CN215756535U - 一种从废水中回收dmac的精馏系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种从废水中回收DMAC的精馏系统,精馏系统包括:精馏塔、压缩机、中间再沸器和塔釜再沸器;压缩机包括一蒸汽入口和一蒸汽出口,蒸汽入口与精馏塔的塔顶连接;中间再沸器设置在精馏塔塔高的15%~30%处,中间再沸器设有与精馏塔的提馏段连接的第一回流回路,以及与蒸汽出口连接的第二回流回路;第二回流回路设有一回流支路和一废水采出口,回流支路与精馏塔的塔顶连接;塔釜再沸器设于精馏塔的塔底,并位于中间再沸器的下方,塔釜再沸器还设有DMAC采出口。采用该精馏系统从废水中回收DMAC,流程简单,同时大幅降低精馏塔再沸器的能耗,经DMAC采出口采出的DMAC浓度在99%以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种从废水中回收DMAC的精馏系统。
背景技术
二甲基乙酰胺(DMAC)是一种强极性的非质子溶剂,无色透明,能与水、醚、醇、酮、酯、芳香族化合物等完全互溶,具有热稳定性高、不易水解、腐蚀性低等特点,用途广泛。它对多种高分子材料(如树脂、合成纤维、塑料薄膜等)有良好的溶解性能,是重要的化工原料。毒性和挥发性较低、稳定性较高、不易变色等,被广泛应用于石油加工和有机合成工业中,其使用过程中产生大量的含DMAC废水,因此对此类废水进行处理回收DMAC具有十分重要的意义。
目前对含有DMAC废水主要的处理方法有萃取法和精馏法。其中,萃取法需额外引入萃取剂,精馏产品中常含有少量萃取剂,对二次使用造成较大的影响,且萃取剂用量较大,造成了二次污染。精馏法是另外一种常用DMAC废水回收方法,回收工艺一般采用多效精馏法。以上技术虽然采用了多效节能工艺,但是蒸气热量利用不足,能耗依然偏高,尤其是当废水处理量较大时,运行成本或一次投资成本都会大幅增加。
CN107973725A公开了一种从废水中回收DMAC的方法及装置。该回收DMAC的方法是将质量分数为5-30%的DMAC废水进行加热和闪蒸,使废水分离为蒸汽和浓缩的废水,再将浓缩的废水依次进行第一精馏和第二精馏,并回收第二精馏塔的塔底产物。其中,将得到的蒸汽进行压缩,并将压缩后的蒸汽为第一精馏提供热源,借此来降低工艺的能耗。但是该方案中的能耗依然较高并且不适用于DMAC进料量大的情况。
因此研究人员一直致力于研究如何有效降低废水回收DMAC的能耗的同时保证回收的DMAC浓度足够高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于实现废水中DMAC低能耗回收的同时保证所回收的DMAC浓度足够高,而提供了一种从废水中回收DMAC的精馏系统。本实用新型的精馏系统能够有效节约能耗并且保证DMAC的回收浓度,系统简便,同样适用于增大DMAC废水的进料量的情况。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种从废水中回收DMAC的精馏系统:
所述精馏系统包括精馏塔、压缩机、中间再沸器和塔釜再沸器;压缩机包括一蒸汽入口和一蒸汽出口,蒸汽入口与所述精馏塔的塔顶连接。
所述中间再沸器设置在所述精馏塔塔高的15%~30%处。
所述中间再沸器设有与所述精馏塔的提馏段连接的第一回流回路,以及与所述蒸汽出口连接的第二回流回路;所述第二回流回路设有一回流支路和一废水采出口,所述回流支路与所述精馏塔的塔顶连接;所述塔釜再沸器设于所述精馏塔的塔底,并位于所述中间再沸器的下方,所述塔釜再沸器还设有DMAC采出口。
本实用新型中,优选地,所述的精馏塔的理论板数量为10~40块,更优选为,30块。
本实用新型中,优选地,所述中间再沸器设置在所述精馏塔的塔高的16%~25%处,更优选为,当所述精馏塔塔板数为30块时,所述中间再沸器位于所述精馏塔的理论塔板数5~7块处。
本实用新型中,优选地,所述精馏塔的进料口设置在所述精馏塔的中部,更优选为所述精馏塔的塔高的50%处。
本实用新型中,所述精馏塔可为上粗下细的结构;
例如,所述中间再沸器以上的所述精馏塔的塔径为500-1500mm,更优选为1200mm;
所述中间再沸器以下的所述精馏塔的塔径为500-600mm。
本实用新型中与上述精馏系统配合使用的从废水中回收DMAC的精馏工艺,其包括以下步骤:
含DMAC的废水进入所述精馏塔内进行精馏,从塔顶采出的蒸汽经所述压缩机抽出、压缩后升温,并作为热源提供给所述中间再沸器,蒸汽被冷凝下来并分为两部分排出,一部分回流至所述精馏塔的塔顶内,另一部分作为塔顶废水采出;
所得到的DMAC经所述塔釜再沸器提浓后从塔底采出。
本实用新型中,所述的DMAC废水包括以下组分:5%~30%的DMAC和70%~95%的水,所述百分比皆为质量百分比。
本实用新型中,优选地,所述的精馏工艺中,中间再沸器的回流比为0.1~2;
其中,更优选地,中间再沸器的回流比为0.2。
本实用新型中,优选地,所述的精馏工艺中,精馏塔的操作压力为10~101kPa;
其中,更优选地,精馏塔的操作压力为15kPa。
本实用新型中,优选地,所述的精馏工艺中,精馏塔的塔釜温度为90~170℃;
其中,更优选地,精馏塔的塔釜温度为101℃。
本实用新型中,优选地,所述的精馏工艺中,精馏塔的塔顶温度为45~100℃;
其中,更优选地,精馏塔的塔顶温度为54℃。
本实用新型中,优选地,所述的精馏工艺中,从塔顶采出的蒸汽经所述压缩机抽出、压缩后的温度比所述第一回流回路排出的提馏液的温度高20℃以上。
本实用新型的积极进步效果在于:
(1)该精馏系统流程简单,精馏塔蒸发阶段主要发生在温位较低的提馏段,DMAC的分解率会大幅降低。压缩后的蒸汽温位也相对较低,可以节省压缩机的电力消耗。相比于常规精馏,能耗大幅度降低。
(2)该精馏工艺在效降低废水回收DMAC的能耗的同时还能保证回收的DMAC浓度足够高。
附图说明
图1为本实用新型从废水中回收DMAC的精馏系统。
图1中附图标记说明如下:
1-精馏塔,2-压缩机,3-中间再沸器,4-塔釜再沸器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明,并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
实施例1:
在本实施例1中,
精馏系统包括精馏塔1、压缩机2、中间再沸器3和塔釜再沸器4;压缩机2包括一蒸汽入口和一蒸汽出口,蒸汽入口与精馏塔1的塔顶连接;
中间再沸器3设有与精馏塔1的提馏段连接的第一回流回路,以及与蒸汽出口连接的第二回流回路;第二回流回路设有一回流支路和一废水采出口,回流支路与精馏塔1的塔顶连接;塔釜再沸器4设于精馏塔1的塔底,并位于中间再沸器3的下方,塔釜再沸器4还设有DMAC采出口。
在本实施例1中,DMAC废水确定参数为:DMAC含量5%,其余为水,常压常温进料,进料量为25t/h。
DMAC废水进入精馏塔1的第15块理论板进入塔内进行精馏,精馏塔1的理论板数为30块,中间再沸器3设置在精馏塔1的从下往上数第6块理论板高度处,中间再沸器3的回流比为0.2,精馏塔1的操作压力控制在15kPa,精馏塔1的塔釜温度为101℃,塔顶温度为54℃。精馏塔1塔顶蒸汽通过压缩机2抽出压缩后升温至145℃,并作为热源对进入中间再沸器3进行加热后,塔顶蒸汽被冷凝下来并分为两部分排出,一部分回流至精馏塔1塔顶内,另一部分作为塔顶废水采出。回收的DMAC经精馏塔1精馏以及塔釜再沸器4的提浓后从塔底采出,采出的DMAC浓度在99%以上。
实施例2:
实施例2工艺参数参照实施例1,区别仅在于实施例2的中间再沸器3位置在第5块塔板高度处。
对比例1:
对比例1工艺参数参照实施例1,区别仅在于相比于实施例1未设置中间再沸器3。
对比例2:
对比例2工艺参数参照实施例1,区别仅在于对比例2的中间再沸器3位置在第四块塔板高度处。
以上各实施例和对比例的实施效果数据见表1,其中能耗降低百分比,均是以对比例1的能耗为基础计算所得的数据。
表1:精馏回收DMAC的浓度以及所需能耗
Claims (8)
1.一种从废水中回收DMAC的精馏系统,其特征在于,所述精馏系统包括:精馏塔、压缩机、中间再沸器和塔釜再沸器;
所述压缩机包括一蒸汽入口和一蒸汽出口,所述蒸汽入口与所述精馏塔的塔顶连接;
所述中间再沸器设置在所述精馏塔的中下部,且位于所述精馏塔的塔高的15%~30%处;
所述中间再沸器设有与所述精馏塔的提馏段连接的第一回流回路,以及与所述蒸汽出口连接的第二回流回路;
所述第二回流回路设有一回流支路和一废水采出口,所述回流支路与所述精馏塔的塔顶连接;
所述的塔釜再沸器设于所述精馏塔的塔底,并位于所述中间再沸器的下方,所述塔釜再沸器还设有DMAC采出口。
2.如权利要求1所述的从废水中回收DMAC的精馏系统,其特征在于,所述中间再沸器设置在所述精馏塔的塔高的16%~25%处。
3.如权利要求1所述的从废水中回收DMAC的精馏系统,其特征在于,所述精馏塔的进料口设置在所述精馏塔的中部。
4.如权利要求3所述的从废水中回收DMAC的精馏系统,其特征在于,所述精馏塔的进料口设置在所述精馏塔的塔高的50%处。
5.如权利要求1所述的从废水中回收DMAC的精馏系统,其特征在于,所述精馏塔为上粗下细的结构,所述中间再沸器以上的所述精馏塔的塔径为500-1500mm;所述中间再沸器以下的所述精馏塔的塔径为500-600mm。
6.如权利要求5所述的从废水中回收DMAC的精馏系统,其特征在于,所述中间再沸器以上的所述精馏塔的塔径为1200mm。
7.如权利要求1~6任一所述的从废水中回收DMAC的精馏系统,其特征在于,所述精馏塔的理论塔板数为10~40块。
8.如权利要求7所述的从废水中回收DMAC的精馏系统,其特征在于,所述精馏塔的理论塔板数为30块,所述中间再沸器设置在所述精馏塔的理论塔板数从下往上数第5~7块处。
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CN202122439819.6U CN215756535U (zh) | 2021-10-11 | 2021-10-11 | 一种从废水中回收dmac的精馏系统 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115006863A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-09-06 | 上海齐耀膨胀机有限公司 | 用于宽沸程二元混合物分离的精馏系统及精馏工艺 |
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