CN209405710U - 戊二胺浓缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种戊二胺浓缩系统，包括戊二胺蒸发浓缩装置和换热装置，所述戊二胺蒸发浓缩装置与换热装置之间设置有戊二胺蒸汽洗涤装置。使用该浓缩系统浓缩含有戊二胺的溶液简单、高效，不仅能够减少产品戊二胺的浪费，而且能够简化甚至省略废水处理的下游工艺，实现废水的再循环利用，节约成本，并降低对环境的影响。

Description

戊二胺浓缩系统

技术领域：

本发明涉及化学物质的纯化提纯领域，具体涉及一种戊二胺浓缩系统。

背景技术：

一直以来，化学工业依赖以石油和天然气为原料来生产聚合物制品，成为现代文明社会的重要支柱。但随着石油和天然气资源的逐渐枯竭，石油制品生产和使用导致的温室效应日趋严重，寻找石化资源的替代产品，特别是基于可再生资源的绿色制品，成为当今化学工业的重要发展方向。

尼龙是一类非常重要的聚合物材料，在汽车、高档纺织等多个领域有着重要的用途，目前全球尼龙聚合物年产量在600万吨以上，而中国的消费量占全球尼龙产量的30％。

在这一背景下，基于生物原料的1，5-戊二胺的开发就显得非常令人期待。从1，5-戊二胺出发，可以合成尼龙56，或全生物基的尼龙产品尼龙510，这些产品可以应用在电子电器、机械设备、汽车部件等日常生产生活的多个方面。

目前生物法制备戊二胺主要分为直接发酵方法和赖氨酸酶转化方法制得，从水相的发酵液或者酶转化液中提取和纯化戊二胺的过程中，由于发酵液或者酶转化液中戊二胺的浓度不是很高，通常需要对其进行蒸发浓缩操作，例如CN1065164101A记载：在精制前，对戊二胺碳酸盐的发酵液进行蒸发浓缩；又如CN105612257A记载：蒸馏前对戊二胺的水溶液进行蒸发浓缩，等等，这些蒸发和浓缩的操作主要是除去戊二胺水溶液中的部分溶剂水，以便于后续戊二胺的分离。工业上，1,5-戊二胺的制备过程为：通过发酵或酶转化工艺得到1,5-戊二胺盐溶液；将该盐溶液通过加碱、萃取、蒸发等系列处理，得到1,5-戊二胺水溶液，进而通过精馏得到1,5-戊二胺。

戊二胺的沸点在常压下只有180度，在浓缩提取戊二胺水溶液时，蒸发液、冷凝液、回收液等溶液中不可避免地会残留少量戊二胺，而且随着获得的戊二胺浓缩液浓度的升高，蒸发液、冷凝液、回收液等溶液中的戊二胺含量也会逐步上升，造成相当量的损失。如果上述溶液中的戊二胺残留过高，一方面造成戊二胺的浪费，另一方面作为工业污水处理，会使污水处理成本居高不下，难以达到环保要求。现有技术中通过控制蒸发的压力或温度等参数，改变蒸发液等液体中戊二胺的含量，但这种常规手段获得的分离回收效果并不理想，因此需要开发更合适的戊二胺浓缩方法和设备以降低戊二胺提取和纯化过程中的产品损失和对环境的危害。

实用新型内容：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种浓缩系统，使用该浓缩系统浓缩含有戊二胺的溶液简单、高效，不仅能够减少产品戊二胺的浪费，而且能够简化甚至省略废水处理的下游工艺，实现废水的再循环利用，节约成本，并降低对环境的影响。

本申请提供了一种戊二胺浓缩系统，包括戊二胺蒸发浓缩装置和换热装置，其特征在于，所述戊二胺蒸发浓缩装置与换热装置之间设置有戊二胺蒸汽洗涤装置。

优选的，所述戊二胺蒸汽洗涤装置内设置有用于喷淋洗涤液的喷淋装置。

优选的，所述戊二胺蒸汽洗涤装置设置有洗涤液进料口、洗涤液出料口、蒸汽入口和蒸汽出口；所述蒸汽入口与戊二胺蒸发浓缩装置连接，来自戊二胺蒸发浓缩装置的戊二胺蒸汽通过蒸汽入口进入戊二胺蒸汽洗涤装置；所述蒸汽出口与换热装置连接，来自戊二胺蒸汽洗涤装置的蒸汽通过蒸汽出口进入换热装置。

优选的，所述洗涤液出料口与所述戊二胺蒸发浓缩装置的戊二胺进料口连接，和/或，所述洗涤液出料口与洗涤液进料口连接。

优选的，所述戊二胺蒸发浓缩装置包括常压浓缩器、减压浓缩器、多效蒸发器或MVR蒸发器中的一种或多种的组合。

优选的，所述戊二胺蒸发浓缩装置为多效蒸发器，且所述多效蒸发器包括依次连接的一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器和四效蒸发器；

优选的，所述多效蒸发器的某一级或多级处连接一个以上的戊二胺蒸汽洗涤装置；

优选的，所述多效蒸发器中的三效蒸发器和四效蒸发器分别连接一个戊二胺蒸汽洗涤装置；优选的，与三效蒸发器连接的戊二胺蒸汽洗涤装置的洗涤液出料口与四效蒸发器的戊二胺蒸汽洗涤装置的洗涤液进料口连接；优选的，与四效蒸发器连接的戊二胺蒸汽洗涤装置的洗涤液出料口与一效蒸发器的蒸发浓缩装置的戊二胺进料口连接。

优选的，所述换热装置后连接有固体酸吸附装置，优选的，所述固体酸吸附装置内设置有酸性阳离子交换树脂、酸性离子交换纤维或强酸处理过的活性炭中的一种或多种，优选的，所述固体酸为酸性阳离子交换树脂。

优选的，所述固体酸吸附装置设置有冷凝液出口，优选的，所述冷凝液出口与所述洗涤液进料口连接。

优选的，所述换热装置后设置有反渗透膜过滤装置，优选的，所述换热装置和反渗透膜过滤装置之间还设置有酸化装置。

优选的，所述反渗透膜过滤装置中反渗透膜的材料包括醋酸纤维素或芳香聚酰胺；优选的，所述反渗透膜的组件形式包括中空纤维式、卷式、板框式或管式。

本发明提供的戊二胺浓缩系统能够大大降低蒸发浓缩戊二胺之后获得的蒸发液和/或蒸发液的冷凝液中戊二胺的含量，有效降低了废水处理压力。循环利用的待处理的戊二胺的溶液还可大幅度提高生产效率、降低生产成本。

附图说明

图1所示为本发明对比例1所述的一种戊二胺浓缩系统的示意图；

图2所示为本发明实施例1所述的一种戊二胺浓缩系统的示意图；

图3所示为本发明优选的一种戊二胺浓缩系统的示意图；

图4为本发明实施例2浓缩系统的示意图，其中1、10：洗涤液(待处理的戊二胺的溶液)进料口；2：戊二胺蒸发浓缩装置；3：戊二胺蒸汽洗涤装置；4：喷淋装置；5：洗涤液出料口；6：浓缩液出料口；7：蒸汽出口；8：热交换器；9：冷凝液出料口；11：蒸汽通道。

图5为本发明优选的一种浓缩系统的示意图，其中1：洗涤液(待处理的戊二胺的溶液) 进料口；2：戊二胺蒸发浓缩装置；3：戊二胺蒸汽洗涤装置；4：喷淋装置；5：洗涤液出料口； 6：浓缩液出料口；7：蒸汽出口；8：热交换器；9：冷凝液出料口；11：蒸汽通道；37：蒸发浓缩装置的进料口；

图6为本发明实施例3浓缩系统的示意图，其中21：一效蒸发器；22：二效蒸发器；23：三效蒸发器；24：四效蒸发器；25：洗涤液进料口；26、27：喷淋装置；28、29洗涤装置； 30、33：洗涤液出料口；31、32：蒸汽出料口；34：一效蒸发器的进料口；35：热交换器；36：冷凝液出料口；38：固体酸吸附装置；39：流出液出口；

图7为本发明优选的一种戊二胺浓缩系统的示意图。

具体实施方式：

下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。本发明的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。

本发明所述戊二胺，即1,5-戊二胺(pentanediamine)，俗名1,5-二氨基戊烷(diaminopentane)，分子式为C₅H₁₄N₂。

在本发明的一个实施方式中，如图2所示，戊二胺浓缩系统包括戊二胺蒸发浓缩装置和换热装置，所述戊二胺蒸发浓缩装置与换热装置之间设置有戊二胺蒸汽洗涤装置。在所述洗涤装置内，通过使洗涤液与所述待处理的戊二胺的溶液蒸汽接触，以洗涤戊二胺溶液蒸汽，有效地降低蒸汽中戊二胺的含量。图1所示的传统的戊二胺浓缩系统未设置戊二胺蒸汽洗涤装置。

在本发明的一个具体的实施方式中，如图4所示，所述戊二胺浓缩系统包括：蒸发待处理的戊二胺的溶液的戊二胺蒸发浓缩装置2，使洗涤液与所述待处理的戊二胺的溶液的蒸汽接触的戊二胺蒸汽洗涤装置3；所述戊二胺蒸汽洗涤装置3与戊二胺蒸发浓缩装置2通过蒸汽通道11连接，以使戊二胺的溶液蒸汽从蒸汽入口进入戊二胺蒸汽洗涤装置3；所述戊二胺蒸汽洗涤装置3的洗涤液出料口5与洗涤液进料口10连接，使洗涤后的洗涤液重新作为洗涤液继续洗涤戊二胺蒸汽。所述换热装置8与戊二胺蒸汽洗涤装置3的蒸汽出口7连接，用于将从蒸汽出口7出来的含有戊二胺的蒸汽转化为冷凝液，并从冷凝液出料口9排出。所述戊二胺蒸发浓缩装置设置有浓缩液出料口6，用于排出并收集蒸发浓缩后的戊二胺浓缩液。

本发明的另一个具体的实施方式中，如图5所示，所述戊二胺浓缩系统包括：蒸发待处理的戊二胺的溶液的蒸发浓缩装置2，使洗涤液与所述待处理的戊二胺的溶液的蒸汽接触的戊二胺蒸汽洗涤装置3；所述戊二胺蒸汽洗涤装置3与戊二胺蒸发浓缩装置2通过蒸汽通道11 连接，以使戊二胺的溶液蒸汽从蒸汽入口进入戊二胺蒸汽洗涤装置3；所述戊二胺蒸汽洗涤装置3的洗涤液出料口5与蒸发浓缩装置2的进料口37连接，以使洗涤后的洗涤液重新作为待处理的戊二胺的溶液继续进行蒸发浓缩。所述换热装置8与戊二胺蒸汽洗涤装置3的蒸汽出口 7连接，用于将从蒸汽出口7出来的含有戊二胺的蒸汽转化为冷凝液，并从冷凝液出料口9排出。所述戊二胺蒸发浓缩装置设置有浓缩液出料口6，用于排出并收集蒸发浓缩后的戊二胺浓缩液。

所述戊二胺蒸发浓缩装置，可以为市场上常规的浓缩设备，包括但不限于常压浓缩器，减压浓缩器，多效蒸发器，MVR蒸发器中的一种或多种的组合。多效蒸发器即因反复利用蒸汽在不同压力下对溶液进行蒸发，达到节约蒸汽的目的。优选多效蒸发器。所述蒸发器优选自带温控检测器、压力检测器等装置。

优选的，所述戊二胺蒸发浓缩装置为多效蒸发器时，在多效蒸发器的某一级或多级处连接一个以上戊二胺蒸汽洗涤装置，以洗涤对应蒸发器蒸发浓缩获得的待处理的戊二胺的溶液蒸汽。即减少蒸汽中戊二胺的含量，又不影响蒸汽的循环利用，可以达到多赢的目的。

所述戊二胺蒸汽洗涤装置内还设置有用于喷淋洗涤液的喷淋装置4，或者设置有鼓泡塔。如图4或图5所示，所述洗涤液进入戊二胺蒸汽洗涤装置通过喷淋装置4的喷淋与戊二胺的蒸汽进行接触洗涤。如果设置为鼓泡塔，则鼓泡塔可以是空心结构，使用鼓泡方式洗涤。为增强洗涤液与蒸汽的交换效率，所述洗涤装置内还优选设置筛板或填料。

在多效蒸发器中，使用戊二胺蒸汽洗涤装置洗涤戊二胺的溶液蒸汽时，优选将戊二胺蒸汽洗涤装置设置在高浓度戊二胺蒸发段，与含有高浓度戊二胺的蒸发浓缩装置连接，所述高浓度指的是与其他蒸发段相比其蒸发浓缩装置排出的戊二胺蒸汽中戊二胺的浓度相对较高。优选地，使用与待处理的戊二胺的溶液蒸汽同一温度的待处理的戊二胺的溶液作为洗涤液。

在本发明的一个实施方式中，如图3所示，戊二胺浓缩系统包括戊二胺蒸发浓缩装置和换热装置，所述戊二胺蒸发浓缩装置与换热装置之间设置有戊二胺蒸汽洗涤装置，所述戊二胺蒸汽洗涤装置设置有洗涤液进料口、洗涤液出料口、蒸汽入口和蒸汽出口；所述蒸汽入口与戊二胺蒸发浓缩装置连接，所述蒸汽出口与换热装置连接，所述待处理的戊二胺的溶液经过戊二胺蒸发浓缩装置的蒸发通过蒸汽入口进入戊二胺蒸汽洗涤装置进行洗涤，洗涤后的戊二胺蒸汽从蒸汽出口排出进入换热装置转换成戊二胺的冷凝液。所述洗涤液出料口与所述戊二胺蒸发浓缩装置的戊二胺进料口连接，以使洗涤后的洗涤液进入戊二胺蒸发浓缩装置继续进行蒸发浓缩。所述换热装置后连接有固体酸吸附装置，所述戊二胺的冷凝液经过固体酸吸附装置的吸附，进一步降低冷凝液中戊二胺的含量。而且所述换热装置的出料口和所述固体酸吸附装置的出料口均可以与戊二胺蒸汽洗涤装置的洗涤液进料口连接，即经过换热装置转换和固体酸吸附后的戊二胺的冷凝液或洗脱液可以作为洗涤液进一步对戊二胺蒸汽进行洗涤。

优选的，所述固体酸吸附装置中含有的固体酸包括：酸性阳离子交换树脂、酸性离子交换纤维和强酸处理过的活性炭中的一种或多种，优选为酸性阳离子交换树脂。经过上述浓缩步骤获得的含有戊二胺的冷凝液，冷凝液中的戊二胺含量已经大幅度降低，再将其与固体酸发生吸附反应，能使冷凝液中戊二胺的浓度降低至小于10ppm(气相色谱检测)，甚至低于检测限、即检测不到戊二胺，大大减轻了浓缩提纯戊二胺的废液处理压力。

作为本发明一个优选的实施方式，如图7所示，所述换热装置后设置有反渗透膜过滤装置，经换热装置获得的戊二胺的冷凝液经过反渗透膜过滤装置的过滤作用，进一步降低其中戊二胺的含量。优选的，在换热装置和反渗透膜过滤装置之间还设置有酸化装置，用于酸化换热装置排出的冷凝液。发明人在大量实验研究基础上，意料不到地发现：通过使用洗涤液在蒸汽洗涤装置内对戊二胺蒸发浓缩获得的戊二胺蒸汽进行洗涤，蒸汽进入换热装置转化成冷凝液，再将获得的戊二胺冷凝液与酸处理，并进入反渗透膜过滤装置使用反渗透膜过滤，可以有效将溶液中的戊二胺与氨或/和2，3，4，5-四氢吡啶杂质分离。反渗透过膜过滤戊二胺溶液后得到的滤液，戊二胺浓度极低，一般低于200ppm，其他杂质含量也符合标准，可以直接进入污水进行生化处理或者继续作为洗涤液回收利用，而截留物中的戊二胺可以进行再次回收。

本发明反渗透膜装置，包括但不限于符合科学定义并在市场上公开出售的反渗透膜装置。反渗透膜的材料包括醋酸纤维素、芳香聚酰胺类或其他种类的反渗透膜。反渗透膜的组件形式包括中空纤维式，卷式、板框式或管式。优选卷式反渗透膜。

所述洗涤液与所述待处理的戊二胺的溶液的蒸汽接触的方式包括顺流洗涤、逆流洗涤或鼓泡法洗涤。为充分发挥洗涤液对戊二胺的分离效果，优选采用逆流洗涤的方法，即蒸汽从下部逆流而上，洗涤液从蒸汽的上部喷淋下来，如本发明优选的采用设置有用于喷淋洗涤液的喷淋装置实现喷淋洗涤。

为充分发挥洗涤液对戊二胺的分离效果，优选采用鼓泡法的洗涤方法，即洗涤液处于鼓泡塔的下端，蒸汽从鼓泡塔下部进入，穿过水溶液从洗涤塔上部逸出。

作为本发明一个优选的实施例，使用戊二胺浓缩系统浓缩戊二胺的溶液时，包括如下步骤：

(1)使用戊二胺蒸发浓缩装置蒸发待处理的戊二胺的溶液，控制蒸发浓缩装置内的压力在-0.01MPa以下，获得戊二胺的溶液蒸汽和戊二胺浓缩液；

(2)使步骤(1)获得的戊二胺的溶液蒸汽进入戊二胺蒸汽洗涤装置进行洗涤，控制洗涤时使用的洗涤液的温度为10-50℃，洗涤后的蒸汽再通过换热装置形成戊二胺冷凝液；

(3)收集步骤(1)获得的戊二胺浓缩液；优选的，控制所述戊二胺浓缩液的终点浓度在30％以上，所述终点浓度为蒸发浓缩结束戊二胺占浓缩液的质量百分比。

作为本发明一个优选的实施例，使用戊二胺浓缩系统浓缩戊二胺的溶液时，包括如下步骤：

(1)使用戊二胺蒸发浓缩装置蒸发待处理的戊二胺的溶液，控制蒸发浓缩装置内的压力在-0.01MPa以下，获得戊二胺的溶液蒸汽和戊二胺浓缩液；

(2)使步骤(1)获得的戊二胺的溶液蒸汽进入戊二胺蒸汽洗涤装置进行洗涤，控制洗涤时使用的洗涤液的温度为10-50℃，洗涤后的蒸汽再通过换热装置形成戊二胺冷凝液；

(3)向步骤(2)获得的戊二胺冷凝液中加入酸，控制酸当量与溶液中戊二胺当量的比为1：0.3-1.1，再进入反渗透膜过滤装置进行过滤，回收反渗透膜截留物，排出滤液；所述酸包括无机酸和/或有机酸；优选的，所述酸包括硫酸、硝酸或盐酸，乙酸、丁二酸、己二酸或柠檬酸；

(4)收集步骤(1)获得的戊二胺浓缩液，并提取步骤(3)获得的截留物中的戊二胺。

所述洗涤液包括水或含有戊二胺的溶液；优选的，所述洗涤液与戊二胺的溶液蒸汽接触的方式包括顺流洗涤、逆流洗涤或鼓泡法洗涤；优选的，所述洗涤液含有戊二胺时，戊二胺浓度在15％以下，优选在10％以下，所述浓度为戊二胺占洗涤液的质量百分比；优选的，所述洗涤液洗涤时的温度为15-35℃，进而优选为18℃-25℃。检测洗涤液的温度可以使用本领域常用的温度检测器。

优选的，将步骤(2)获得的洗涤后的洗涤液作为待处理的戊二胺的溶液重新进入戊二胺蒸发浓缩装置进行步骤(1)；或者将步骤(2)获得的洗涤后的洗涤液作为步骤(2)的洗涤液重新进入戊二胺蒸汽洗涤装置，以此循环蒸发浓缩和洗涤步骤进一步浓缩戊二胺。

本申请各个装置之间可以采用本领域常用的管状件方式连接，用于通过液体或蒸汽气体等。

本申请戊二胺浓缩系统尤其适合处理：生产、提取或纯化戊二胺的工艺中得到的溶液或废液；优选的，包括戊二胺酶转化液和/或其处理液、戊二胺发酵液和/或其处理液、含有戊二胺的水溶液。

下面通过实施例对本发明进行详细说明，以使本发明的特征和优点更清楚。但应该指出，本发明并不仅仅局限于本文中所列出的实施例。

1、戊二胺的检测方法：采用NMR核磁共振仪检测2.5ppm附近戊二胺的特征吸收峰。

2、氨及2,3,4,5-四氢吡啶的检测方法：参见CN102782146A，采用气相归一化法。

3、截留率：反渗透膜阻止溶液中戊二胺组分通过或截留其中某一组分的能力。计算公式：R＝(1-C1/C0)*100％，其中R是截留率，C1是透过液浓度，C0是进料液浓度。

以下实施例和对比例中使用的待处理的戊二胺的溶液如未做其他说明，均采用如下制备方法获得：取2kg含赖氨酸盐酸盐或赖氨酸硫酸盐约200g/kg的发酵液(购自山东寿光巨能金玉米开发有限公司)，加水将赖氨酸盐酸盐浓度稀释至约160g/kg，加入约400g赖氨酸脱羧酶溶液(购自杭州百思生物技术有限公司，酶活约为100-200U/mL)后40℃反应约10h，获得戊二胺盐酸盐酶转化液或戊二胺硫酸盐酶转化液，再进行去除菌体杂质、过滤以获得澄清的戊二胺盐酸盐酶转化液或戊二胺硫酸盐酶转化液。在40℃加入31％(w/w)氢氧化钠溶液，搅拌2小时，使酶转化液中戊二胺盐与氢氧化钠充分反应，反应结束后溶液pH大于12.6，加水调整戊二胺浓度为4.9-8.1％，获得待处理的戊二胺的溶液。

对比例1

取1000公斤待处理的戊二胺的溶液，测定戊二胺浓度为4.9％。如图1所示，将待处理的戊二胺的溶液置于戊二胺蒸发浓缩装置如蒸发釜中，控制蒸发釜内的压力为-0.035MPa，使用5公斤水蒸汽对蒸发釜进行加热，蒸发浓缩，浓缩至浓缩液中戊二胺含量约33％时停止，戊二胺的溶液蒸汽经过换热装置形成戊二胺冷凝液。收集戊二胺浓缩液进行后续工艺处理。

上述浓缩过程得到的蒸发冷凝液共1001公斤，含戊二胺0.31％。

实施例1

取1000公斤待处理的戊二胺的溶液，测定戊二胺浓度4.9％。如图2所示，将待处理的戊二胺的溶液置于戊二胺蒸发浓缩装置如蒸发釜中，控制蒸发釜内的压力为-0.035MPa下，采用5公斤水蒸汽对蒸发釜进行加热，蒸发浓缩。在戊二胺蒸汽洗涤装置如洗涤塔内采用喷淋装置，将100公斤水作为洗涤液喷淋洗涤蒸发浓缩获得的蒸汽，控制喷淋水温度为20℃。蒸发浓缩待处理的戊二胺的溶液至浓缩液中戊二胺含量约33％时停止，洗涤后的蒸汽经过换热装置形成戊二胺冷凝液。收集戊二胺浓缩液进行后续工艺处理。

上述浓缩过程得到的蒸发冷凝液共1001公斤，含戊二胺0.08％。

实施例2

取1000公斤待处理的戊二胺的溶液，测定戊二胺浓度4.9％。如图4所示，将待处理的戊二胺的溶液置于蒸发浓缩装置2中，控制蒸发浓缩装置2内的压力-0.015MPa以下，采用5 公斤水蒸汽对戊二胺蒸发浓缩装置2进行加热，蒸发浓缩，蒸汽经过蒸汽通道11从浓缩装置 2经过蒸汽入口进入戊二胺蒸汽洗涤装置3。将含4.9公斤戊二胺的100公斤水溶液(待处理的戊二胺的溶液)同时作为洗涤液从洗涤液进料口1进入戊二胺蒸汽洗涤装置3，并经过戊二胺蒸汽洗涤装置3内设置的喷淋装置4，对来自蒸发浓缩装置的含有戊二胺的蒸汽进行洗涤，控制喷淋洗涤液温度为20℃。经过洗涤的蒸汽从洗涤装置3的蒸汽出口7排出，经过换热装置如热交换器8获得蒸汽的冷凝液，并从冷凝液出料口9排出。蒸发浓缩至蒸发浓缩装置2 中浓缩液的戊二胺含量约33％时停止。收集从蒸发浓缩装置2的浓缩液出料口6排出的戊二胺浓缩液，可进行后续工艺处理。洗涤后的洗涤液从洗涤液出料口5排出，通过洗涤液进料口 10再次进入洗涤装置继续进行洗涤蒸汽的过程，实现循环使用。

上述浓缩过程获得冷凝液共1001公斤，含戊二胺0.12％。洗涤液的戊二胺浓度从4.9％升高到6.8％，可以准备下一批浓缩。

实施例3

取1000公斤待处理的戊二胺的溶液，测定戊二胺浓度为5.0％。采用多效蒸发器连续蒸发，如图6所示，蒸发过程工分为4级，蒸发条件为负压蒸发，控制各级蒸发器内的压力(绝对压力)分别为-0.04MPa(一效蒸发器)、-0.06MPa(二效蒸发器)、-0.08MPa(三效蒸发器)、 -0.09MPa(四效蒸发器)，蒸发得到的蒸汽反复利用。在多级蒸发器的三效蒸发器23和四效蒸发器24，待蒸发的溶液的戊二胺浓度相对来说较高，分别达到23％和45％，再分别采用戊二胺蒸汽洗涤装置中的喷淋装置来洗涤来自多级蒸发器的戊二胺溶液蒸汽，减少蒸发损失。

采用的洗涤液是含5％戊二胺的待蒸发处理的戊二胺的溶液，使其从与三效蒸发器23连接的洗涤装置28的洗涤液进料口25进入洗涤装置，在洗涤装置28内洗涤蒸汽，吸收蒸汽中的戊二胺，然后洗涤后的洗涤液从该洗涤装置的洗涤液出料口30流出并通过与四效蒸发器24 连接的另一个洗涤装置29的洗涤液进料口进入该另一个洗涤装置29，继续洗涤来自四效蒸发器24的戊二胺蒸汽，此时洗涤后的洗涤液可以经过洗涤液出料口33，再通过一效蒸发器21 进料口34作为进料溶液进入一效蒸发器再进行蒸发，实现循环使用。

所述洗涤装置28、29内设置有喷淋装置26、27，洗涤液从喷淋装置喷出以洗涤蒸汽，控制喷淋洗涤液温度为22℃。经过洗涤的蒸汽通过洗涤装置上的蒸汽出料口31和32排出，经过换热装置如热交换器35获得蒸汽的冷凝液，并从冷凝液出料口36排出。收集从蒸发浓缩装置21-24中的浓缩液(浓缩液排出口未示出)，可进行后续工艺处理。

经过洗涤装置的洗涤处理，四效蒸发器获得的蒸发冷凝液中戊二胺含量从0.41％降低到洗涤后获得的0.16％，洗涤液浓度从5％升高到5.2％。

在热交换器的冷凝液出料口36处连接固体酸吸附装置38，使上述分离获得的冷凝液进入固体酸吸附装置38进行洗脱吸附，所述洗脱吸附包括如下步骤：室温下，将获得的冷凝液2500ml以4BV/h的进料流速加入到直径6cm、高100cm、装填有250mL强酸型阳离子交换树脂(苏青，001*7，苯乙烯系大孔型，pH3.5)的分离柱中，加料结束后，用2.5BV的水洗涤树脂柱；合并吸附流出液和洗涤液，气相色谱测定，无法检测到戊二胺；所述分离柱根据冷凝液的多少还可以设置为多个。所述合并后的流出液和洗涤液可以再次与戊二胺洗涤装置的洗涤液进料口连接，作为洗涤液进一步对戊二胺蒸汽进行洗涤。

实施例4

浓缩方法与实施例3相同，区别在于，待处理的戊二胺的溶液为含有戊二胺的水溶液，直接通过在水中加入戊二胺配制获得，测定戊二胺浓度为6.1％。在多级蒸发器的三效和四效，待蒸发的溶液的戊二胺浓度分别达到21％和39％，再分别在三效和四效蒸发器蒸汽出口连接设置有浮阀塔板的洗涤装置来洗涤蒸汽中的戊二胺，减少蒸发损失。采用的洗涤液是含6.1％戊二胺的待蒸发处理的戊二胺的溶液，在洗涤装置内经过与蒸汽交换后，富集了蒸汽中的戊二胺，然后该洗涤后的洗涤液作为进料溶液再次进入一效蒸发器进行蒸发以进一步浓缩。

经过洗涤装置的洗涤处理，四效蒸发器中戊二胺蒸发冷凝液中戊二胺的含量从一效蒸发器获得的0.37％降低到洗涤后的0.14％，洗涤液浓度从6.1％升高到6.3％。

实施例5

浓缩方法与实施例4相同，区别在于，待处理的戊二胺的溶液为含有戊二胺的水溶液，直接通过在水中加入戊二胺配制获得，测定戊二胺浓度为8.1％。采用多效蒸发器连续蒸发，蒸发过程工分为3级，蒸发条件为负压蒸发，控制各级蒸发器内的压力(绝对压力)分别为-0.04MPa(一效蒸发器)、-0.06MPa(二效蒸发器)、-0.08MPa(三效蒸发器)，蒸发得到的蒸汽反复利用。在多级蒸发器的三效，待蒸发的溶液的戊二胺浓度达到19％，采用设置有金属填料的洗涤装置来洗涤蒸汽中的戊二胺，减少蒸发损失。采用的洗涤液是含8.1％戊二胺的待蒸发处理的戊二胺的溶液，在洗涤装置内经过与蒸汽交换后，富集蒸汽中的戊二胺，然后作为进料溶液进入一效蒸发器再进行蒸发，实现循环使用。

经过洗涤装置的处理，四效蒸发器中蒸发冷凝液中戊二胺含量从0.35％降低到0.13％，洗涤液浓度从8.1％升高到8.3％。

对比例2

取1000公斤待处理的戊二胺的溶液，测定戊二胺浓度为4.9％。如图1所示，将待处理的戊二胺的溶液置于戊二胺蒸发浓缩装置如蒸发釜中，控制蒸发釜内的压力为-0.035MPa，使用5公斤水蒸汽对蒸发釜进行加热，蒸发浓缩，浓缩至浓缩液中戊二胺含量约35％时停止，戊二胺的溶液蒸汽经过换热装置形成戊二胺冷凝液。收集戊二胺浓缩液进行后续工艺处理。测定上述浓缩过程得到的戊二胺冷凝液含戊二胺0.35wt％，氨0.12wt％，2,3,4,5-四氢吡啶0.03 wt％。

将上述戊二胺冷凝液直接使用CSM RE2540-TE反渗透膜(膜面积2.3平方米)进行过滤，控制过滤时的溶液温度35℃，过滤膜入口及出口压力为12kg/10kg，过滤时流量22.2L/M²·H。收集滤液，并测试滤液中戊二胺、氨以及2,3,4,5-四氢吡啶含量，结果为：戊二胺2415ppm，氨0.12wt％，2,3,4,5-四氢吡啶0.03wt％，截留率为31％。由此可知，未经过酸化处理的滤液中仍然残留较多的戊二胺。

实施例6

取1000公斤待处理的戊二胺的溶液，测定戊二胺浓度4.9％。如图7所示，将待处理的戊二胺的溶液置于戊二胺蒸发浓缩装置如蒸发釜中，控制蒸发釜内的压力为-0.035MPa下，采用5公斤水蒸汽对蒸发釜进行加热，蒸发浓缩。在戊二胺蒸汽洗涤装置如洗涤塔内采用喷淋装置，将100公斤水作为洗涤液喷淋洗涤蒸发浓缩获得的蒸汽，控制喷淋水温度为20℃。蒸发浓缩待处理的戊二胺的溶液至浓缩液中戊二胺含量约35％时停止，洗涤后的蒸汽经过换热装置形成戊二胺冷凝液。收集戊二胺浓缩液进行后续工艺处理。测定戊二胺冷凝液中的戊二胺浓度为0.13wt％，氨0.07wt％，2,3,4,5-四氢吡啶0.02wt％。

向上述获得的含有戊二胺的冷凝液中加入硫酸进行酸化，酸化也可以在酸化装置中进行，控制硫酸与溶液中戊二胺的当量比为1:1.1，再通过反渗透膜过滤装置，使用CSMRE2540-TE 反渗透膜(膜面积2.3平方米)对获得的溶液进行过滤，控制过滤时的溶液温度为32℃，过滤膜入口及出口压力为12kg/10kg，过滤时流量22.5L/M²·H。收集滤液，并测试滤液中戊二胺、氨以及2,3,4,5-四氢吡啶含量，结果为戊二胺未检出，氨0.07wt％，2,3,4,5-四氢吡啶0.02wt％，截留率为100％。由此可知经过反渗透膜过滤，戊二胺基本上已经被截留，剩余的滤液可以进入下游污水处理，大大减轻了污水处理压力。

回收戊二胺：将截留物溶于水中，加入氢氧化钠，调节pH为13，再经固液分离如离心分离，收集分离后的滤液，对获得的滤液再进行蒸发浓缩，可以进一步回收滤液中的戊二胺。

由实施例以及对比例可知，本发明提供的戊二胺浓缩系统和浓缩方法能够大大降低蒸发浓缩戊二胺之后获得的蒸发液和/或蒸发液的冷凝液中戊二胺的含量，有效降低了废水处理压力。循环利用的待处理的戊二胺的溶液还可大幅度提高生产效率、降低生产成本。

虽然为了说明本发明，已经公开了本发明的优选实施方案，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离权利要求书所限定的本发明构思和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改、添加和替换。

Claims (15)

1.一种戊二胺浓缩系统，包括戊二胺蒸发浓缩装置和换热装置，其特征在于，

所述戊二胺蒸发浓缩装置与换热装置之间设置有戊二胺蒸汽洗涤装置；

所述戊二胺蒸汽洗涤装置设置有洗涤液进料口、洗涤液出料口、蒸汽入口和蒸汽出口；

所述蒸汽入口与戊二胺蒸发浓缩装置连接，来自戊二胺蒸发浓缩装置的戊二胺蒸汽通过蒸汽入口进入戊二胺蒸汽洗涤装置；

所述蒸汽出口与换热装置连接，来自戊二胺蒸汽洗涤装置的蒸汽通过蒸汽出口进入换热装置；

所述换热装置后连接有固体酸吸附装置；

所述固体酸吸附装置设置有冷凝液出口；

所述冷凝液出口与所述洗涤液进料口连接。

2.根据权利要求1所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述戊二胺蒸汽洗涤装置内设置有用于喷淋洗涤液的喷淋装置。

3.根据权利要求1所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述洗涤液出料口与所述戊二胺蒸发浓缩装置的戊二胺进料口连接，和/或，所述洗涤液出料口与洗涤液进料口连接。

4.根据权利要求1所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述戊二胺蒸发浓缩装置包括常压浓缩器、减压浓缩器、多效蒸发器或MVR蒸发器中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述戊二胺蒸发浓缩装置为多效蒸发器，且所述多效蒸发器包括依次连接的一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器和四效蒸发器。

6.根据权利要求5所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述多效蒸发器的某一级或多级处连接一个以上的戊二胺蒸汽洗涤装置。

7.根据权利要求5所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述多效蒸发器中的三效蒸发器和四效蒸发器分别连接一个戊二胺蒸汽洗涤装置。

8.根据权利要求7所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，与三效蒸发器连接的戊二胺蒸汽洗涤装置的洗涤液出料口与四效蒸发器的戊二胺蒸汽洗涤装置的洗涤液进料口连接。

9.根据权利要求7所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，与四效蒸发器连接的戊二胺蒸汽洗涤装置的洗涤液出料口与一效蒸发器的蒸发浓缩装置的戊二胺进料口连接。

10.根据权利要求1所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述固体酸吸附装置内设置有酸性阳离子交换树脂、酸性离子交换纤维或强酸处理过的活性炭中的一种或多种。

11.根据权利要求10所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述固体酸为酸性阳离子交换树脂。

12.根据权利要求1所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述换热装置后设置有反渗透膜过滤装置。

13.根据权利要求12所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述换热装置和反渗透膜过滤装置之间还设置有酸化装置。

14.根据权利要求12所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述反渗透膜过滤装置中反渗透膜的材料包括醋酸纤维素或芳香聚酰胺。

15.根据权利要求14所述的戊二胺浓缩系统，其特征在于，所述反渗透膜的组件形式包括中空纤维式、卷式、板框式或管式。