CN205710510U - 一种无水乙醇制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无水乙醇制备系统，其包括管道、原料罐、精馏塔、冷凝器、冷却器、精馏塔成品罐、蒸发罐、渗透汽化膜组件、第一板式冷却器、第二板式冷却器、渗透汽化膜组件储液罐和成品罐，所述原料罐、精馏塔、冷凝器、冷却器、精馏塔成品罐、蒸发罐、渗透汽化膜组件通过管道依次连接，所述渗透汽化膜组件通过管道分别与第一板式冷却器和第二板式冷却器连接，所述第一板式冷却器通过管道与渗透汽化膜组件储液罐连接，所述第二板式冷却器通过管道与成品罐连接。本实用新型的目的是旨在提供一种能耗低、三废排放少、工艺流程简洁、设备投资少、运行成本低的无水乙醇制备系统。

Description

一种无水乙醇制备系统

技术领域

本实用新型属于化工材料生产设备技术领域，具体是涉及一种无水乙醇制备系统。

背景技术

无水乙醇是重要的有机溶剂，广泛用于医药、涂料、卫生用品、化妆品、油脂等各个方面。同时，无水乙醇还是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等化学物质，并衍生出医药、染料、涂料、香料、合成橡胶、洗涤剂、农药等产品的许多中间体，其制品多达 300 种以上。

植物在发酵过程中会产生低浓度含水乙醇，没有回收处理能力的企业只能把含水乙醇处理成燃料使用，极大地浪费了资源；有的企业采用传统的脱水处理工艺，但耗能大、循环冷却水消耗高，并且只能得到纯度99％以下的乙醇。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型的目的是旨在提供一种能耗低、三废排放少、工艺流程简洁、设备投资少、运行成本低的无水乙醇制备系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种无水乙醇制备系统，其包括管道、原料罐、精馏塔、冷凝器、冷却器、精馏塔成品罐、蒸发罐、渗透汽化膜组件、第一板式冷却器、第二板式冷却器、渗透汽化膜组件储液罐和成品罐，所述原料罐、精馏塔、冷凝器、冷却器、精馏塔成品罐、蒸发罐、渗透汽化膜组件通过管道依次连接，所述渗透汽化膜组件通过管道分别与第一板式冷却器和第二板式冷却器连接，所述第一板式冷却器通过管道与渗透汽化膜组件储液罐连接，所述第二板式冷却器通过管道与成品罐连接。

优选的是，所述原料罐上设置有原料进管和原料出管，所述原料出管一端与原料罐连接，原料出管另一端与精馏塔连接，所述原料出管上设置有原料泵和第一气动调节阀；所述精馏塔上设置有第一蒸汽进管、液位控制仪、第一检测控制仪和精馏塔出料管，所述第一蒸汽进管与精馏塔连接，所述第一蒸汽进管上设置有第二气动调节阀，所述第一检测控制仪靠近精馏塔的出料端设置，精馏塔出料管的出料端与蒸发罐连接，所述冷却器设置于精馏塔出料管上，所述精馏塔出料管上设置有回流泵、第三气动调节阀、第二检测控制仪和回流管，所述回流管设置于回流泵与冷却器之间的精馏塔出料管上，所述回流管上设置有第四气动调节阀和回流液体检测控制仪；所述蒸发罐上设置有精馏塔产品进管、第二蒸汽进管和第二液位控制仪，所述精馏塔产品进管上设置有脱水泵；所述渗透汽化膜组件储液罐上设置有真空管和回收管，所述回收管的一端与渗透汽化膜组件储液罐连接，回收管的另一端与原料罐连接。

优选的是，所述渗透汽化膜组件数量至少为两件，若干所述渗透汽化膜组件之间通过管道串联。

本实用新型的工作原理为：

植物发酵生产工艺的低浓度食用乙醇原料通过原料进管进入到原料罐，由原料泵经原料出管输入精馏塔内，精馏塔内部液位由第一液位控制仪连锁第一气动调节阀进行进料流量调节，控制精馏塔内液位在设定的高低液位范围内，保持精馏塔液位稳定，第二气动调节阀连锁精馏塔上的第一检测控制仪的流量设定值进行第一蒸汽管的蒸汽流量调节，保证精馏塔的蒸发量维持稳定在工艺设定值范围，精馏塔的蒸发量与进料量维持稳定平衡的同时，精馏塔塔顶冷凝液体由回流泵输出，经第三气动调节阀、第四气动调节阀连锁塔顶第一检测控制仪、回流液体检测控制仪进行回流比的调节控制，从而控制精馏塔塔顶冷凝液体密度（乙醇浓度）在工艺设定值范围，保证精馏塔采出乙醇浓度的稳定控制，精馏塔采出的乙醇浓度达到90%后，冷却进入精馏塔成品罐。

精馏塔成品罐内存储90%-95%浓度的乙醇液体，精馏塔成品罐内的乙醇液体由脱水泵输出进入蒸发罐，第二蒸汽进管上的气动调节阀连锁第二液位控制仪对精馏塔产品进管进料流量进行自动调节，确保蒸发罐室内液位维持稳定在工艺设定范围，90%-95%浓度的乙醇液体经蒸发罐后由液态变成气态，乙醇蒸汽经蒸发罐出口进入渗透汽化膜组件，在渗透汽化膜组件的膜管内外压差（膜管外正压、膜管内负压）推动力的作用下，膜管选择性让分子直径小（分子量小）的水蒸汽通过膜管进入管内（管程），而分子直径大（分子量大）的乙醇蒸汽不能通过膜管保留在管间（壳程），这样形成筛分效应，乙醇蒸汽中的水分逐步得到脱出，乙醇蒸汽的乙醇浓度逐步得到提高，脱水后的乙醇蒸汽进入第二板试冷却器，第二板式冷却器将乙醇由气态冷凝冷却呈液态，液体的无水乙醇收集入成品罐。渗透汽化膜组件的膜管内（管程）的水蒸汽由排液口流出，进入第一板式冷却器由气态冷凝冷却呈液态，液体的渗透汽化膜组件膜管渗透液体收集入渗透汽化膜组件储液罐，通过回收管进入原料罐进行回收乙醇，渗透汽化膜组件储液罐顶部的真空管接真空站，使渗透汽化膜组件的膜管内（管程）产生保持负压状态，这样进入渗透汽化膜组件的膜管内的乙醇蒸汽中的水分得到分离，产品乙醇浓度得到提高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种无水乙醇制备系统，其包括管道、原料罐1、精馏塔2、冷凝器3、冷却器4、精馏塔成品罐5、蒸发罐6、渗透汽化膜组件7、第一板式冷却器8、第二板式冷却器9、渗透汽化膜组件储液罐10和成品罐11，所述原料罐1、精馏塔2、冷凝器3、冷却器4、精馏塔成品罐5、蒸发罐6、渗透汽化膜组件7通过管道依次连接，所述渗透汽化膜组件7通过管道分别与第一板式冷却器8和第二板式冷却器9连接，所述第一板式冷却器8通过管道与渗透汽化膜组件储液罐10连接，所述第二板式冷却器9通过管道与成品罐11连接；所述原料罐1上设置有原料进管12和原料出管13，所述原料出管13一端与原料罐1连接，原料出管13另一端与精馏塔2连接，所述原料出管13上设置有原料泵14和第一气动调节阀15；所述精馏塔2上设置有第一蒸汽进管16、液位控制仪18、第一检测控制仪19和精馏塔出料管20，所述第一蒸汽进管16与精馏塔2连接，所述第一蒸汽进管16上设置有第二气动调节阀17，所述第一检测控制仪19靠近精馏塔2的出料端设置，精馏塔出料管20的出料端与蒸发罐6连接，所述冷却器5设置于精馏塔出料管20上，所述精馏塔出料管20上设置有回流泵21、第三气动调节阀22、第二检测控制仪23和回流管24，所述回流管24设置于回流泵21与冷却器5之间的精馏塔出料管20上，所述回流管24上设置有第四气动调节阀25和回流液体检测控制仪26；所述蒸发罐6上设置有精馏塔产品进管、第二蒸汽进管28和第二液位控制仪29，所述精馏塔产品进管上设置有脱水泵27；所述渗透汽化膜组件储液罐10上设置有真空管32和回收管31，所述回收管30的一端与渗透汽化膜组件储液罐10连接，回收管30的另一端与原料罐1连接；所述渗透汽化膜组件7数量至少为两件，若干所述渗透汽化膜组件7之间通过管道串联。

Claims (3)

1.一种无水乙醇制备系统，其特征在于，包括管道、原料罐、精馏塔、冷凝器、冷却器、精馏塔成品罐、蒸发罐、渗透汽化膜组件、第一板式冷却器、第二板式冷却器、渗透汽化膜组件储液罐和成品罐，所述原料罐、精馏塔、冷凝器、冷却器、精馏塔成品罐、蒸发罐、渗透汽化膜组件通过管道依次连接，所述渗透汽化膜组件通过管道分别与第一板式冷却器和第二板式冷却器连接，所述第一板式冷却器通过管道与渗透汽化膜组件储液罐连接，所述第二板式冷却器通过管道与成品罐连接。

2.根据权利要求1所述的一种无水乙醇制备系统，其特征在于，所述原料罐上设置有原料进管和原料出管，所述原料出管一端与原料罐连接，原料出管另一端与精馏塔连接，所述原料出管上设置有原料泵和第一气动调节阀；所述精馏塔上设置有第一蒸汽进管、液位控制仪、第一检测控制仪和精馏塔出料管，所述第一蒸汽进管与精馏塔连接，所述第一蒸汽进管上设置有第二气动调节阀，所述第一检测控制仪靠近精馏塔的出料端设置，精馏塔出料管的出料端与蒸发罐连接，所述冷却器设置于精馏塔出料管上，所述精馏塔出料管上设置有回流泵、第三气动调节阀、第二检测控制仪和回流管，所述回流管设置于回流泵与冷却器之间的精馏塔出料管上，所述回流管上设置有第四气动调节阀和回流液体检测控制仪；所述蒸发罐上设置有精馏塔产品进管、第二蒸汽进管和第二液位控制仪，所述精馏塔产品进管上设置有脱水泵；所述渗透汽化膜组件储液罐上设置有真空管和回收管，所述回收管的一端与渗透汽化膜组件储液罐连接，回收管的另一端与原料罐连接。

3.根据权利要求2所述的一种无水乙醇制备系统，其特征在于，所述渗透汽化膜组件数量至少为两件，若干所述渗透汽化膜组件之间通过管道串联。