CN207769285U - 一种高纯试剂分子筛脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高纯试剂分子筛脱水装置，包括多个脱水塔单元、入/出料主管，脱水塔单元包括塔体、入/出料分管以及设分子筛，入/出料分管的管道内设置有具有多个孔的截留/过滤板，入料分管连接至入料主管，出料分管连接至出料主管；分子筛脱水装置包括连接在两个脱水塔单元之间的连接管，连接管的一端连接至脱水塔单元的出料分管上、另一端连接至脱水塔单元的入料分管上，入/出料分管以及连接管上分别设置有控制阀。本实用新型中脱水塔串联多级脱水可确保试剂脱水率，并联则相互独立，不影响检修、分子筛更换、再生；过滤、调节试剂流速，提高脱水率；统一集水，避免分子筛达到饱和降低吸水能力，缩短液体停留时间，防止液体局部滞留。

Description

一种高纯试剂分子筛脱水装置

技术领域

本实用新型涉及化工领域，特别是涉及一种高纯试剂分子筛脱水装置。

背景技术

分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质。常用分子筛为具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小通常为0.3～2nm的孔穴和空腔体系，因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。

由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用，如用作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等。由于分子筛可作为高效干燥剂，在高纯试剂的处理技术中，通常使用分子筛对高纯试剂进行脱水干燥，在现有的高纯试剂脱水技术中，通常采用分子筛脱水塔对高纯试剂进行脱水干燥。脱水塔内装设有分子筛，通过试剂管道将高纯试剂输入到脱水塔内，通过分子筛对高纯试剂进行脱水干燥。

高纯试剂是指纯度高（≥99.99%）、水分含量低（≤50ppm）、杂质含量低（≤1ppm）的高纯度的有机溶剂。高纯试剂生产是一个将工业级有机溶剂（纯度≥99.8%，水分含量≤500ppm，杂质含量≤0.2%）进行分离、纯化的过程。在工业级有机溶剂分离纯化过程主要采用的是精馏工艺，水分的存在，会导致大部分杂质与有机溶剂形成“共沸”，杂质无法分离。常规的生产工艺是物料进入精馏塔之前，采用氧化铝或者分子筛进行脱水，破坏“共沸”体系。高纯试剂生产线需要做到深度脱水（水分含量≤50ppm），这就需要消耗大量的氧化铝或者分子筛，同时需要频繁的更换吸附剂，才能达到高纯试剂生产的要求，而氧化铝或者分子筛的再生工艺较为复杂，尤其是分子筛，分子筛再生对设备制作精度要求较高，设备投入较大。另外，分子筛再生能耗较高，如果直接丢弃，高纯试剂生产成本较高，同时会造成环境污染和资源的浪费。另外，频繁的更换吸附剂，严重影响到高纯试剂连续化生产，导致批次稳定性较差。因此，如何确保高纯试剂脱水后水分含量的达标度及分子筛的的稳定性及再生性，就对脱水装置提出了更高的要求。

此外，当试剂通入量大时，容易使得分子筛达到饱和，导致脱水塔的反应速度缓慢、生产效率低下。

参见申请人申请号为201720280605X的中国专利一种化学溶剂脱水塔，其已经达不到对高纯试剂的脱水工艺。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高纯试剂分子筛脱水装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种高纯试剂分子筛脱水装置，包括多个脱水塔单元、入料主管以及出料主管，所述的脱水塔单元包括具有入料口、出料口的塔体、连接在所述的入料口上的入料分管、连接在所述的出料口上的出料分管以及设置在所述的塔体内的分子筛，并且在所述的入料分管、出料分管的管道内分别设置有具有多个孔的截留/过滤板，所述的入料分管连接至所述的入料主管上，所述的出料分管连接至所述的出料主管上；所述的分子筛脱水装置还包括连接在两个所述的脱水塔单元之间的连接管，所述的连接管的一端连接至前一个所述的脱水塔单元的出料分管上、另一端连接至后一个所述的脱水塔单元的入料分管上，并且在所述的入料分管、出料分管以及连接管上分别设置有第一控制阀、第二控制阀以及第三控制阀。

优选地，所述的脱水塔单元还包括设置在所述的出料分管上用于监测出料水分含量的水分监测部件。

进一步优选地，所述的分子筛脱水装置还包括控制系统，所述的控制系统至少与第二控制阀、第三控制阀以及水分监测部件相连接，

当所述的脱水塔单元的水分监测部件监测出料水分含量高于设定值时：所述的控制系统控制该脱水塔单元的第二控制阀关闭，连接该脱水塔单元的连接管上的第三控制阀打开；当所述的脱水塔单元的水分监测部件监测其出料水分含量小于等于设定值时：所述的控制系统控制该脱水塔单元的第二控制阀打开，连接该脱水塔单元的连接管上的第三控制阀关闭。

优选地，所述的第二控制阀设置在连接所述的连接管、出料主管之间所述的出料分管上。

优选地，所述的入料分管上设置有用于对试剂流向进行导向以降低试剂向所述的塔体内流动速度的导向结构，所述的导向结构包括与所述的入料主管相连通的第一管道、与所述的入料口相连通第二管道，所述的第一管道、第二管道相连通，并且所述的第一管道、第二管道之间存在0-90度的夹角。

进一步优选地，所述的第一管道、第二管道相垂直。

优选地，所述的塔体内上下设置有多个分子筛支架，每个所述的分子筛支架上均设置有所述的分子筛。

进一步优选地，所述的塔体内位于所述的分子筛支架下方设置有集水盘支架，所述的集水盘支架上设置有集水盘，所述的集水盘连接至集水管。

进一步优选地，所述的集水盘相对水平方向向下倾斜，所述的集水管连接在所述的集水盘的最低位置。

优选地，所述的截留/过滤板上孔的直径均小于所述的分子筛的直径。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、脱水塔串联多级脱水，确保试剂脱水率；

2、脱水塔并联，相互独立，不影响故障检修、分子筛更换、再生；

3、过滤试剂、调节试剂流速，提高脱水率；

4、统一集水，避免分子筛达到饱和从而降低吸水能力，缩短液体停留时间，防止液体局部滞留。

附图说明

附图1为本实施例的结构示意图。

其中：10、塔体；100、入料口；101、出料口；11、入料分管；110、第一管道；111、第二管道；12、出料分管；13、分子筛支架；14、分子筛；15、集水盘支架；16a、集水盘；16b、集水管；17、截留/过滤板；18、水分监测部件；19a、第一控制阀；19b、第二控制阀；2、入料主管；3、出料主管；4、连接管；40、第三控制阀。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1所示的一种高纯试剂分子筛脱水装置，包括多个脱水塔单元、入料主管2以及出料主管3。其中：

脱水塔单元包括具有入料口100、出料口101的塔体10、连接在入料口100上的入料分管11、连接在出料口101上的出料分管12，入料口100位于塔体10的下部，出料口101位于塔体10的上部。

塔体10内上下设置有多个分子筛支架13，每个分子筛支架13上均设置有分子筛14，试剂可以从下至上经过多层分子筛14的吸附进行脱水。塔体10内位于分子筛支架13下方设置有集水盘支架15，集水盘支架15上设置有集水盘16a，集水盘16a连接至集水管16b，集水盘16a相对水平方向向下倾斜，集水管16b连接在集水盘16a的最低位置，通过集水盘16a进行统一集水可以避免分子筛14达到饱和从而降低吸水能力，缩短水分停留时间，防止水分局部滞留，进而最大能力地实现水的回收，提高了脱水效率。

入料分管11连接至入料主管2上，出料分管12连接至出料主管3上，并且在入料分管11、出料分管12的管道内分别设置有具有多个孔的截留/过滤板17，截留/过滤板17上孔的直径均小于分子筛14的直径，一方面可以过滤试剂中的颗粒杂质，另一方面可以调节试剂流速。入料分管11上设置有用于对试剂流向进行导向以降低试剂向塔体10内流动速度的导向结构，导向结构包括与入料主管2相连通的第一管道110、与入料口100相连通第二管道111，第一管道110、第二管道111相连通，并且第一管道110、第二管道111之间存在0-90度的夹角，如本实施例中的垂直。出料分管12上设置有用于监测出料水分含量的水分监测部件18。

分子筛脱水装置还包括连接在两个脱水塔单元之间的连接管4以及控制系统，连接管4的一端连接至前一个脱水塔单元的出料分管12上、另一端连接至后一个脱水塔单元的入料分管11上，并且在入料分管11、出料分管12以及连接管4上分别设置有第一控制阀19a、第二控制阀19b以及第三控制阀40，其中第二控制阀19b设置在连接连接管4、出料主管3之间出料分管12上，控制系统至少与第二控制阀19b、第三控制阀40以及水分监测部件18相连接。当脱水塔单元的水分监测部件18监测出料水分含量高于设定值（50ppm）时：控制系统控制该脱水塔单元的第二控制阀19b关闭，连接该脱水塔单元的连接管4上的第三控制阀40打开，试剂进行二级脱水；当脱水塔单元的水分监测部件18监测其出料水分含量小于等于设定值（50ppm）时：控制系统控制该脱水塔单元的第二控制阀19b打开，连接该脱水塔单元的连接管4上的第三控制阀40关闭，试剂无需再脱水，可以进行排放。此外，某个脱水塔单元内的分子筛14失效，需要更换、再生时，关闭入料分管11上的第一控制阀19a、出料分管12上的第二控制阀19b，此时不影响其他脱水塔单元的正常使用。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：包括多个脱水塔单元、入料主管以及出料主管，所述的脱水塔单元包括具有入料口、出料口的塔体、连接在所述的入料口上的入料分管、连接在所述的出料口上的出料分管以及设置在所述的塔体内的分子筛，并且在所述的入料分管、出料分管的管道内分别设置有具有多个孔的截留/过滤板，所述的入料分管连接至所述的入料主管上，所述的出料分管连接至所述的出料主管上；所述的分子筛脱水装置还包括连接在两个所述的脱水塔单元之间的连接管，所述的连接管的一端连接至前一个所述的脱水塔单元的出料分管上、另一端连接至后一个所述的脱水塔单元的入料分管上，并且在所述的入料分管、出料分管以及连接管上分别设置有第一控制阀、第二控制阀以及第三控制阀。

2.根据权利要求1所述的一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：所述的脱水塔单元还包括设置在所述的出料分管上用于监测出料水分含量的水分监测部件。

3.根据权利要求2所述的一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：所述的分子筛脱水装置还包括控制系统，所述的控制系统至少与第二控制阀、第三控制阀以及水分监测部件相连接，

当所述的脱水塔单元的水分监测部件监测出料水分含量高于设定值时：所述的控制系统控制该脱水塔单元的第二控制阀关闭，连接该脱水塔单元的连接管上的第三控制阀打开；当所述的脱水塔单元的水分监测部件监测其出料水分含量小于等于设定值时：所述的控制系统控制该脱水塔单元的第二控制阀打开，连接该脱水塔单元的连接管上的第三控制阀关闭。

4.根据权利要求1所述的一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：所述的第二控制阀设置在连接所述的连接管、出料主管之间所述的出料分管上。

5.根据权利要求1所述的一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：所述的入料分管上设置有用于对试剂流向进行导向以降低试剂向所述的塔体内流动速度的导向结构，所述的导向结构包括与所述的入料主管相连通的第一管道、与所述的入料口相连通第二管道，所述的第一管道、第二管道相连通，并且所述的第一管道、第二管道之间存在0-90度的夹角。

6.根据权利要求5所述的一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：所述的第一管道、第二管道相垂直。

7.根据权利要求1所述的一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：所述的塔体内上下设置有多个分子筛支架，每个所述的分子筛支架上均设置有所述的分子筛。

8.根据权利要求7所述的一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：所述的塔体内位于所述的分子筛支架下方设置有集水盘支架，所述的集水盘支架上设置有集水盘，所述的集水盘连接至集水管。

9.根据权利要求8所述的一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：所述的集水盘相对水平方向向下倾斜，所述的集水管连接在所述的集水盘的最低位置。

10.根据权利要求1所述的一种高纯试剂分子筛脱水装置，其特征在于：所述的截留/过滤板上孔的直径均小于所述的分子筛的直径。