CN217041344U - 一种变压精馏与膜分离耦合的电子级dmc生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，包括精馏加压塔，所述精馏加压塔的左侧壁上固定安装有过滤箱和水箱，水箱位于过滤箱的顶部，过滤箱内固定安装有滤网，过滤箱的顶部内壁上开设有安装孔，安装孔内转动安装有竖轴。本实用新型设计合理，实用性好，能够对原料中的颗粒杂质进行有效的过滤，避免原料携带颗粒杂质进入精馏加压塔内而影响其生产质量和生产效率，而且可对废气中的余热进行更加充分的吸收，利用废气余热可对清水进行加热，加热后的清水再被吸入蒸汽发生器内制成蒸汽时，可提高蒸汽产生的效率，并可减少蒸汽发生器制蒸汽时的电量消耗，提高了节能效果。

Description

一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置

技术领域

本实用新型涉及DMC生产设备技术领域，具体为一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置。

背景技术

DMC又称碳酸二甲酯，是一种防污剂的原材料，它是一种低毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品；现今，DMC的一个主要来源是在合成气制乙二醇中副产出少量的碳酸二甲酯，常年以来，因副产DMC产量较小并不受厂家重视，配套提纯装置少，产品含量较低，但随着乙二醇市场低迷，主流碳酸二甲酯市场阶段性高位，导致副产DMC 的关注度越来强，进而也陆续提出了多种精制提纯制备高纯度碳酸二甲酯的创新型工艺流程，合成气制乙二醇的副产物除碳酸二甲酯外，还有甲醇及少量甲酸甲酯、甲缩醛、草酸二甲酯等，组分比较复杂，对于碳酸二甲酯-甲醇二元共沸物的分离比较成熟的工艺流程是两塔变压精馏、萃取精馏、或膜分离技术，目前对于煤制乙二醇生产中电子级DMC的制备常见的工艺流程是精馏与降膜结晶耦合，在进行DMC生产过程中，需要通过精馏加压塔汽化蒸出甲醇与碳酸二甲酯的共沸物，其中，甲醇与碳酸二甲酯常压下共沸温度为64℃，共沸物中DMC 组成约30％；而0.4MPa下共沸温度为104℃，共沸物中DMC组成20.7％，可以看出压力对该共沸组成的影响较大，且不需要引入第三种溶剂，然而常规变压精馏工艺一般制备得到的是工业级纯度的DMC产品，产品价值大大低于电子级纯度的DMC，通过增加膜系统的耦合工艺，可以进一步实现甲醇与DMC产品的高效分离，有效节省运行能耗，同时减少设备整体投资，具有一定的技术优势。

但是，常用的变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产设备在使用时，不具有对原料中的颗粒杂质进行过滤净化的功能，由于原料中难免会混入掺杂一些颗粒杂质，原料携带颗粒杂质进入其生产设备内部时，会对其生产质量和生产效率造成影响，而且在生产过程中，不具有对排出的废气中的余热进行回收再利用的功能，由于废气中具有一定的热量，废气直接排放造成了能源的浪费，为此，我们提出一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置用于解决上述问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，解决了变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产设备在使用时，不具有对原料中的颗粒杂质进行过滤净化的功能，原料携带颗粒杂质进入其生产设备内部时，会对其生产质量和生产效率造成影响，而且不具有对排出的废气中的余热进行回收再利用的功能，废气直接排放造成了能源浪费的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，包括精馏加压塔，所述精馏加压塔的左侧壁上固定安装有过滤箱和水箱，水箱位于过滤箱的顶部，过滤箱内固定安装有滤网，过滤箱的顶部内壁上开设有安装孔，安装孔内转动安装有竖轴，竖轴的两端均延伸至安装孔外，竖轴的底端固定安装有刮板，刮板的底部与滤网的顶部相接触，过滤箱的右侧壁上固定安装有位于滤网上方的输料管，过滤箱的底部固定安装有入料管，入料管远离过滤箱的一端与精馏加压塔的进料口端固定连接；

所述水箱的顶部固定安装有蒸汽发生器，蒸汽发生器的吸入端固定安装有吸水管，吸水管远离蒸汽发生器的一端延伸至水箱内，蒸汽发生器的排出端固定安装有输汽管，输汽管远离蒸汽发生器的一端与精馏加压塔的蒸汽进入端固定连接，水箱内固定安装有U型导热盘管，精馏加压塔的一侧固定安装有废气输送管，U型导热盘管的一端延伸至水箱外并通过法兰与废气输送管远离精馏加压塔的一端固定连接，U型导热盘管位于水箱内的一端固定连接有废气排出管，废气排出管远离U型导热盘管的一端延伸至水箱外，过滤箱和水箱之间设置有驱动机构。

优选的，所述竖轴上固定套设有第一密封轴承，第一密封轴承的外圈与安装孔的内壁固定连接。

优选的，所述驱动机构包括电机、主齿轮、传动齿轮和搅拌组件，电机通过支架安装固定在过滤箱的顶部，主齿轮固定安装在电机的输出轴端，传动齿轮固定安装在竖轴的顶端，主齿轮与传动齿轮相啮合。

优选的，所述搅拌组件包括搅拌杆、搅拌叶和副齿轮，水箱的底部内壁上开设有圆孔，搅拌杆转动安装在圆孔内，搅拌杆的两端均延伸至圆孔外，搅拌叶固定安装在搅拌杆的顶端，副齿轮固定安装在搅拌杆的底端，副齿轮与传动齿轮啮合。

优选的，所述搅拌杆上固定套设有第二密封轴承，第二密封轴承的外圈与圆孔的内壁固定连接。

优选的，所述过滤箱的前侧内壁上开设有位于滤网上方的清理口，过滤箱的前侧外壁上通过螺钉固定安装有清理门，清理门与清理口相适配。

优选的，所述水箱的右侧固定安装给水管，给水管上固定安装有截止阀，水箱的前侧内壁上开设有观察孔，观察孔内固定安装有液位观察镜。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置。具备以下有益效果：

(1)、该一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，通过控制原料经过输料管进入过滤箱内，利用滤网可对原料中掺杂的杂质颗粒进行拦截过滤，过滤干净的原料可经过入料管进入精馏加压塔内，进而可避免原料携带颗粒杂质进入精馏加压塔内而影响其生产质量和生产效率，通过开启蒸汽发生器工作，可将水箱内的清水制成蒸汽再经过输汽管进入精馏加压塔内，进而可向精馏加压塔内提供蒸汽。

(2)、该一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，通过在精馏加压塔内进行生产的过程中，产生的废气经过废气输送管依次经过U型导热盘管和排出管排出，利用废气在U型导热盘管内的流动过程，可将废气中的余热热量传递至水箱内的清水中，进而可对水箱内的清水进行加热，实现了对废气中的余热进行回收再利用的效果，加热后的清水再被吸入蒸汽发生器内时，可提高蒸汽产生的效率，并且可减少蒸汽发生器制蒸汽时的电量消耗，提高了节能效果。

(3)、该一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，通过启动电机工作，通过利用主齿轮与传动齿轮的啮合传动，可控制刮板旋转，即可将滤网上存留的杂质颗粒刮向滤网的周边位置，避免颗粒杂质聚积在滤网的上表面而造成其滤孔堵塞现象发生，进而可提高对原料中的颗粒杂质的过滤效果。

(4)、该一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，通过利用副齿轮与传动齿轮的啮合传动，可控制搅拌叶旋转，即可对水箱内的清水进行搅拌，增加清水的流动范围，使得清水与U型导热盘管的接触更加均匀充分，进而能够对废气中的余热进行更加充分的吸收，提高了对废气余热进行回收再利用的效果。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型主视的局部剖视结构示意图；

图3为图2中A部分的放大示意图；

图4为图2中B部分的放大示意图。

图中：1、精馏加压塔；2、过滤箱；3、水箱；4、滤网；5、竖轴；6、刮板；7、输料管；8、入料管；9、蒸汽发生器；10、吸水管；11、输汽管；12、 U型导热盘管；13、废气输送管；14、废气排出管；15、搅拌杆；16、搅拌叶； 17、电机；18、主齿轮；19、传动齿轮；20、副齿轮；21、清理门；22、给水管；23、液位观察镜。

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，所描述的实施例仅仅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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，包括精馏加压塔1，精馏加压塔1的左侧壁上固定安装有过滤箱2和水箱3，水箱3位于过滤箱2的顶部，过滤箱2内固定安装有滤网4，过滤箱2的顶部内壁上开设有安装孔，安装孔内转动安装有竖轴5，竖轴 5的两端均延伸至安装孔外，竖轴5的底端固定安装有刮板6，刮板6的底部与滤网4的顶部相接触，过滤箱2的右侧壁上固定安装有位于滤网4上方的输料管7，过滤箱2的底部固定安装有入料管8，入料管8远离过滤箱2的一端与精馏加压塔1的进料口端固定连接，利用滤网4，可对原料中的颗粒杂质进行过滤净化，避免原料携带颗粒杂质进入精馏加压塔1内而影响其生产质量和生产效率，利用水箱3，可对清水进行存储；

水箱3的顶部固定安装有蒸汽发生器9，蒸汽发生器9的吸入端固定安装有吸水管10，吸水管10远离蒸汽发生器9的一端延伸至水箱3内，蒸汽发生器9 的排出端固定安装有输汽管11，输汽管11远离蒸汽发生器9的一端与精馏加压塔1的蒸汽进入端固定连接，利用蒸汽发生器9，可将水箱3内的清水转化为蒸汽并输送至精馏加压塔1内进行使用，水箱3内固定安装有U型导热盘管12，U 型导热盘管12是由导热性好的合金材料制成，精馏加压塔1的一侧固定安装有废气输送管13，U型导热盘管12的一端延伸至水箱3外并通过法兰与废气输送管13远离精馏加压塔1的一端固定连接，U型导热盘管12位于水箱3内的一端固定连接有废气排出管14，废气排出管14远离U型导热盘管12的一端延伸至水箱3外，过滤箱2和水箱3之间设置有驱动机构，通过设置驱动机构，能够实现对滤网4的上表面进行自动清洁的效果，避免滤网4上的滤孔发生堵塞现象而影响过滤效果，也可实现对水箱3内的清水进行搅拌的效果，增加清水的流动范围，使得清水与U型导热盘管12的接触更加均匀充分，进而可提高对废气中的余热进行吸收的效果。

本实施例中，竖轴5上固定套设有第一密封轴承，第一密封轴承的外圈与安装孔的内壁固定连接，利用第一密封轴承，起到对竖轴5的安装位置进行支撑和定位的作用，使得竖轴5的转动更加平稳，并且利用第一密封轴承，可对竖轴5与安装孔之间的间隙进行密封。

本实施例中，驱动机构包括电机17、主齿轮18、传动齿轮19和搅拌组件，电机17通过支架安装固定在过滤箱2的顶部，主齿轮18固定安装在电机17的输出轴端，传动齿轮19固定安装在竖轴5的顶端，主齿轮18与传动齿轮19相啮合，利用电机17，可驱动主齿轮18转动，利用主齿轮18与传动齿轮19的啮合传动，可控制竖轴5带动刮板6旋转。

本实施例中，搅拌组件包括搅拌杆15、搅拌叶16和副齿轮20，水箱3的底部内壁上开设有圆孔，搅拌杆15转动安装在圆孔内，搅拌杆15的两端均延伸至圆孔外，搅拌叶16固定安装在搅拌杆15的顶端，副齿轮20固定安装在搅拌杆15的底端，副齿轮20与传动齿轮19啮合，利用副齿轮20与传动齿轮19 的啮合传动，可控制搅拌杆15带动搅拌叶16旋转。

本实施例中，搅拌杆15上固定套设有第二密封轴承，第二密封轴承的外圈与圆孔的内壁固定连接，利用第二密封轴承，起到对搅拌杆15的安装位置进行支撑和定位的作用，使得搅拌杆15能够平稳转动，并且利用第二密封轴承，可对搅拌杆15与圆孔之间的间隙进行密封。

本实施例中，过滤箱2的前侧内壁上开设有位于滤网4上方的清理口，过滤箱2的前侧外壁上通过螺钉固定安装有清理门21，清理门21与清理口相适配，通过设置清理门21与清理口，便于将滤网4上拦截的杂质颗粒清理出。

本实施例中，水箱3的右侧固定安装给水管22，给水管22上固定安装有截止阀，给水管22与外接清水管道固定连接，利用给水管22和截止阀，便于向水箱3内补水，水箱3的前侧内壁上开设有观察孔，观察孔内固定安装有液位观察镜23，通过设置观察孔和液位观察镜23，便于观察水箱3内的水位高度。

本实施例中，精馏加压塔1的结构和使用原理均属于现有技术已公开的常规技术手段，因此不再作出赘述，精馏加压塔1上安装有控制开关，蒸汽发生器9、电机17和控制开关依次通过导线电性连接构成回路，控制开关可分别控制蒸汽发生器9和电机17的启停工作。

使用时，原料经过输料管7进入过滤箱2内，利用滤网4可对原料中掺杂的杂质颗粒进行拦截过滤，使得杂质颗粒存留在滤网4的上表面，过滤干净的原料再通过滤网4上的滤孔下落并经过入料管8进入精馏加压塔1内，进而可避免原料携带颗粒杂质进入精馏加压塔1内而影响其生产质量和生产效率，通过开启蒸汽发生器9工作，使得水箱3内的清水经过吸水管10被吸入蒸汽发生器9内，利用蒸汽发生器9可将清水加热制成蒸汽，使得蒸汽再经过输汽管11 进入精馏加压塔1内，进而可向精馏加压塔1内提供蒸汽，在精馏加压塔1内进行生产的过程中，产生的废气经过废气输送管13进入U型导热盘管12内，再经过废气排出管14排出，废气在U型导热盘管12内流动的过程中，可将废气中的余热热量传递至水箱3内的清水中，进而可对水箱3内的清水进行加热，实现了对废气中的余热进行回收再利用的效果，使得加热后的清水再被吸入蒸汽发生器9内时，可提高蒸汽产生的效率，并且可减少蒸汽发生器9制蒸汽时的电量消耗，提高了节能效果，通过启动电机17工作，电机17带动主齿轮18转动，通过利用主齿轮18与传动齿轮19的啮合传动，可控制竖轴5带动刮板6 旋转，刮板6旋转过程中，可将滤网4上存留的杂质颗粒刮向滤网4的周边位置，避免颗粒杂质聚积在滤网4的上表面而造成其滤孔堵塞现象发生，进而可提高对原料中的颗粒杂质的过滤效果，通过利用副齿轮20与传动齿轮19的啮合传动，可控制搅拌杆15带动搅拌叶16旋转，进而可对水箱3内的清水进行搅拌，增加清水的流动范围，使得清水与U型导热盘管12的接触更加均匀充分，进而能够对废气中的余热进行更加充分的吸收，提高了对废气余热进行回收再利用的效果，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

综上可得，该变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，能够对原料中的颗粒杂质进行有效的过滤，避免原料携带颗粒杂质进入精馏加压塔1内而影响其生产质量和生产效率，而且可对废气中的余热进行更加充分的吸收，利用废气余热可对清水进行加热，加热后的清水再被吸入蒸汽发生器9内制成蒸汽时，可提高蒸汽产生的效率，并可减少蒸汽发生器9制蒸汽时的电量消耗，提高了节能效果。

Claims (7)

1.一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，包括精馏加压塔(1)，其特征在于：所述精馏加压塔(1)的左侧壁上固定安装有过滤箱(2)和水箱(3)，所述水箱(3)位于所述过滤箱(2)的顶部，所述过滤箱(2)内固定安装有滤网(4)，所述过滤箱(2)的顶部内壁上开设有安装孔，所述安装孔内转动安装有竖轴(5)，所述竖轴(5)的两端均延伸至所述安装孔外，所述竖轴(5)的底端固定安装有刮板(6)，所述刮板(6)的底部与所述滤网(4)的顶部相接触，所述过滤箱(2)的右侧壁上固定安装有位于滤网(4)上方的输料管(7)，所述过滤箱(2)的底部固定安装有入料管(8)，所述入料管(8)远离过滤箱(2)的一端与所述精馏加压塔(1)的进料口端固定连接；

所述水箱(3)的顶部固定安装有蒸汽发生器(9)，所述蒸汽发生器(9)的吸入端固定安装有吸水管(10)，所述吸水管(10)远离蒸汽发生器(9)的一端延伸至所述水箱(3)内，所述蒸汽发生器(9)的排出端固定安装有输汽管(11)，所述输汽管(11)远离蒸汽发生器(9)的一端与所述精馏加压塔(1)的蒸汽进入端固定连接，所述水箱(3)内固定安装有U型导热盘管(12)，所述精馏加压塔(1)的一侧固定安装有废气输送管(13)，所述U型导热盘管(12)的一端延伸至水箱(3)外并通过法兰与所述废气输送管(13)远离精馏加压塔(1)的一端固定连接，所述U型导热盘管(12)位于水箱(3)内的一端固定连接有废气排出管(14)，所述废气排出管(14)远离U型导热盘管(12)的一端延伸至所述水箱(3)外，所述过滤箱(2)和所述水箱(3)之间设置有驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，其特征在于：所述竖轴(5)上固定套设有第一密封轴承，所述第一密封轴承的外圈与所述安装孔的内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机(17)、主齿轮(18)、传动齿轮(19)和搅拌组件，所述电机(17)通过支架安装固定在所述过滤箱(2)的顶部，所述主齿轮(18)固定安装在所述电机(17)的输出轴端，所述传动齿轮(19)固定安装在所述竖轴(5)的顶端，所述主齿轮(18)与所述传动齿轮(19)相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，其特征在于：所述搅拌组件包括搅拌杆(15)、搅拌叶(16)和副齿轮(20)，所述水箱(3)的底部内壁上开设有圆孔，所述搅拌杆(15)转动安装在所述圆孔内，所述搅拌杆(15)的两端均延伸至所述圆孔外，所述搅拌叶(16)固定安装在所述搅拌杆(15)的顶端，所述副齿轮(20)固定安装在所述搅拌杆(15)的底端，所述副齿轮(20)与所述传动齿轮(19)啮合。

5.根据权利要求4所述的一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，其特征在于：所述搅拌杆(15)上固定套设有第二密封轴承，所述第二密封轴承的外圈与所述圆孔的内壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，其特征在于：所述过滤箱(2)的前侧内壁上开设有位于滤网(4)上方的清理口，所述过滤箱(2)的前侧外壁上通过螺钉固定安装有清理门(21)，所述清理门(21)与所述清理口相适配。

7.根据权利要求1所述的一种变压精馏与膜分离耦合的电子级DMC生产装置，其特征在于：所述水箱(3)的右侧固定安装给水管(22)，所述给水管(22)上固定安装有截止阀，所述水箱(3)的前侧内壁上开设有观察孔，所述观察孔内固定安装有液位观察镜(23)。

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