CN214193096U - 一种叔丁基甲醚废液回收纯化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化学技术领域，公开了一种叔丁基甲醚废液回收纯化装置，包括自动进液系统、蒸发分馏系统、冷凝系统、除水纯化系统以及收集系统；所述蒸发分馏系统对自动进液系统输送的叔丁基甲醚废液加热蒸发后进行精馏分离；所述冷凝系统对来自蒸发分馏系统的叔丁基甲醚蒸汽进行冷凝聚集；所述除水纯化系统对来自冷凝系统的叔丁基甲醚冷凝液进行纯化后，送入所述收集系统。本实用新型的叔丁基甲醚废液回收纯化装置构造设计合理，工艺流程简单，自动化程度高，易于操作，通过对叔丁基甲醚废液依次进行加热蒸发、精馏分离、冷凝聚集、除水纯化等步骤处理，最终回收的叔丁基甲醚液体纯度可达到色谱纯试剂级别，且回收率高。

Description

一种叔丁基甲醚废液回收纯化装置

技术领域

本实用新型涉及化学技术领域，更具体地，涉及一种叔丁基甲醚废液回收纯化装置。

背景技术

近年来，国内检验检测市场规模高速增长，而检验检测实验室随着自身业务不断增长，资源消耗不断增加，废液、废弃物排放日渐增多，废液废弃物处理使得自身经营成本增加，且给环境带来越来越多的污染。

偶氮染料检测作为纺织品、皮革强制性检测项目之一，随着近些年行业需求的不断增加，检验检测机构样品量也日益增多。目前，根据行业标准，皮革偶氮染料检测过程中均需采用叔丁基甲醚溶剂洗脱过柱净化，纺织品检测过程中也需采用叔丁基甲醚溶剂洗脱过柱净化，按照标准要求，每个样品检测所需的叔丁基甲醚用量约为80mL，这样，检验检测行业每年的叔丁基甲醚试剂用量较大，产生的叔丁基甲醚废液量也相当大，由于，由于试剂价格昂贵，且废液处理成本高，无疑会增加行业运营成本，且废液处理不当也容易对环境造成危害。

如今，环保中大力推广的清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。清洁生产包括生产全过程和产品整个生命周期全过程。对于生产过程，清洁生产包括节约原材料和能源，淘汰有毒有害原材料，尽最大可能减少排放物和废弃物的排放量和毒性。

如果能对检验检测行业实验室产生的叔丁基甲醚废液进行回收纯化，使其可以不断循环利用，则不仅能够降低检验检测行业的运营成本，也有助于建设绿色生态实验室，安全环保。

因此，提出一种解决上述问题的叔丁基甲醚废液回收纯化装置实为必要。

实用新型内容

本实用新型所提供的叔丁基甲醚废液回收纯化装置主要用于解决目前检验检测行业在进行纺织品、皮革的偶氮染料检测过程中，产生的叔丁基甲醚废液量大，不仅增加行业运营成本，也容易对环境造成危害的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种叔丁基甲醚废液回收纯化装置，包括通过管道依次连接的自动进液系统、蒸发分馏系统、冷凝系统、除水纯化系统以及收集系统；

所述蒸发分馏系统用于对所述自动进液系统输送来的叔丁基甲醚废液加热蒸发后进行精馏分离，产生叔丁基甲醚蒸汽；

所述冷凝系统用于对来自所述蒸发分馏系统的叔丁基甲醚蒸汽进行冷凝聚集形成叔丁基甲醚冷凝液；

所述除水纯化系统用于对来自所述冷凝系统的叔丁基甲醚冷凝液进行纯化；

所述收集系统用于对经所述除水纯化系统纯化后的叔丁基甲醚液体收集备用。

进一步的，所述自动进液系统包括废液存储罐、进液管、流量控制阀以及第一输送泵；所述废液存储罐顶部设置有第一自动气压平衡器，用于均衡所述废液存储罐的内外气压，废液存储罐的底部设置有排液阀；所述进液管自废液存储罐顶部引出，通向所述蒸发分馏系统；所述流量控制阀和第一输送泵均设置于所述进液管上，用于输送废液和控制其流量。

进一步的，所述蒸发分馏系统包括加热装置、蒸发分离器以及精馏塔；所述加热装置优选自动加热水浴锅，用于为加热装置中放置的蒸发分离器加热；由于叔丁基甲醚的沸点低(55.2℃)，来自自动进液系统的叔丁基甲醚废液进入所述蒸发分离器中，经过加热装置的间接加热而蒸发，产生的叔丁基甲醚蒸汽进入精馏塔中，经精馏分离后进入所述冷凝系统。

进一步的，所述精馏塔内的填料为西塔环和鲍尔环，其体积填装比例为1～10:1，所述西塔环和鲍尔环的直径为5～10mm。来自所述蒸发分离器的混合蒸汽进入精馏塔内，与西塔环和鲍尔环接触后，所夹带的液滴在填料表面汇集并向下流动，叔丁基甲醚蒸汽则继续上升进入冷凝系统。

进一步的，所述蒸发分离器中设置有液位控制器，所述液位控制器与所述第一输送泵电性连接，根据液位控制器反馈的液位检测信号进而自动调节第一输送泵的出口流量，实现自动上液功能，进而调控所述蒸发分离器中的液位。

进一步的，所述冷凝系统包括管式冷凝器、循环水管道以及循环水冷却装置；经所述精馏塔分离后的叔丁基甲醚蒸汽进入管式冷凝器，蒸汽走管式冷凝器的管程，循环水走管式冷凝器的壳程，叔丁基甲醚蒸汽经循环水冷却后形成冷凝液。

进一步的，所述收集系统包括集液管和收集罐；所述集液管自除水纯化系统的末端引出，通向所述收集罐中，集液管上设置有第二输送泵；所述收集罐的顶部设置有第二自动气压平衡器，用于均衡所述收集罐的内外气压。

进一步优选的，所述第一输送泵和第二输送泵均采用电子蠕动泵，通过第一输送泵和第二输送泵的抽吸和输送作用，叔丁基甲醚液体可以在系统内顺畅流动。电子蠕动泵具有无污染、精度高、运行稳定、密封性好、维护简单等优点，具有良好的自吸能力，可空转且能防止回流，电子蠕动泵运行时可以使泵前形成负压，从而抽吸和输送液体。

进一步的，所述除水纯化系统包括分离槽、纯化装置以及集液槽；来自所述冷凝系统的冷凝液进入所述分离槽中，由于叔丁基甲醚不溶于水，静置后，叔丁基甲醚液体与水在分离槽中快速分层析出，位于上层的叔丁基甲醚液体进入所述纯化装置中进一步纯化，位于下层的水进入所述集液槽中。

进一步的，所述纯化装置为圆罐状，其中自下而上依次设置有硅藻土填料层、活性炭吸附层、聚乙烯滤板以及空置层；

所述硅藻土填料层用于吸附叔丁基甲醚液体中夹带的残余水分；

所述活性炭吸附层用于过滤和吸附大分子有机物杂质；

所述聚乙烯滤板用于过滤除去叔丁基甲醚液体中夹带的硅藻土或活性炭等颗粒状杂质，聚乙烯滤板的平均孔径为0.45μm，厚度为2～3mm；

来自所述分离槽上层的叔丁基甲醚液体在所述纯化装置中的流动方向为下进上出，其依次经过所述硅藻土填料层、活性炭吸附层以及聚乙烯滤板纯化处理后，纯度可达到色谱纯试剂级别，最终经过所述空置层送往所述收集系统中。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

1.本实用新型的叔丁基甲醚废液回收纯化装置构造设计合理，工艺流程简单，装置自动化程度高，易于操作，装置内的各系统协调运行，对叔丁基甲醚废液依次进行加热蒸发、精馏分离、冷凝聚集、除水纯化等步骤处理，最终回收的叔丁基甲醚液体纯度可达到色谱纯试剂级别，回收率高，纯化效果好；

2.本实用新型的叔丁基甲醚废液回收纯化装置运行过程中，无需使用其它化学试剂，也无需复杂仪器设备，不仅能节约成本，而且回收效率高，耗能低，污染小，适合推广应用；

3.本实用新型的叔丁基甲醚废液回收纯化装置针对检验检测行业实验室产生的叔丁基甲醚废液进行回收纯化，可以使废液实现资源化循环再利用，减少新试剂使用量以及废液排放量，不仅能降低检验检测成本，也有利于环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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的一些实施方式，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为本实用新型的叔丁基甲醚废液回收纯化装置的示意图；

图2为本实用新型中的纯化装置的结构示意图。

图中：1-自动进液系统，11-废液存储罐，111-第一自动气压平衡器，112-排液阀，12-进液管，13-流量控制阀，14-第一输送泵，2-蒸发分馏系统，21-加热装置，22-蒸发分离器，221-液位控制器，23-精馏塔，3-冷凝系统，31-管式冷凝器，32-循环水管道，33-循环水冷却装置，4-除水纯化系统，41-分离槽，42-纯化装置，421-硅藻土填料层，422-活性炭吸附层，423-聚乙烯滤板，424-空置层，43-集液槽，5-收集系统，51-集液管，511-第二输送泵，52-收集罐，521-第二自动气压平衡器。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施方式中所涉及的“第一”、“第二”等的描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

同时，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1～2所示，一种叔丁基甲醚废液回收纯化装置，包括通过管道依次连接的自动进液系统1、蒸发分馏系统2、冷凝系统3、除水纯化系统4以及收集系统5；

蒸发分馏系统2对自动进液系统1输送来的叔丁基甲醚废液加热蒸发后进行精馏分离，产生叔丁基甲醚蒸汽；

冷凝系统3对来自蒸发分馏系统2的叔丁基甲醚蒸汽进行冷凝聚集形成叔丁基甲醚冷凝液；

除水纯化系统4对来自冷凝系统3的叔丁基甲醚冷凝液进行纯化；

收集系统5用于将除水纯化系统4纯化后的叔丁基甲醚液体收集备用。

自动进液系统1包括废液存储罐11、进液管12、流量控制阀13以及第一输送泵14；废液存储罐11顶部设置有第一自动气压平衡器111，用于均衡废液存储罐11的内外气压，废液存储罐11的底部设置有排液阀112；进液管12自废液存储罐11顶部引出，通向蒸发分馏系统2；流量控制阀13和第一输送泵14均设置于进液管12上，用于输送废液和控制其流量。

蒸发分馏系统2包括加热装置21、蒸发分离器22以及精馏塔23；加热装置21采用自动加热水浴锅，用于为加热装置21中放置的蒸发分离器22加热；由于叔丁基甲醚的沸点低(55.2℃)，来自自动进液系统1的叔丁基甲醚废液进入蒸发分离器22中，经过加热装置21的间接加热而蒸发，产生的叔丁基甲醚蒸汽进入精馏塔23中，经精馏分离后进入冷凝系统3。

精馏塔23内的填料为西塔环和鲍尔环，其体积填装比例为1～10:1，西塔环和鲍尔环的直径为5～10mm。来自蒸发分离器22的混合蒸汽进入精馏塔23内，与西塔环和鲍尔环接触后，所夹带的液滴在填料表面汇集并向下流动，叔丁基甲醚蒸汽则继续上升进入冷凝系统3。

蒸发分离器22中设置有液位控制器221，液位控制器221与第一输送泵14电性连接，根据液位控制器221反馈的液位检测信号进而自动调节第一输送泵14的出口流量，实现自动上液功能，进而调控蒸发分离器22中的液位。

冷凝系统3包括管式冷凝器31、循环水管道32以及循环水冷却装置33；经精馏塔23分离后的叔丁基甲醚蒸汽进入管式冷凝器31，蒸汽走管式冷凝器31的管程，循环水走管式冷凝器31的壳程，叔丁基甲醚蒸汽经循环水冷却后形成冷凝液。

收集系统5包括集液管51和收集罐52；集液管51自除水纯化系统4末端引出，通向收集罐52中，集液管51上设置有第二输送泵511；收集罐52的顶部设置有第二自动气压平衡器521，用于均衡所述收集罐52的内外气压。

第一输送泵14和第二输送泵511均采用电子蠕动泵，通过第一输送泵14和第二输送泵511的抽吸和输送作用，叔丁基甲醚液体可以在系统内顺畅流动。电子蠕动泵具有无污染、精度高、运行稳定、密封性好、维护简单等优点，具有良好的自吸能力，可空转且能防止回流，电子蠕动泵运行时可以使泵前形成负压，从而抽吸和输送液体。

除水纯化系统4包括分离槽41、纯化装置42以及集液槽43；来自冷凝系统3的冷凝液进入分离槽41中，由于叔丁基甲醚不溶于水，静置后，叔丁基甲醚液体与水在分离槽41中快速分层析出，位于上层的叔丁基甲醚液体进入纯化装置42中进一步纯化，位于下层的水进入集液槽43中。

纯化装置42为圆罐状，其中自下而上依次设置有硅藻土填料层421、活性炭吸附层422、聚乙烯滤板423以及空置层424；

硅藻土填料层421用于吸附叔丁基甲醚液体中夹带的残余水分；

活性炭吸附层422用于过滤和吸附大分子有机物杂质；

聚乙烯滤板423用于过滤除去叔丁基甲醚液体中夹带的硅藻土或活性炭等颗粒状杂质，聚乙烯滤板423的平均孔径为0.45μm，厚度为3mm；

来自分离槽41上层的叔丁基甲醚液体在纯化装置42中的流动方向为下进上出，其依次经过硅藻土填料层421、活性炭吸附层422以及聚乙烯滤板423纯化处理后，纯度可达到色谱纯试剂级别，最终经过空置层424送往收集罐52中。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种叔丁基甲醚废液回收纯化装置，其特征在于，包括通过管道连接的自动进液系统、蒸发分馏系统、冷凝系统、除水纯化系统以及收集系统；

所述蒸发分馏系统对所述自动进液系统输送的叔丁基甲醚废液加热蒸发后进行精馏分离，产生叔丁基甲醚蒸汽；

所述冷凝系统对叔丁基甲醚蒸汽进行冷凝聚集形成叔丁基甲醚冷凝液；

所述除水纯化系统对叔丁基甲醚冷凝液进行除水纯化；

所述收集系统将纯化后的叔丁基甲醚液体收集备用。

2.根据权利要求1所述的叔丁基甲醚废液回收纯化装置，其特征在于，所述自动进液系统包括废液存储罐、进液管、流量控制阀以及第一输送泵；

所述废液存储罐顶部设置有第一自动气压平衡器，用于均衡所述废液存储罐的内外气压，废液存储罐的底部设置有排液阀；

所述进液管自废液存储罐顶部引出，通向所述蒸发分馏系统；

所述流量控制阀和第一输送泵均设置于所述进液管上，用于输送废液和控制其流量。

3.根据权利要求2所述的叔丁基甲醚废液回收纯化装置，其特征在于，所述蒸发分馏系统包括加热装置、蒸发分离器以及精馏塔；

所述加热装置用于为所述蒸发分离器加热，来自所述自动进液系统的叔丁基甲醚废液进入所述蒸发分离器中被加热蒸发后，产生的叔丁基甲醚蒸汽进入精馏塔中，经精馏分离后进入所述冷凝系统。

4.根据权利要求3所述的叔丁基甲醚废液回收纯化装置，其特征在于，所述蒸发分离器中设置有液位控制器，所述液位控制器与所述第一输送泵电性连接，根据检测液位信号调节第一输送泵的出口流量，进而调控所述蒸发分离器中的液位。

5.根据权利要求4所述的叔丁基甲醚废液回收纯化装置，其特征在于，所述冷凝系统包括管式冷凝器、循环水管道以及循环水冷却装置；

经所述精馏塔分离后的叔丁基甲醚蒸汽进入管式冷凝器，采用循环水冷却后形成叔丁基甲醚冷凝液。

6.根据权利要求5所述的叔丁基甲醚废液回收纯化装置，其特征在于，所述收集系统包括集液管和收集罐；

所述集液管自除水纯化系统的末端引出，通向所述收集罐中，集液管上设置有第二输送泵；

所述收集罐的顶部设置有第二自动气压平衡器，用于均衡所述收集罐的内外气压。

7.根据权利要求6所述的叔丁基甲醚废液回收纯化装置，其特征在于，所述第一输送泵和第二输送泵均采用电子蠕动泵,用于对叔丁基甲醚液体起到抽吸和输送作用。

8.根据权利要求1～7任一项所述的叔丁基甲醚废液回收纯化装置，其特征在于，所述除水纯化系统包括分离槽、纯化装置以及集液槽；

来自所述冷凝系统的叔丁基甲醚冷凝液进入所述分离槽中，叔丁基甲醚液体与水分层析出，位于上层的叔丁基甲醚液体进入纯化装置中进一步纯化，位于下层的水进入所述集液槽中。

9.根据权利要求8所述的叔丁基甲醚废液回收纯化装置，其特征在于，所述纯化装置中自下而上依次设置有硅藻土填料层、活性炭吸附层、聚乙烯滤板以及空置层；

所述硅藻土填料层用于吸附叔丁基甲醚液体中的残余水分；

所述活性炭吸附层用于过滤和吸附大分子有机物杂质；

所述聚乙烯滤板用于过滤除去颗粒状杂质；

来自所述分离槽上层的叔丁基甲醚液体在所述纯化装置中的流动方向为下进上出，依次经过所述硅藻土填料层、活性炭吸附层以及聚乙烯滤板纯化处理后，最终经过所述空置层送往所述收集系统中。

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