CN210065601U - 超净高纯无水乙醇生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种超净高纯无水乙醇生产线,包含有原料罐、精馏塔、冷凝器A、膜组件、分子筛吸附器、存储罐、萃取剂再生塔、冷凝器B；所述原料罐与精馏塔相连通；所述精馏塔与冷凝器A相连通；所述冷凝器A与膜组件相连通；所述膜组件与分子筛吸附器相连通；所述分子筛吸附器与存储罐相连通；所述萃取剂再生塔与精馏塔相连通；所述萃取剂再生塔与冷凝器B相连通；本产线通过透水性强的膜组件对冷凝后的乙醇进行一级过滤，通过分子筛吸附器进行二级过滤，多重过滤后得到纯净度高的无水乙醇；通过设置萃取剂再生塔，将稀释后的萃取剂提炼重新利用，结构简单、能耗低产量高、成品纯度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种超净高纯无水乙醇生产线，属于电子化学品生产设备技术领域。
背景技术
无水乙醇是指乙醇浓度大于99.5wt％的酒精溶液，无水乙醇是一种重要的化工原料和化学试剂；超高纯乙醇是电子工业、医药工业等领域一种重要的有机试剂，可以用于芯片的清洗和蚀刻。乙醇脱水是超高纯乙醇生产、使用过程中的重要环节；乙醇在含水4.5％wt时形成共沸物，目前工业上普遍采用的超高纯无水乙醇的制取工艺主要有共沸精馏和分子筛吸附；但是精馏工艺存在装置规模大而复杂、能耗高，添加的第三组分产生的废液对环境有一定的污染，而分子筛吸附无法生产99.95wt％的超高纯无水乙醇。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、能耗低产量高、成品纯度高、无污染的超净高纯无水乙醇生产线。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种超净高纯无水乙醇生产线，包含有原料罐、精馏塔、冷凝器A、膜组件、分子筛吸附器、存储罐、萃取剂再生塔、冷凝器B，所述原料罐通过管路与精馏塔相连通，所述原料罐与精馏塔之间的管路上设置有计量泵；所述精馏塔的底部设置有塔釜再沸器A，所述塔釜再沸器A与精馏塔相连通；所述精馏塔的顶部出口通过管路与冷凝器A相连通，所述冷凝器A的侧壁通过回流管与精馏塔相连通；所述冷凝器A的底部出口通过管路与膜组件相连通；所述膜组件的出口通过管路与分子筛吸附器相连通；所述分子筛吸附器的底部出液口与存储罐相连通；
所述塔釜再沸器A的底部出液口通过管路与萃取剂再生塔相连通，所述塔釜再沸器A的底部出液口与萃取剂再生塔之间的管路上设置有循环泵；所述萃取剂再生塔的底部设置有塔釜再沸器B，所述塔釜再沸器B与萃取剂再生塔相连通；所述萃取剂再生塔的顶部出口通过管路与冷凝器B相连通，所述冷凝器B的侧壁通过回流管与萃取剂再生塔相连通；所述塔釜再沸器B的底部出液口通过管路与精馏塔相连通，所述塔釜再沸器B的底部出液口与精馏塔之间的管路上设置有循环泵；
本实用新型一种超净高纯无水乙醇生产线，所述膜组件包含罐体，所述罐体上设置有料液进口、料液出口和渗透液出口；所述料液进口通过管路与冷凝器A的底部出口相连通；所述料液出口通过管路与分子筛吸附器相连通；所述罐体的内腔设置有中空纤维膜；
本实用新型一种超净高纯无水乙醇生产线，所述中空纤维膜的材质为选择性透水膜，为有机膜、无机膜或有机无机杂化膜；
本实用新型一种超净高纯无水乙醇生产线，萃取剂罐通过管路与精馏塔的顶部相同连通，所述萃取剂罐与精馏塔之间的管路上设置有计量泵和控制阀；
本实用新型一种超净高纯无水乙醇生产线，上述萃取剂罐内的萃取剂为乙二醇；
本实用新型一种超净高纯无水乙醇生产线，所述原料罐与精馏塔之间的管路上设置有控制阀，所述萃取剂罐与精馏塔之间的管路上设置有控制阀；
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过设置膜组件对料液进行一次提纯，再通过分子筛吸附器对乙醇进行二次吸附，使无水乙醇纯度达到99.95wt％以上；又通过设置萃取剂再生塔，将形成的萃取剂混合液通过提纯再次投入使用，无废液排放，对环境无污染；本产线构简单、能耗低产量高、成品纯度高。
附图说明
图1为本实用新型一种超净高纯无水乙醇生产线的结构示意图。
图2为本实用新型一种超净高纯无水乙醇生产线的膜组件结构示意图。
其中：
原料罐1、控制阀2、精馏塔3、塔釜再沸器A3.1、萃取剂罐4、冷凝器A5、膜组件6、分子筛吸附器7、存储罐8、萃取剂再生塔9、塔釜再沸器B9.1、冷凝器B10；
罐体6.1、中空纤维膜6.2、料液进口6.3、料液出口6.4、渗透液出口6.5。
具体实施方式
参见图1～2，本实用新型涉及的一种超净高纯无水乙醇生产线，包含有原料罐1、精馏塔3、冷凝器A5、膜组件6、分子筛吸附器7、存储罐8、萃取剂再生塔9、冷凝器B10，所述原料罐1通过管路与精馏塔3相连通，所述原料罐1与精馏塔3之间的管路上设置有计量泵；所述精馏塔3的底部设置有塔釜再沸器A3.1，所述塔釜再沸器A3.1与精馏塔3相连通；；所述精馏塔3的顶部出口通过管路与冷凝器A5相连通，所述冷凝器A5的侧壁通过回流管与精馏塔3相连通；所述冷凝器A5的底部出口通过管路与膜组件6相连通；所述膜组件6的出口通过管路与分子筛吸附器7相连通；所述分子筛吸附器7的底部出液口与存储罐8相连通；
所述塔釜再沸器A3.1的底部出液口通过管路与萃取剂再生塔9相连通，所述塔釜再沸器A3.1的底部出液口与萃取剂再生塔9之间的管路上设置有循环泵；所述萃取剂再生塔9的底部设置有塔釜再沸器B9.1，所述塔釜再沸器B9.1与萃取剂再生塔9相连通；所述萃取剂再生塔9的顶部出口通过管路与冷凝器B10相连通，所述冷凝器B10的侧壁通过回流管与萃取剂再生塔9相连通；所述塔釜再沸器B9.1的底部出液口通过管路与精馏塔3相连通，所述塔釜再沸器B9.1的底部出液口与精馏塔3之间的管路上设置有循环泵；
进一步的，所述膜组件6包含罐体6.1，所述罐体6.1上设置有料液进口6.3、料液出口6.4和渗透液出口6.5；所述料液进口6.3通过管路与冷凝器A5的底部出口相连通；所述料液出口6.4通过管路与分子筛吸附器7相连通；所述罐体6.1的内腔设置有中空纤维膜6.2；
优选的，所述中空纤维膜6.2的材质为选择性透水膜，为有机膜、无机膜或有机无机杂化膜，所述膜材料为亲水膜，水分子容易渗透；
进一步的，萃取剂罐4通过管路与精馏塔3的顶部相同连通，所述萃取剂罐4与精馏塔3之间的管路上设置有计量泵和控制阀；
进一步的，所述原料罐1与精馏塔3之间的管路上设置有控制阀2，所述萃取剂罐4与精馏塔3之间的管路上设置有控制阀，所述通过控制阀2来控制原料和萃取剂的进入量；
优选的，上述萃取剂罐4内的萃取剂为乙二醇；
本产线工作原理：
原料罐1内乙醇溶液进入精馏塔3内，同时加入萃取剂，通过观察计量泵来控制乙醇溶液和萃取剂的进量；吸收了乙醇的萃取混合液因沸点相差较大(乙醇78.13℃，水100℃，混合溶剂145℃)，十分容易分离，启动塔釜再沸器A3.1将混合液温度控制在80℃左右，乙醇溶液升温蒸发，乙醇蒸汽进入进入冷凝器A5冷凝，冷凝后的乙醇纯度达到90wt％，然后通过管路进入膜组件6，而冷凝器A5内的部分乙醇蒸汽冷凝后通过侧壁回水管回流至精馏塔3中继续精馏；由冷凝器A5出来的纯度90wt％乙醇蒸汽进入膜组件6后，其中的水分子渗透过中空纤维膜6.2后形成水蒸气从渗透液出口6.5中流出，而无法渗透的乙醇蒸汽通过料液出口6.4进入分子筛吸附器7，由膜组件6出来的乙醇纯度达到95.8wt％左右；纯度95.8wt％的乙醇进入分子筛吸附器7后，其中水分子进一步被过滤吸附，最后形成的乙醇纯度达到99.5wt％以上，进入存储罐8存储；精馏塔3中萃取剂和和水的混合液通过循环泵由塔釜再沸器A3.1输送至萃取剂再生塔9内，通过塔釜再沸器9.1将温度控制在105℃左右，此时混合液中的水蒸发，水蒸气通过塔顶出口进入冷凝器B10，从冷凝器B10的出液口流出，提炼后的萃取剂通过循环泵从萃取剂再生塔9内进入精馏塔3继续反应。
另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超净高纯无水乙醇生产线,其特征在于：包含有原料罐(1)、精馏塔(3)、冷凝器A(5)、膜组件(6)、分子筛吸附器(7)、存储罐(8)、萃取剂再生塔(9)、冷凝器B(10)，所述原料罐(1)通过管路与精馏塔(3)相连通，所述原料罐(1)与精馏塔(3)之间的管路上设置有计量泵；所述精馏塔(3)的底部设置有塔釜再沸器A(3.1)，所述塔釜再沸器A(3.1)与精馏塔(3)相连通；所述精馏塔(3)的顶部出口通过管路与冷凝器A(5)相连通，所述冷凝器A(5)的侧壁通过回流管与精馏塔(3)相连通；所述冷凝器A(5)的底部出口通过管路与膜组件(6)相连通；所述膜组件(6)的出口通过管路与分子筛吸附器(7)相连通；所述分子筛吸附器(7)的底部出液口与存储罐(8)相连通；
所述塔釜再沸器A(3.1)的底部出液口通过管路与萃取剂再生塔(9)相连通，所述塔釜再沸器A(3.1)的底部出液口与萃取剂再生塔(9)之间的管路上设置有循环泵；所述萃取剂再生塔(9)的底部设置有塔釜再沸器B(9.1)，所述塔釜再沸器B(9.1)与萃取剂再生塔(9)相连通；所述萃取剂再生塔(9)的顶部出口通过管路与冷凝器B(10)相连通，所述冷凝器B(10)的侧壁通过回流管与萃取剂再生塔(9)相连通；所述塔釜再沸器B(9.1)的底部出液口通过管路与精馏塔(3)相连通，所述塔釜再沸器B(9.1)的底部出液口与精馏塔(3)之间的管路上设置有循环泵。
2.如权利要求1所述一种超净高纯无水乙醇生产线,其特征在于：所述膜组件(6)包含罐体(6.1)，所述罐体(6.1)上设置有料液进口(6.3)、料液出口(6.4)和渗透液出口(6.5)；所述料液进口(6.3)通过管路与冷凝器A(5)的底部出口相连通；所述料液出口(6.4)通过管路与分子筛吸附器(7)相连通；所述罐体(6.1)的内腔设置有中空纤维膜(6.2)。
3.如权利要求2所述一种超净高纯无水乙醇生产线,其特征在于：所述中空纤维膜(6.2)的材质为选择性透水膜，为有机膜、无机膜或有机无机杂化膜。
4.如权利要求1所述一种超净高纯无水乙醇生产线,其特征在于：萃取剂罐(4)通过管路与精馏塔(3)的顶部相同连通，所述萃取剂罐(4)与精馏塔(3)之间的管路上设置有计量泵和控制阀。
5.如权利要求4所述一种超净高纯无水乙醇生产线,其特征在于：上述萃取剂罐(4)内的萃取剂为乙二醇。
6.如权利要求4所述一种超净高纯无水乙醇生产线,其特征在于：所述原料罐(1)与精馏塔(3)之间的管路上设置有控制阀(2)，所述萃取剂罐(4)与精馏塔(3)之间的管路上设置有控制阀。
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