CN211025176U - 一种甲苯二胺溶液浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种甲苯二胺溶液浓缩装置，包括依次连接的预热单元、蒸发浓缩单元、蒸汽压缩单元以及冷凝水单元；其中，蒸发浓缩单元包括依次连接的强制循环换热器、强制循环泵、气液分离器以及出料泵，预热单元与气液分离器连接，气液分离器与蒸汽压缩单元连接。本实用新型采用节能的机械蒸汽再压缩技术，蒸发1吨水的能耗大约是传统蒸发器的1/6到1/5，热效率高，功耗低，采用机械蒸汽再压缩技术，使用较少量的鲜蒸汽加热，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，对环境无污染，更加节能环保，同时该装置工艺流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，可广泛应用于实际工业生产过程中。

Description

一种甲苯二胺溶液浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及甲苯二胺纯化领域，更具体地说是指一种甲苯二胺溶液浓缩装置。

背景技术

甲苯二胺纯化是甲苯二胺生产工艺中重要的一个环节，主要是为了提高甲苯二胺产品的纯度，以使得甲苯二胺与其他元素分离。

目前，甲苯二胺纯化领域应用较多的蒸发浓缩装置为多效蒸发器。多效蒸发是将两个或多个蒸发器串联起来进行操作的过程。前一蒸发器内蒸发时所产生的二次蒸汽可以作为后一蒸发器的加热蒸汽，只要后一蒸发器内的压力和溶液沸点较原来蒸发器中的低，则引入的二次蒸汽即能起到加热热源的作用。每一个蒸发器称为一效，通过循环利用蒸汽，重复利用了热能，从而降低了能耗成本。由于多效蒸发过程的能耗主要来自蒸汽，而对于大多数需外购蒸汽的企业，随着市场蒸汽价格的上涨，蒸汽运行成本越来越高，企业的负担急剧增大。

因此，有必要设计一种新的装置，实现提高甲苯二胺的生产效率、简化生产流程、提高安全性能、降低运行成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种甲苯二胺溶液浓缩装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种甲苯二胺溶液浓缩装置，包括依次连接的预热单元、蒸发浓缩单元、蒸汽压缩单元以及冷凝水单元；其中，所述蒸发浓缩单元包括依次连接的强制循环换热器、强制循环泵、气液分离器以及出料泵，所述预热单元与所述气液分离器连接，所述气液分离器与所述蒸汽压缩单元连接。

其进一步技术方案为：所述预热单元包括依次连接的原料存储机构、进料泵、冷凝水预热器、不凝气预热器以及鲜蒸汽预热器，所述鲜蒸汽预热器与所述气液分离器连接。

其进一步技术方案为：所述蒸汽压缩单元包括一蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机连接有积液罐和二次分离器，所述积液罐与所述冷凝水单元之间连接有积液泵，所述蒸汽压缩机连接于所述强制循环换热器，所述二次分离器与所述气液分离器连接。

其进一步技术方案为：所述冷凝水单元包括冷凝水罐，所述积液泵与所述冷凝水罐连接。

其进一步技术方案为：所述冷凝水单元还包括冷凝水泵，所述冷凝水罐与所述冷凝水泵连接，所述冷凝水泵与所述冷凝水预热器连接。

其进一步技术方案为：所述甲苯二胺溶液浓缩装置还包括冷却器，所述冷却器与所述不凝气预热器连接。

其进一步技术方案为：所述冷却器连接有真空泵。

其进一步技术方案为：还包括控制单元。

其进一步技术方案为：所述鲜蒸汽预热器中的鲜蒸汽压力为1985mbar，温度为120℃。

其进一步技术方案为：所述气液分离器内的蒸发温度为87℃，压力为 62.5Kpa。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型采用节能的机械蒸汽再压缩技术，蒸发1吨水的能耗大约是传统蒸发器的1/6到1/5，热效率高，功耗低，采用机械蒸汽再压缩技术，使用较少量的鲜蒸汽加热，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，对环境无污染，更加节能环保，同时该装置工艺流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，可广泛应用于实际工业生产过程中，实现提高甲苯二胺的生产效率、简化生产流程、提高安全性能、降低运行成本。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型具体实施例提供的一种甲苯二胺溶液浓缩装置的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-原料存储机构；2-进料泵；3-冷凝水预热器；4-不凝气预热器；5-鲜蒸汽预热器；6-强制循环换热器；7-强制循环泵；8-气液分离器；9-出料泵；10-蒸汽压缩机；11-积液罐；12-积液泵；13-冷凝水罐；14-冷凝水泵；15-二次分离器；16-冷却器；17-真空泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1所示的具体实施例，本实施例提供的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，可以运用在甲苯二胺的生产过程中。

请参阅图1，该甲苯二胺溶液浓缩装置包括依次连接的预热单元、蒸发浓缩单元、蒸汽压缩单元以及冷凝水单元；其中，蒸发浓缩单元包括依次连接的强制循环换热器6、强制循环泵7、气液分离器8以及出料泵9，预热单元与气液分离器8连接，气液分离器8与蒸汽压缩单元连接。

在本实施例中，甲苯二胺溶液浓缩装置适用于处理温度为90℃，质量分数为60％，流量为22.00t/h的甲苯二胺溶液。

其中，如图1所示，预热单元包括依次连接的原料存储机构1、进料泵2、冷凝水预热器3、不凝气预热器4以及鲜蒸汽预热器5，鲜蒸汽预热器5与气液分离器8连接。其中原料存储机构1为原料罐。甲苯二胺溶液储存在原料罐中，经进料泵2升压后依次通过冷凝水预热器3、不凝气预热器4、鲜蒸汽预热器5，依次与冷凝水、不凝气以及鲜蒸汽换热，使原料液温度达到100℃，其中，鲜蒸汽预热器5中鲜蒸汽的压力为1985mbar，温度为120℃。

另外，上述的蒸发浓缩单元包括依次连接的强制循环换热器6、强制循环泵 7、气液分离器8以及出料泵9，强制循环换热器6与预热单元连接，气液分离器8与蒸汽压缩单元连接。

100℃的原料液进入强制循环换热器6，升温升压后，进入气液分离器8进行闪蒸分离，气液分离器8内的蒸发温度为87℃，压力为62.5KPa；浓缩液经强制循环泵7打入强制循环换热器6再次进行受热蒸发，浓缩液如此循环，浓缩液浓度达到88.80％(质量分数)时，经出料泵9送出系统；二次蒸汽进入气液分离器8进行气液分离。

另外，上述的蒸汽压缩单元包括一蒸汽压缩机10，蒸汽压缩机10连接有积液罐11和二次分离器15，积液罐11与冷凝水单元之间连接有积液泵12，蒸汽压缩机10连接于强制循环换热器6，二次分离器15与气液分离器8连接。87℃的二次蒸汽进入二次分离器1515进一步气液分离后经蒸汽压缩机10升温升压至105℃、120.8kPa，再送入强制循环换热器6的壳程内作为加热热源，换热后二次蒸汽冷凝为冷凝水。

优选地，上述的冷凝水单元包括冷凝水罐13，积液泵12与冷凝水罐13连接。

冷凝水单元还包括冷凝水泵14，冷凝水罐13与冷凝水泵14连接，冷凝水泵14与冷凝水预热器3连接。

强制循环换热器6的壳程内105℃左右的冷凝水自流到冷凝水罐13，经冷凝水泵14送至冷凝水预热器3与原料液充分换热后排出装置。

在一实施例中，甲苯二胺溶液浓缩装置还包括冷却器16，冷却器16与不凝气预热器4连接。

在一实施例中，冷却器16连接有真空泵17。真空泵17将装置的蒸发压力恒定地控制在62.5kPa。

进一步地，上述的甲苯二胺溶液浓缩装置还包括控制单元。所述控制单元可为常规的工控机或计算机，所述控制单元用于自动控制装置的压缩机高、低压报警停机、温度显示、高温报警停机、液位、温度、压力自控制，自动操作和手动操作切换，紧急停车、自动停车以及自动清洗。

经本实施例所述的浓缩装置处理的甲苯二胺含量以及浓缩液量如表1所示。

表1

物料名称	甲苯二胺溶液
		含量(％)	60
蒸发温度(℃)	87
		蒸发量(T/h)	7.13
产量(T/h)	14.87
		原液总量(T/h)	22.00

从上表可看出，采用本装置对甲苯二胺溶液处理后，处理温度低从而使得能耗低，是一种节能减排的装置。

上述的甲苯二胺溶液浓缩装置，采用节能的机械蒸汽再压缩技术，蒸发1 吨水的能耗大约是传统蒸发器的1/6到1/5，热效率高，功耗低，采用机械蒸汽再压缩技术，使用较少量的鲜蒸汽加热，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，对环境无污染，更加节能环保，同时该装置工艺流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，可广泛应用于实际工业生产过程中，实现提高甲苯二胺的生产效率、简化生产流程、提高安全性能、降低运行成本。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，包括依次连接的预热单元、蒸发浓缩单元、蒸汽压缩单元以及冷凝水单元；其中，所述蒸发浓缩单元包括依次连接的强制循环换热器、强制循环泵、气液分离器以及出料泵，所述预热单元与所述气液分离器连接，所述气液分离器与所述蒸汽压缩单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，所述预热单元包括依次连接的原料存储机构、进料泵、冷凝水预热器、不凝气预热器以及鲜蒸汽预热器，所述鲜蒸汽预热器与所述气液分离器连接。

3.根据权利要求2所述的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，所述蒸汽压缩单元包括一蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机连接有积液罐和二次分离器，所述积液罐与所述冷凝水单元之间连接有积液泵，所述蒸汽压缩机连接于所述强制循环换热器，所述二次分离器与所述气液分离器连接。

4.根据权利要求3所述的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，所述冷凝水单元包括冷凝水罐，所述积液泵与所述冷凝水罐连接。

5.根据权利要求4所述的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，所述冷凝水单元还包括冷凝水泵，所述冷凝水罐与所述冷凝水泵连接，所述冷凝水泵与所述冷凝水预热器连接。

6.根据权利要求2所述的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，所述甲苯二胺溶液浓缩装置还包括冷却器，所述冷却器与所述不凝气预热器连接。

7.根据权利要求6所述的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，所述冷却器连接有真空泵。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，还包括控制单元。

9.根据权利要求2所述的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，所述鲜蒸汽预热器中的鲜蒸汽压力为1985mbar，温度为120℃。

10.根据权利要求1所述的一种甲苯二胺溶液浓缩装置，其特征在于，所述气液分离器内的蒸发温度为87℃，压力为62.5Kpa。

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