CN1216697C - 去除残余物的清洗方法 - Google Patents

Abstract

一种用于从蒸发装置底部出口除去残余物的清洗装置，其中蒸发装置生产顶部产品和底部产品，并配有底部出口，该清洗装置包括：a)出口容器(7)，b)收集容器(8)，c)出口阀(10)，d)清洗水阀(11)，e)容器出口阀(12)，f)清洗出口阀(13)，g)通气阀(14)，h)连接底部和出口阀(10)的管线(17)，i)清洗剂引入管(3)，j)出口管元件(6，16)及元件(a)到(j)之间的连接管线。该清洗装置可以用于蒸馏处理含盐溶液的过程中。

Description

去除残余物的清洗方法

技术领域

本发明涉及一种从蒸发装置的底部出口除去残余物的清洗装置，以及该装置在蒸馏处理含盐溶液中的用途。

背景技术

薄膜蒸发用于连续蒸馏，特别用于从高沸点的残余物中蒸发热敏性物质以及用于浓缩热稳定性差的物质。在这种情况下液体是通过滴流(降膜式蒸发器)、离心力的作用(旋转蒸发器的特定方式)、特殊结构的刮板(filmtruders)或其它方法分布的，以在(通常的)受热表面形成薄膜(膜厚的数量级通常大约为0.1mm)。液体薄膜能迅速蒸发，从而现有组分只是在很短时间内暴露在蒸发器内(通常)相对较高的温度下。停留时间、温度和压力(真空)是按照不同的分离目的设计的。为了保护所讨论的物质，此时温度尽可能低、停留时间尽可能短是优选的。除了按通用的技术语言已经称为薄膜蒸发器的蒸发装置外，按照本发明，按照前述原理运行的所有的其它蒸发装置均为薄膜蒸发器。

典型的薄膜蒸发器具有一个外部加热的竖管，利用转筒将所要蒸发的产品以薄膜形式分布在受热管的内表面上。产品在加热段的上部进入蒸发器，并且由于转筒的机械分布以液膜形式流过受热表面。残余物向下流时，低沸点的组分蒸发。蒸汽流过位于蒸发器顶部的除雾器，并且在单独设置的冷凝器中冷凝。为了机械分布液体，安装一个具有悬垂的金属刮片的转筒。在操作过程中，离心力将刮片压在蒸发器壁上，这使产品均匀分布，并使液膜的液体充分混合。

但是，当溶有残余物如溶盐的液体蒸发时，经常会发生特殊的问题：

原因在于这些残余物会沉淀在底部。在蒸发之前这些残余物通常以溶解于液体中的组分存在，但在溶剂蒸发后则以固体沉淀下来。可以列举的例子是盐溶液的蒸发，当溶剂蒸发后，其中的盐在蒸发装置底部形成固体残余物。除了这些盐以外，在原则上可溶的残余物可以是所有固体，这些固体可以利用通常溶于溶剂中的清洗剂除去。

最初所描述的薄膜蒸发器不仅要保证易挥发组分从含有残余物如含盐的溶液中全部蒸发出来，而且要使残余物作为可泵送的物质能够从底部除去。但是，当薄膜蒸发器按照上述原则操作时，由于残余物例如盐可能在底部出口区域沉淀并结垢，从而由于底部堵塞不能再毫无问题地排放了。底部出口通常是锥形部分，通常该部分收缩形成底部的一根管子，底部产品经这根管子离开蒸发装置。在发生这类堵塞时，应该停止薄膜蒸发器的连续操作，从而开始相应的清洗操作。当使用其它的蒸发装置如精馏塔时，也常会发生同样的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种装置，利用该装置溶有残余物的液体可以在蒸发装置中分离，而蒸发装置的底部出口不会由于残余物而堵塞。这里要中断连续蒸发的清洗操作不是必需的。对于相应的蒸发过程，不仅其底部产品，而且其顶部产品均是以尽可能缓和的方式得到的。该装置应有效并且便宜地运行。

我们已经发现，利用一个从蒸发装置底部出口除去残余物的清洗装置可以达到这一目的，其中蒸发装置产生顶部产品和底部产品，并配有底部出口，该清洗装置包括：

a)出口容器

b)收集容器

c)出口阀

d)清洗水阀

e)容器出口阀

f)清洗出口阀

g)通气阀

h)连接底部和出口阀的管线

i)清洗剂引入管

j)出口管元件及元件(a)到(j)之间的连接管线。

具体实施方式

在优选的实施方案中，出口容器经连接管线直接与出口阀、清洗水阀、容器出口阀、清洗出口阀和放空阀相连。

出口容器通常设在收集容器上方和底部下方。

清洗出口管可以通入底部出口管，从而出口管元件可以同时排放清洗剂和底部产品。但是，出口管元件优选制造成两根管子的形式，一根是清洗出口管，一根是底部出口管，从而底部产物和清洗剂分别经不同的出口排出。

通常蒸发装置是抽空的，因为通常温和的蒸发只可能在减压下进行(然后在较低的温度下发生)。因此在从蒸发装置除去底部产品的过程中，空气会经底部出口渗透进入蒸发装置。但按照本发明，可以阻止空入进入蒸发装置：

在本发明一个优选的实施方案中，一个或多个隋性气体引入管通入出口容器和/或收集容器和/或元件a)到j)之间的连接管内。这些预防措施是有利的，特别是借助于保护气体如氮气的引入防止空气(因此也包括氧气)进入装置。按这种方式，存在于顶部产品或底部产品中对氧化敏感的物质可以得到保护。

收集容器优选与泵相连。这可以使收集容器内的物质循环，从而使其保持均匀，避免残余物的沉积。

在原则上所有类型的生产顶部产品和底部产品的蒸发装置均可使用。通常顶部产品和底部产品都是混合物。但特别是顶部产品也可以由单一物质组成。在优选的实施方案中，蒸发装置为薄膜蒸发器。

本发明的清洗装置特别用于蒸馏处理含盐溶液。通常这些溶液除了溶盐以外，还含有有用的产品(通常有用的产品对氧化作用敏感)。通常为了得到纯的有用产品，还需要其它的处理步骤。

利用本发明的清洗装置，定期清洗蒸发装置的底部出口。通常使用溶解残余物的清洗剂。因此本发明的清洗装置优选用于除去可溶性残余物。尽管如此，由于清洗剂可以以一定的速度冲击相应的残余物，其机械清洗作用也是有效的。因此并不绝对要求残余物可完全溶于清洗剂中。

特别是当盐堵塞了底部出口时，建议采用水作清洗剂。由于在某些情况下，在实际操作中清洗剂可能会进入到蒸发装置的顶部产品中，建议在这些情况下采用对顶部产品的进一步处理没有持续的反面影响的清洗剂。

在盐堵塞的情况下，在清洗并与清洗剂(水)混合之后，蒸发装置的底部流出物可以用泵抽出，然后再贮存起来。根据所形成的混合物的性质，在生物处理装置中或(如果仍然存在有用产品的话)进一步处理时，可以进行燃烧，如在残余物焚烧炉中。

现在参照优选的实施方案，例如盐沉淀的薄膜蒸发器，来描述本发明的装置的作用方式。

附图说明

在附图中，图1为具有本发明的清洗装置的薄膜蒸发器。该清洗装置具有设计成两根管子形式的出口管元件(6，16)，一根为清洗出口管(6)，一根为底部出口管(16)。

为了防止底部出口被结晶出来的盐堵塞，定期清洗出口。针对这一目的，首先将底部产品收集在出口容器7中，出口容器7逐渐被注满。当达到一定的注入高度时，关闭出口阀10，打开容器出口阀12与收集容器8连通(收集容器8处于大气压下或稍高于大气压下)，从而消除出口容器7内的真空。然后打开通气阀14，使出口容器7内的物质流入收集容器8。为了保持物质均匀并防止可能的盐沉积，利用泵9使收集容器8内的物质适当循环。该物质被连续除去或间歇地进行暂时贮存和进一步利用，如进行焚烧。

然后清洗出口容器7。适当地，将水用于这一目的，优选为温水或蒸汽冷凝液。为了开始清洗操作，关闭容器出口阀12，并且打开清洗出口阀13和清洗水阀11。然后通过清洗剂引入管3加入的温的清洗水流经出口容器7，并以这种方式除去沉积的盐。例如可以将清洗流出物(根据所存在的组分)送到生物净化装置中。清洗持续时间和水的流速按要求设定，从而使所需要的水量尽可能少。通常(根据蒸发装置的负荷和盐含量)1-2分钟的清洗时间就足够了。为了防止通到收集容器8的出口管内堵塞，定期打开容器出口阀12(代替清洗出口阀13)清洗这根管线。优选在每10-20个清洗过程后执行这一操作。

在预清洗时间到达后，关闭清洗出口阀13，在进一步的清洗阶段过程中，经出口容器7和出口管，通过放空管和通气阀14喷淋水。然后关闭清洗水阀11，并且为了排空出口容器，打开清洗出口阀13。打开容器出口阀12，排出残余的清洗水。然后重新关闭所有阀门。

打开出口阀10，再次抽空出口容器，然后可以重新开始流出循环。

为了防止空气进入，通向收集容器和清洗剂出口的出口管线配有隋性气体吹扫(通常为氮气吹扫)。经引入管(4；5)加入惰性气体。

这些流出及清洗操作的自动程序控制是优选的。

符号列表：

1.蒸发装置的进料

2.加热蒸发装置夹套的蒸汽物流

3.清洗剂引入管

4.惰性气体引入管

5.惰性气体引入管

6.清洗出口管

7.出口容器

8.收集容器

9.泵

10.出口阀

11.清洗水阀

12.容器出口阀

13.清洗出口阀

14.通气阀

15.蒸发装置的顶部物流

16.底部出口管

17.连接底部和出口阀的管线

Claims (7)

1.一种使用清洗装置从蒸发装置的底部出口除去残余物的方法，其中所述蒸发装置生产顶部产品和底部产品，并配有底部出口，该方法包括：

a)经与出口容器(7)相连的出口管将蒸发装置的底部流体收集到出口容器(7)中，

b)在出口容器(7)中达到一定的填充高度后，经与收集容器(8)相连的出口管将出口容器(7)的内含物注入收集容器(8)，

c)用清洗剂引入管(3)和清洗出口管(6)向所述出口容器加入清洗剂，从而除去所述残余物，

d)从所述出口容器(7)排出所述清洗剂。

2.权利要求1的方法，其特征在于在清洗所述出口容器(7)的过程中，所述与出口容器(7)相连的出口管通过出口阀(10)关闭，连续的蒸发不中断。

3.权利要求1的方法，其特征在于所述蒸发装置是抽空的。

4.权利要求1的方法，其特征在于从所述出口容器(7)排出盐沉淀物。

5.权利要求1的方法，其特征在于所述清洗剂经所述出口容器(7)和所述与出口容器(7)相连的出口管通过放空线和放空阀(14)喷淋。

6.权利要求1的方法，其特征在于所述清洗剂通过与收集容器(8)相连的出口管加入。

7.权利要求1的方法，该方法使用包括下述部件的清洁装置：

a)出口阀(10)，

b)连接所述蒸发装置的底部和出口阀(10)的管线(17)，

c)出口容器(7)，其中所述蒸发装置的底部产品被收集，

d)容器出口阀(12)，

e)通气阀(14)，

f)收集容器(8)，其中在打开容器出口阀(12)和通气阀(14)之后，所述出口容器(7)的含量流入，

g)清洗剂引入管(3)，通过此管，清洗剂被送入所述出口容器(7)，

h)清洗水阀(11)，

i)清洗出口阀(13)，此清洗出口阀被打开，以在预清洗时间到达后，排空出口容器(7)，

j)出口管元件(6，16)其具有同时排放或分别排放的清洗剂和底部产品的出口，及

k)元件a)到j)设备之间的连接管线。