CN206642393U - 一种盐析‑精馏耦合法脱水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种盐析‑精馏耦合法脱水装置，其用于乙腈‑水混合物以及叔丁醇‑水混合物中水的分离，所述盐析‑精馏耦合法脱水装置包括：精馏塔、分液高位槽、蒸发器；所述精馏塔中具有第一段填料、第二段填料以及第三段填料，所述精馏塔的顶部与所述分液高位槽的顶部相连接，所述分液高位槽的底部与所述蒸发器相连接，所述分液高位槽与所述精馏塔之间还设置有第一回流管线，所述分液高位槽与所述蒸发器之间还设置有第二回流管线。本实用新型通过设置具有第一段填料、第二段填料以及第三段填料的精馏塔，实现乙腈‑水共沸物以及叔丁醇‑水共沸物中水相的分离，共沸物经本实用新型分离后，可打破共沸点，制得无水乙腈和无水叔丁醇。
Description
技术领域
本实用新型涉及精馏除水技术领域，尤其涉及一种盐析-精馏耦合法脱水装置。
背景技术
二元共沸物，所指的是当含有两种不同成分的均相溶液，在固定的压力下精馏时，气液相组成相等，此时的混合物即称做共沸物。乙腈-水共沸物以及叔丁醇-水共沸物是常见的共沸物，由于共沸物仅具有一个沸点，从而沸腾时产生的蒸汽与液体本身有着完全相同的组成，因此通常无法通过常规的蒸馏或分馏手段加以分离的。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种盐析-精馏耦合法脱水装置，以克服现有技术中存在的不足。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种盐析-精馏耦合法脱水装置，其用于乙腈-水混合物以及叔丁醇-水混合物中水的分离，所述盐析-精馏耦合法脱水装置包括：精馏塔、分液高位槽、蒸发器；
所述精馏塔中具有第一段填料、第二段填料以及第三段填料，所述精馏塔的顶部与所述分液高位槽的顶部相连接，所述分液高位槽的底部与所述蒸发器相连接，所述分液高位槽与所述精馏塔之间还设置有第一回流管线，所述分液高位槽与所述蒸发器之间还设置有第二回流管线。
作为本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置的改进，所述第一段填料、第二段填料以及第三段填料自下而上依次排列，所述第一段填料、第二段填料以及第三段填料为规整填料或者散堆填料。
作为本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置的改进，所述规整填料为丝网波纹填料和/或板波纹填料。
作为本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置的改进，所述散堆填料为拉西环、狄克松环、鲍尔环中的一种或几种。
作为本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置的改进，所述精馏塔的顶部与所述分液高位槽的顶部相连接的管路上还设置有冷凝器。
作为本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置的改进，所述第二回流管线上还设置有换热器和备用换热器。
作为本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置的改进，所述分液高位槽中的温度为30℃-40℃；所述蒸发器中的温度为110℃-150℃。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置通过设置具有第一段填料、第二段填料以及第三段填料的精馏塔，实现乙腈-水共沸物以及叔丁醇-水共沸物中水相的分离，共沸物经本实用新型分离后，可打破共沸点，制得无水乙腈和无水叔丁醇。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置一具体实施方式的平面示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
如图1所示，本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置用于乙腈-水共沸物以及叔丁醇-水共沸物中水相的分离，具体地，所述装置包括：精馏塔10、分液高位槽20、蒸发器30、冷凝器40。
其中，所述精馏塔10中具有第一段填料11、第二段填料12以及第三段填料13，所述第一段填料11、第二段填料12以及第三段填料13自下而上依次排列，且所述第一段填料11、第二段填料12以及第三段填料13具有一定间距。从而，共沸物在所述精馏塔10中加热后，蒸汽依次通过所述第一段填料11、第二段填料12以及第三段填料13。
具体地，所述第一段填料11用于从任意组成的乙腈-水溶液或叔丁醇-水溶液中制得接近共沸组成的物料，所述第二段填料12用于确保塔内组成为共沸组成，所述第三段填料13用于将水含量低于共沸组成的物料继续向塔顶富集水。其中，所述第一段填料、第二段填料以及第三段填料可以为规整填料或者散堆填料。所述规整填料为丝网波纹填料和/或板波纹填料，所述散堆填料为拉西环、狄克松环、鲍尔环中的一种或几种。
所述精馏塔10与分液高位槽之间设置有冷凝器，所述冷凝器40与所述分液高位槽20的顶部相连接，从而，经过所述精馏塔10处理的蒸汽经冷凝后，送入所述分液高位槽20中进行分层。优选地，所述分液高位槽20中的温度为30℃-40℃。为了实现所述蒸汽的冷凝，所述精馏塔10的顶部与所述分液高位槽20的顶部相连接的管路上还设置有冷凝器40。从而，所述蒸汽在通过设置有冷凝器40的管路后进行冷凝，冷凝液进入所述分液高位槽20中盐析，采用碳酸钾或氟化钾盐水(盐)，获得的水相无乙腈或叔丁醇，获得的有机相无盐，从而取得了较好的分离效果
为了实现有机相层的循环处理，所述分液高位槽20与所述精馏塔10之间还设置有第一回流管线，从而，通过所述第一回流管线所述有机相层送入所述精馏塔中进行循环处理。
为了实现所述水相层的浓缩，所述分液高位槽20的底部与所述蒸发器30相连接。所述蒸发器30中的温度为110℃-150℃，从而，所述水相层通过送入所述蒸发器30中进行浓缩。进一步地，所述分液高位槽20与所述蒸发器30之间还设置有第二回流管线，通过所述第二回流管线，浓缩后的盐水回到高位槽进行盐析，从而实现盐的回收。
为提高能量利用效率，充分利用蒸发后浓盐水的热量，所述第二回流管线上还设置有换热器50和备用换热器60。具体地，等浓缩的稀盐水与蒸发后的浓盐水在换热器50中换热。为防止换热后的浓盐水温度偏高，影响两相分层效果，设置所述备用换热器60。
本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置除水时，包括如下步骤：
S1、将待处理物料送入精馏塔中，并在加热条件下，共沸物蒸汽依次通过第一段填料、第二段填料以及第三段填料。
其中，所述待处理物料为任意浓度的乙腈-水溶液或叔丁醇水溶液。所述第一段填料用于从任意组成的乙腈-水溶液或叔丁醇-水溶液中制得接近共沸组成的物料，所述第二段填料用于确保塔内组成为共沸组成，所述第三段填料用于将水含量低于共沸组成的物料继续向塔顶富集水。
其中，所述第一段填料、第二段填料以及第三段填料可以为规整填料或者散堆填料。所述规整填料为丝网波纹填料和/或板波纹填料，所述散堆填料为拉西环、狄克松环、鲍尔环中的一种或几种。
共沸物在所述精馏塔中加热后，蒸汽依次通过所述第一段填料、第二段填料以及第三段填料。上升的蒸汽中，有机物含量逐渐上升，水含量逐渐下降。当蒸汽通过第三段填料后，自所述精馏塔中排出。
S2、经过所述精馏塔处理的蒸汽经冷凝后，送入分液高位槽中进行分层，得到分离的上层有机相和下层盐水相。
其中，所述分液高位槽中的温度为30℃-40℃。经所述分液高位槽分层后，获得的水相无乙腈或叔丁醇，获得的有机相无盐，从而取得了较好的分离效果。
S3、将得到的所述有机相层送入所述精馏塔中进行循环处理，将得到的所述水相层经蒸发器进行浓缩，浓缩后的溶液送入所述分液高位槽中进行循环利用，浓缩产生的水蒸气对所述精馏塔进行加热。
其中，所述蒸发器中的温度为110℃-150℃。
综上所述，本实用新型的盐析-精馏耦合法脱水装置通过设置具有第一段填料、第二段填料以及第三段填料的精馏塔，实现乙腈-水共沸物以及叔丁醇-水共沸物中水相的分离，共沸物经本实用新型分离后，可打破共沸点，制得无水乙腈和无水叔丁醇。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种盐析-精馏耦合法脱水装置，其用于乙腈-水混合物以及叔丁醇-水混合物中水的分离，其特征在于，所述盐析-精馏耦合法脱水装置包括：精馏塔、分液高位槽、蒸发器；
所述精馏塔中具有第一段填料、第二段填料以及第三段填料，所述精馏塔的顶部与所述分液高位槽的顶部相连接，所述分液高位槽的底部与所述蒸发器相连接，所述分液高位槽与所述精馏塔之间还设置有第一回流管线，所述分液高位槽与所述蒸发器之间还设置有第二回流管线。
2.根据权利要求1所述的盐析-精馏耦合法脱水装置，其特征在于，所述第一段填料、第二段填料以及第三段填料自下而上依次排列，所述第一段填料、第二段填料以及第三段填料为规整填料或者散堆填料。
3.根据权利要求2所述的盐析-精馏耦合法脱水装置，其特征在于，所述规整填料为丝网波纹填料和/或板波纹填料。
4.根据权利要求2所述的盐析-精馏耦合法脱水装置，其特征在于，所述散堆填料为拉西环、狄克松环、鲍尔环中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的盐析-精馏耦合法脱水装置，其特征在于，所述精馏塔的顶部与所述分液高位槽的顶部相连接的管路上还设置有冷凝器。
6.根据权利要求1所述的盐析-精馏耦合法脱水装置，其特征在于，所述第二回流管线上还设置有换热器和备用换热器。
7.根据权利要求1所述的盐析-精馏耦合法脱水装置，其特征在于，所述分液高位槽中的温度为30℃-40℃；所述蒸发器中的温度为110℃-150℃。
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| CN106823437A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-13 | 江苏华益科技有限公司 | 一种盐析‑精馏耦合法脱水方法及装置 |
| CN111001184A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-14 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种无机盐高效诱导水-有机溶剂混合溶液相分离的方法 |
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