，气体中的少量气态醋酸冷凝结晶附着在翅片表面，气体温度降至0℃左右并排出第一深冷结晶器。
C、第一深冷结晶器处于冷凝结晶状态至预设时间后，第一阀门关闭、第二阀门打开，同时第二深冷结晶器的翅片通入-18℃的冷冻盐水，此时第二深冷结晶器处于冷凝结晶状态，由冷凝冷却器排出的气体进入第二深冷结晶器，气体中的少量气态醋酸冷凝结晶附着在翅片表面，气体温度降至0℃左右并排出第二深冷结晶器；第一深冷结晶器的翅片通入温度不低于120℃的热氮气，第一深冷结晶器处于加热融化状态，对附着在翅片表面的固态醋酸进行加热融化，获得的液态醋酸进入溶剂回收罐。
D、第一深冷结晶器、第二深冷结晶器交替处于冷凝结晶状态、加热融化状态，可实现醋酸的连续回收。
发明的技术效果：（1）本发明的醋酸连续回收系统，相对于现有技术，设置可交替处于冷凝结晶状态、加热融化状态的第一深冷结晶器、第二深冷结晶器，第一深冷结晶器处于冷凝结晶状态时，第二深冷结晶器处于加热熔化状态，第二深冷结晶器处于冷凝结晶状态时，第一深冷结晶器处于加热熔化状态，可实现醋酸的连续冷凝固化-加热液化过程，实现醋酸的连续回收；（2）采用冷凝冷却器中的水冷冷却、冷冻盐水冷却的两级冷却，可将气体中气态醋酸的含量下降至15%以下，并结合深冷结晶器的冷冻盐水冷凝，采用三级冷却回收，可将气体中的醋酸含量下降至0.1%以下。
附图说明
下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：
图1是本发明醋酸连续回收系统的结构示意图。
图中：深冷结晶器出气口40，第一深冷结晶器41，第二深冷结晶器42，溶剂回收罐43，冷冻盐水回收罐44，第一阀门45，第二阀门46，第一冷冻盐水进口47，第二冷冻盐水进口48，冷凝冷却器5，进气口50，挡水器51，冷冻盐水进口52， 加热器61，氮气入口62，循环风机63，第三阀门64，第四阀门65，氮气排气口66。
实施方式
实施例1 如图1所示，本实施例的醋酸连续回收系统，包括第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42、冷凝冷却器5、溶剂回收罐43、冷冻盐水回收罐44；混有气态醋酸的气体经进气口50进入冷凝冷却器5，由冷凝冷却器5对混有气态醋酸的气体进行冷凝，冷凝冷却器5内依次设置一级水冷液化区和二级冷冻水液化区，一级水冷液化区的冷却介质为室温水，二级冷冻水液化区的冷却介质为-5℃的冷冻盐水，-5℃的冷冻盐水由冷冻盐水进口52进入冷凝冷却器，使得混有气态醋酸的气体被冷却，其中的气体醋酸转变为液态醋酸，冷凝冷却器5与溶剂回收罐43经管道连通，使得气态醋酸被冷却转变为液态醋酸后进入溶剂回收罐43。该冷凝冷却器5的出风口设置挡水器51，以尽可能的减少气体中醋酸雾沫的夹带，可有效减少进入深冷结晶器的醋酸含量；在正常情况下通过一级水冷、二级冷冻水冷的溶剂回收率在85%左右，余下的少量气态醋酸随循环气体进入深冷结晶器，进行三级冷凝。
第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42内设置翅片，翅片内可通入用于进行冷凝的冷源介质和用于液化的热源介质，第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42翅片内通入冷源介质时处于冷凝状态，混有少量气态醋酸的气体经过翅片，气态醋酸冷凝结晶成为固态醋酸附着在翅片表面；第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42内通入热源介质时处于融化状态，对附着在翅片表面的固态醋酸进行加热融化，获得的液态醋酸进入溶剂回收罐43。
第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42内通入的冷源介质为-18℃的冷冻盐水，-18℃的冷冻盐水可由第一冷冻盐水进口47进入第一深冷结晶器41，-18℃的冷冻盐水可由第二冷冻盐水进口48进入第二深冷结晶器42；第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42的进气口分别与冷凝冷却器5的出气口相连通，第一深冷结晶器41与冷凝冷却器5之间设置第一阀门45，第二深冷结晶器42与冷凝冷却器5之间设置第二阀门46，第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42内通入的热源介质为不低于120℃的热氮气，常温氮气经氮气入口62进入加热器61，且加热器61与第一深冷结晶器41之间设置第三阀门64，加热器61与第二深冷结晶器42之间设置第四阀门65，第一阀门45打开、第二阀门46关闭、第三阀门64关闭、第四阀门65打开时，冷凝冷却器5流出的混有气态醋酸的气体进入第一深冷结晶器41，第一深冷结晶器41的翅片内由第一冷冻盐水进口47通入冷源介质（-18℃的冷冻盐水），气态醋酸冷凝在第一深冷结晶器41的翅片上，氮气经加热器61加热后在循环风机63的作用下进入第二深冷结晶器42的翅片内并进行循环，第二深冷结晶器42翅片上的固态醋酸受热液化；第一阀门45关闭、第二阀门46打开、第三阀门64打开、第四阀门65关闭时，冷凝冷却器5流出的混有气态醋酸的气体进入第二深冷结晶器42，第二深冷结晶器42的翅片内由第二冷冻盐水进口48通入冷源介质（-18℃的冷冻盐水），气态醋酸冷凝在第二深冷结晶器42的翅片上，氮气经加热器61加热后在循环风机63的作用下进入第一深冷结晶器41的翅片内并进行循环，第一深冷结晶器41翅片上的固态醋酸受热液化；使得第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42可交替冷凝、液化，第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42与溶剂回收罐43经管道连通，气态醋酸被冷凝、液化后可进入溶剂回收罐43；第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42还设置深冷结晶器出气口40，用于排放深冷结晶器冷凝后的气体。
为确保系统安全，醋酸连续回收系统还设置用于紧急情况下排放氮气的氮气排气口66。
冷冻盐水回收罐44与第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42、冷凝冷却器5相连通，第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42翅片内、冷凝冷却器5的冷冻盐水可进入冷冻盐水回收罐43，确保第一深冷结晶器41、或第二深冷结晶器42翅片内通入热氮气前冷冻盐水可排放干净。
作为优选，与醋酸直接接触的冷凝冷却器5、溶剂回收罐43、第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42采用316Ti不锈钢制造，可提高其抗晶间腐蚀性能，提高使用寿命。
实施例
上述醋酸连续回收系统的工作方法，包括如下步骤：
A、前道工序排出的混有气态醋酸的气体由进气口50进入冷凝冷却器5，依次经过冷凝冷却器5的一级水冷液化区和二级冷冻水液化区进行冷却，由一级水冷液化区的室温水、二级冷冻水液化区的-5℃冷冻盐水分别进行冷凝降温，获得的液态醋酸进入溶剂回收罐43，混有少量气态醋酸的气体由冷凝冷却器5排出时温度降至13℃左右。
B、第一阀门45打开、第二阀门46关闭、第三阀门64关闭、第四阀门65打开时，冷凝冷却器5流出的混有气态醋酸的气体进入第一深冷结晶器41，第一深冷结晶器41的翅片内由第一冷冻盐水进口47通入冷源介质（-18℃的冷冻盐水），氮气经加热器61加热后在循环风机63的作用下进入第二深冷结晶器42的翅片内并进行循环，第一深冷结晶器41处于冷凝状态，第二深冷结晶器42处于受热融化状态；气态醋酸冷凝在第一深冷结晶器41的翅片上，气体排出第一深冷结晶器41且温度降至0℃左右。
C、第一深冷结晶器41处于冷凝结晶状态至预设时间后，第一阀门45关闭、第二阀门46打开、第三阀门64打开、第四阀门65关闭，冷凝冷却器5流出的混有气态醋酸的气体进入第二深冷结晶器42，第二深冷结晶器42的翅片内由第二冷冻盐水进口48通入冷源介质（-18℃的冷冻盐水），氮气经加热器61加热后在循环风机63的作用下进入第一深冷结晶器41的翅片内并进行循环，第一深冷结晶器41处于受热融化状态，第一深冷结晶器41翅片上的固态醋酸融化并流入溶剂回收罐43；第二深冷结晶器42处于冷凝状态，气态醋酸冷凝在第二深冷结晶器42的翅片上，气体排出第二深冷结晶器42且温度降至0℃左右。
D、第一深冷结晶器41、第二深冷结晶器42交替处于冷凝结晶状态、加热融化状态，可实现醋酸的连续回收。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种醋酸连续回收系统，其特征在于，包括：可交替处于冷凝、液化状态的第一深冷结晶器和第二深冷结晶器、冷凝冷却器、溶剂回收罐，混有气态醋酸的气体由进气口进入冷凝冷却器，由冷凝冷却器对混有气态醋酸的气体进行冷凝，该冷凝冷却器与溶剂回收罐相通，使得气态醋酸被冷却后获得的液态醋酸进入溶剂回收罐；所述第一深冷结晶器、第二深冷结晶器内设置翅片，翅片内可通入用于进行冷凝的冷源介质和用于液化的热源介质，所述第一深冷结晶器、第二深冷结晶器的进气口分别与所述冷凝冷却器的出气口相连通，第一深冷结晶器与冷凝冷却器之间设置第一阀门，第二深冷结晶器与冷凝冷却器之间设置第二阀门。
2.根据权利要求1所述的醋酸连续回收系统，其特征在于，所述冷凝冷却器内依次设置一级水冷液化区和二级冷冻水液化区，所述一级水冷液化区的冷却介质为室温水，所述二级冷冻水液化区的冷却介质为-5℃的冷冻盐水；该冷凝冷却器的出风口设置挡水器。
3.根据权利要求2所述的醋酸连续回收系统，其特征在于，所述第一深冷结晶器、第二深冷结晶器内通入的冷源介质为-18℃的冷冻盐水，所述第一深冷结晶器、第二深冷结晶器内通入的热源介质为不低于120℃的热氮气。
4.根据权利要求3所述的醋酸连续回收系统，其特征在于，还包括冷冻盐水回收罐，第一深冷结晶器、第二深冷结晶器翅片内的冷冻盐水可进入冷冻盐水回收罐。
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