CN217323740U - 用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，包括蒸馏釜、冷凝器和回收桶；蒸馏釜连接有用于接收蒸馏后所排蒸汽并进行冷凝的冷凝器，冷凝器的出液口通过管道连通至回收桶；蒸馏釜的顶部设置有进水口，蒸馏釜的进水口连接有用于盛放异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品料液的粗品接收罐；粗品接收罐侧壁的中部及以下位置上设置有多个分液管，每个分液管上均设置有第一节流阀，每个分液管远离粗品接收罐的一端连接有集液管。本申请通过分液管和集液管首次分离甲基异丙基甲酮，通过蒸馏釜、冷凝器和回收桶二次分离甲基异丙基甲酮，不仅降低了废水中的COD含量，还提高了甲基异丙基甲酮的回收率和纯度。

Description

用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置

技术领域

本申请涉及从废水中回收甲基异丙基甲酮技术，尤其涉及一种用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置。

背景技术

甲基异丙基酮，又名3-甲基-2-丁酮，是一种有机化合物，化学式为 C₅H₁₀O，为无色液体，微溶于水，溶于多数有机溶剂，主要用作染料中间体，并可用于医药、农药、纺织、油漆、选矿等行业。其中，甲基异丙基酮由异戊二烯经催化反应床水合制得。

目前，通过异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮，其中，异戊二烯与水通过催化反应床生产出粗品甲基异丙基甲酮至粗品接收罐中，粗品接收罐内物料层与水层的比例为1：1，对粗品接收罐内物料进行分水，将分离出来的水通入污水处理系统并对其进行COD(化学需氧量)分析，水中的COD含量高达80000mg/L。

另外，由于甲基异丙基酮微溶于水，分离出的水中含有一部分甲基异丙基酮，若不对分离出的水中的甲基异丙基酮进行回收处理，而是将分离出的水直接排放，不仅会降低甲基异丙基酮的回收率，且高含量COD的水进入污水处理系统使其无法消化，导致水源污染和排水困难。

实用新型内容

本申请提供一种用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，用以解决从甲基异丙基甲酮的粗品接收罐中分离出的水中COD含量高，导致甲基异丙基甲酮的回收率低、水源污染和排水困难的问题。

为解决上述技术方案，本申请采用以下技术方案予以实现：

一种用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，包括蒸馏釜、冷凝器和回收桶；

所述蒸馏釜连接有用于接收蒸馏后所排蒸汽并进行冷凝的所述冷凝器，所述冷凝器的出液口通过管道连通至所述回收桶；

所述蒸馏釜的顶部设置有进水口，所述蒸馏釜的所述进水口连接有用于盛放异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品料液的粗品接收罐，且所述粗品接收罐能够用于粗品料液的静置分层并在静置分层后分别收集分层的料液；

所述粗品接收罐侧壁的中部及以下位置上设置有多个分液管，每个所述分液管上均设置有第一节流阀，每个所述分液管远离所述粗品接收罐的一端连接有集液管。

可选的，所述粗品接收罐的底部的侧壁上设置有观察视镜和第一排液管，所述第一排液管上设置有第二节流阀。

可选的，所述粗品接收罐的底部设置有出料管，所述出料管上设置有第三节流阀，所述蒸馏釜的所述进水口与所述粗品接收罐的所述出料管的底端通过连接管道连接，所述连接管道上设置有压力泵；

所述蒸馏釜的上段的侧壁上设置有蒸汽出口，所述蒸馏釜的所述蒸汽出口与所述冷凝器的进气口连通，所述冷凝器的出液口通过管道连通至所述回收桶，所述回收桶的底部设置有第二排液管，所述第二排液管上设置有第三节流阀；

所述蒸馏釜的外侧壁上设置有加热组件，所述蒸馏釜的内部设置有温度传感器。

可选的，还包括PLC；

所述PLC的一个信号输出端与所述温度传感器的信号输入端电连接，所述温度传感器的信号输出端与所述PLC的信号输入端电连接，所述PLC 的另一个信号输出端与所述加热组件的输入端电连接。

可选的，所述加热组件为内部填充有工作介质的保护套，所述保护套内设置有用于对工作介质进行加热的电加热器，所述电加热器与所述PLC 电连接并由所述PLC进行控制。

可选的，所述加热组件为柔性电加热套，所述柔性电加热套与所述 PLC电连接并由所述PLC进行控制。

可选的，所述粗品接收罐的顶部设置有进料口，所述进料口上设置有盖板。

可选的，所述回收桶的外壁上设置有可视观察区，所述可视观察区内设置有刻度标识。

本申请提供的用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，打开第一节流阀，将粗品接收罐中上层料液由分液管和集液管分出并收集，实现甲基异丙基甲酮的初步收集，粗品接收罐中剩余的料液经蒸馏釜蒸馏后的蒸汽进入冷凝器冷凝，冷凝后的液体进入回收桶中，实现甲基异丙基甲酮与水的分离，回收了由异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品料液中的甲基异丙基甲酮，提高了甲基异丙基甲酮的回收率和纯度，同时也降低了水中的甲基异丙基甲酮的含量，使水中的COD含量符合污水处理系统的消化标准，避免了由异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮的料液直接排放造成的环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请一实施例提供的用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的PLC、温度传感器和电加热器的连接关系的示意图；

图3为本申请另一实施例提供的PLC、温度传感器和柔性电加热套的连接关系的示意图。

上述图中，100、粗品接收罐；101、进料口；102、盖板；103、出料管；1031、第三节流阀；104、第一排液管；1041、第二节流阀；105、观察视镜；106、分液管；1061、第一节流阀；107、集液管；200、蒸馏釜； 201、进水口；202、蒸汽出口；203、加热组件；204、温度传感器；2031、电加热器；2032、柔性电加热套；300、连接管道；301、压力泵；400、冷凝器；401、冷凝器的进气口；402、冷凝器的出液口；500、回收桶；501、第二排液管；502、第四节流阀；503、刻度标识；600、PLC。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本申请保护的范围。

首先对本申请所涉及的名词进行解释：

节流阀：是指通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门；

PLC(可编程逻辑控制器)：是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

一种用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，参考图1，包括蒸馏釜200、冷凝器400和回收桶500；

蒸馏釜200连接有用于接收蒸馏后所排蒸汽并进行冷凝的冷凝器400，冷凝器400的出液口402通过管道连通至回收桶500；

蒸馏釜200的顶部设置有进水口201，蒸馏釜200的进水口201连接有用于盛放异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品料液的粗品接收罐100，且粗品接收罐100能够用于粗品料液的静置分层并在静置分层后分别收集分层的料液；

粗品接收罐100侧壁的中部及以下位置上设置有多个分液管106，每个分液管106上设置有第一节流阀1061，每个分液管106远离粗品接收罐 100的一端连接有集液管107。实际应用中，为了能够更好的实现分别收集上下分层的料液，粗品接收罐100内盛放异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品料液的量应至少为最低位置的分液管106位置处所对应容量的2倍。另外，实际回收作业时，也可配合标准作业，根据实际状况，让每次粗品接收罐100接入的粗品料液量为不同高度位置处分液管 106所对应容量的2倍，从而以对应的分液管106位置作为分层位置参考点去进行料液回收操作，使得作业效率提高。

其中，甲基异丙基甲酮的沸点为94℃，水的沸点为100℃，即甲基异丙基甲酮的沸点低于水的沸点，在蒸馏过程中，甲基异丙基甲酮可以优先蒸馏出来，且甲基异丙基甲酮的密度为0.793g/cm³，水的密度为1.0g/cm³，在静置分层过程中，甲基异丙基甲酮位于上层，水位于下层。

在实际回收过程中，打开第一节流阀1061，将粗品接收罐100中上层料液由分液管106分出并通过集液管107收集，实现甲基异丙基甲酮的初步收集，粗品接收罐100中剩余的料液经蒸馏釜200蒸馏后的蒸汽进入冷凝器400冷凝，冷凝后的液体进入回收桶500中，实现甲基异丙基甲酮与水的分离，回收了由异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品料液中的甲基异丙基甲酮，提高了甲基异丙基甲酮的回收率和纯度，同时也降低了水中的甲基异丙基甲酮的含量，使水中的COD含量符合污水处理系统的消化标准，避免了由异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮的料液直接排放造成的环境污染。

在一些实施例中，本申请中的粗品接收罐100的底部的侧壁上设置有观察视镜105和第一排液管104，第一排液管104上设置有第二节流阀1041，通过观察视镜105可以及时查看粗品接收罐中上层的甲基异丙基甲酮和下层的水的分离情况；打开第二节流阀1041并通过第一排液管104可以收集粗品接收罐100中最终剩余的甲基异丙基甲酮；另外，粗品接收罐100 长时间使用后内壁会粘附有残留物，会降低下次回收物料的纯度，因此，粗品接收罐100需要定期的清洗，而清洗后的料液可以通过第一排液管 104放出，提高了回收的甲基异丙基甲酮的纯度。

另外，观察视镜105的型号、壳体材质和视窗材质等可以根据实际使用情况以及粗品接收罐100的外径大小进行定制，本申请在此不作具体限定。

在一些实施例中，本申请中的粗品接收罐100的底部设置有出料管 103，出料管103上设置有第三节流阀1031，蒸馏釜200的进水口201与粗品接收罐100的出料管103的底端通过连接管道300连接，连接管道300 上设置有压力泵301，通过压力泵301可以将粗品接收罐100下层的料液快速通入到冷凝器400中进行冷凝，提高甲基异丙基甲酮的回收效率；

蒸馏釜200的上段的侧壁上设置有蒸汽出口202，蒸馏釜200的蒸汽出口202与冷凝器400的进气口401连通，冷凝器400的出液口402通过管道连通至回收桶500，回收桶500的底部设置有第二排液管501，第二排液管501上设置有第四节流阀5011，通过控制第四节流阀5011可以将回收桶500中的水以及甲基异丙基甲酮快速分离并通过第二排液管501回收；

蒸馏釜200的外侧壁上设置有加热组件203，加热组件用于给蒸馏釜内的由异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品的料液加热，蒸馏釜200的内部设置有温度传感器204，在实际回收过程中温度传感器204 的上限温度为98℃，温度传感器204的下限温度为94℃，其中，甲基异丙基甲酮微溶于水且在水中的溶解度为4％，甲基异丙基甲酮的沸点为 94℃，水的沸点为100℃，将温度传感器204的检测温度设定为小于等于 98℃，该温度大于甲基异丙基甲酮的沸点且小于水的沸点，在常压蒸馏过程中可以优先将甲基异丙基甲酮蒸馏出来，而蒸馏出的水分很少，这样可以提高回收的甲基异丙基甲酮的纯度。

进一步的，温度传感器204的型号可以为ZTP-135SR、WRN-130/230 和GX18B20U等，可以根据具体使用需求进行购买，本申请在此对温度传感器的生产厂家和型号不作具体限定。

在一些实施例中，参考图2至图3，本申请中的回收装置还包括PLC600， PLC600的一个信号输出端与温度传感器204的信号输入端电连接，温度传感器204的信号输出端与PLC600的信号输入端电连接，PLC600的另一个信号输出端与加热组件203的输入端电连接。其中，PLC600的型号可以为H2S-1010MT-XP、H3S-3232MR和FX3U-128MT/ES-A等，实验人员可根据实际使用需求进行购买，本申请在此不对PLC600的生产厂家和具体型号作进一步限定。

在实际使用过程中，通过PLC600设定温度传感器204的上限温度和下限温度，当温度传感器204检测到蒸馏釜200内的温度小于下限温度时，温度传感器204将检测到的温度信号传输给PLC600，PLC600对接收到的温度信号进行处理得到加热信号，PLC600再将加热信号传输给加热组件 203，加热组件203开始对蒸馏釜200进行加热；当温度传感器204检测到蒸馏釜200内的温度大于上限温度时，温度传感器200将检测到的温度信号传输给PLC600，PLC600对接收到的温度信号进行处理得到停止加热信号，PLC600再将停止加热信号传输给加热组件203，加热组件203停止对蒸馏釜200加热，该操作代替了人工控制温度，使加热过程便于控制且控温精度更高。

在一些实施例中，本申请中的加热组件203为内部填充有工作介质的保护套，保护套内设置有用于对工作介质进行加热的电加热器2031，电加热器2031与PLC600电连接并由PLC600进行控制。

其中，工作介质可以为水或二苯混合液中的任意一种，其中，二苯混合液为联苯和二苯醚的混合物。具体的，当工作介质为水时，通过加热水产生了水蒸气，可以借改变蒸汽的压力大小，以较准确地调节加热温度，从而可以准确的设定温度传感器204的检测温度，确保甲基异丙基甲酮快速蒸馏出来，与水分离，进而提高甲基异丙基甲酮的回收率和纯度；当工作介质为二苯混合液时，其中，二苯混合液的给热系数大，加热均匀，粘度小，热稳定和化学稳定性大，长期使用时一般不会变质或附着于加热器壁上，且无爆炸危险，使用起来很安全，其毒性亦很小。

另外，使用二苯混合液不但加热范围大，且可以准确地调节流量和温度，便于甲基异丙基甲酮优先于水蒸馏出来，不仅可以降低水中的COD 含量，还可以提高甲基异丙基甲酮的回收率和纯度。

本申请中的电加热器2031的生产厂家和具体型号可以根据实际使用情况进行购买，本申请在此不作具体限定。

在一些实施例中，本申请中的加热组件203为柔性电加热套2032，柔性电加热套2032与PLC600电连接并由PLC600进行控制，柔性电加热套 2032的生产厂家和具体型号可以根据实际使用情况进行购买，本申请在此不作具体限定。

在一些实施例中，本申请中的粗品接收罐100的顶部设置有进料口 101，进料口101上设置有盖板102，其中，盖板102与进料口101活动连接或铰接，可以便于打开盖板102将料液从进料口101放入粗品接收罐100 中，且盖板102也可以起到防止灰尘等杂志进入粗品接收罐100的作用。

在一些实施例中，本申请中的回收桶500的外壁上设置有可视观察区 502，可视观察区502内设置有刻度标识5021，通过可视观察区502可以查看回收桶500中的料液的分层情况，刻度标识5021可以看到回收桶500 中上层的甲基异丙基甲酮和下层的水的回收情况，通过可视观察区502可以准确将回收桶500中上层的甲基异丙基甲酮和下层的水进行分离并依次回收。

另外，回收桶500的材质可以选取聚乙烯，回收桶500一体成型无粘接处，对各类酸、碱具有很好的抗腐蚀性，且不易破裂、耐热、耐冻性极佳，回收桶500的容量可以根据实际需要进行选择，本申请在此不作具体限定。

本申请提供的一种用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置的整体工作原理如下：

1)依次将本申请的回收装置中的各部件连接好后，回收由异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品中的甲基异丙基甲酮开始前，各部件均处于关闭的状态；

2)将粗品接收罐100静置一段时间，待粗品接收罐100中由异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品的料液分层后，上层为甲基异丙基甲酮，下层为水，打开分液管106上的第一节流阀1061，先初步将粗品接收罐100上层的甲基异丙基甲酮依次通过分液管106分出并通过集液管107收集；

3)打开第三节流阀1031和压力泵301，将粗品接收罐100下层的水抽到蒸馏釜200中，通过观察视镜105观察将粗品接收罐100底部的料液的分层情况情况，当下层的水快流完时，关闭第三节流阀1031；

4)通过PLC600设定温度检测器204的上限温度为98℃，下限温度为94℃，打开加热组件203并对蒸馏釜200加热，当温度传感器204检测到的温度低于94℃时，加热组件203继续加热蒸馏釜200；当温度传感器 204检测到的温度高于98℃时，温度传感器204将检测到的温度信号传输给PLC600，PLC600对接收到的温度信号进行处理并得到停止加热信号，再将停止加热的信号传输给加热组件203，加热组件203停止加热蒸馏釜 200；加热过程中甲基异丙基甲酮优先蒸馏出来并通过蒸汽出口202进入冷凝器400的进气口401，冷凝器400对甲基异丙基甲酮蒸汽冷凝，冷凝后的甲基异丙基甲酮从冷凝器400的出液口402排出进入到回收桶500中，通过回收桶500上的可视观察区502以及可视观察区502内的刻度标识5021查看回收桶500中上层的甲基异丙基甲酮和下层的水的回收情况，最后打开第二排液管501上的第四节流阀5011依次回收回收桶500中上层的甲基异丙基甲酮和下层的水；

5)最后打开第一排液管106上的第二节流阀1041，收集粗品回收罐 100中的甲基异丙基甲酮，关闭第一节流阀1061、第二节流阀1041和第三节流阀1031，再打开粗品接收罐100顶部进料口101上的盖板102，向粗品接收罐100中加入清洗液，清洗粗品接收罐100后，打开第二节流阀 1041，将清洗后的废液从第一排液管104上排出。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，其特征在于，包括蒸馏釜(200)、冷凝器(400)和回收桶(500)；

所述蒸馏釜(200)连接有用于接收蒸馏后所排蒸汽并进行冷凝的所述冷凝器(400)，所述冷凝器(400)的出液口(402)通过管道连通至所述回收桶(500)；

所述蒸馏釜(200)的顶部设置有进水口(201)，所述蒸馏釜(200)的所述进水口(201)连接有用于盛放异戊二烯水合异构法制取甲基异丙基甲酮所得粗品料液的粗品接收罐(100)，且所述粗品接收罐(100)能够用于粗品料液的静置分层并在静置分层后分别收集分层的料液；

所述粗品接收罐(100)侧壁的中部及以下位置上设置有多个分液管(106)，每个所述分液管(106)上均设置有第一节流阀(1061)，每个所述分液管(106)远离所述粗品接收罐(100)的一端连接有集液管(107)。

2.根据权利要求1所述的用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，其特征在于，所述粗品接收罐(100)的底部的侧壁上设置有观察视镜(105)和第一排液管(104)，所述第一排液管(104)上设置有第二节流阀(1041)。

3.根据权利要求1所述的用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，其特征在于，所述粗品接收罐(100)的底部设置有出料管(103)，所述出料管(103)上设置有第三节流阀(1031)，所述蒸馏釜(200)的所述进水口(201)与所述粗品接收罐(100)的所述出料管(103)的底端通过连接管道(300)连接，所述连接管道(300)上设置有压力泵(301)；

所述蒸馏釜(200)的上段的侧壁上设置有蒸汽出口(202)，所述蒸馏釜(200)的所述蒸汽出口(202)与所述冷凝器(400)的进气口(401)连通，所述冷凝器(400)的出液口(402)通过管道连通至所述回收桶(500)，所述回收桶(500)的底部设置有第二排液管(501)，所述第二排液管(501)上设置有第四节流阀(5011)；

所述蒸馏釜(200)的外侧壁上设置有加热组件(203)，所述蒸馏釜(200)的内部设置有温度传感器(204)。

4.根据权利要求3所述的用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，其特征在于，还包括PLC(600)；

所述PLC(600)的一个信号输出端与所述温度传感器(204)的信号输入端电连接，所述温度传感器(204)的信号输出端与所述PLC(600)的信号输入端电连接，所述PLC(600)的另一个信号输出端与所述加热组件(203)的输入端电连接。

5.根据权利要求4所述的用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，其特征在于，所述加热组件(203)为内部填充有工作介质的保护套，所述保护套内设置有用于对工作介质进行加热的电加热器(2031)，所述电加热器(2031)与所述PLC(600)电连接并由所述PLC(600)进行控制。

6.根据权利要求4所述的用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，其特征在于，所述加热组件(203)为柔性电加热套(2032)，所述柔性电加热套(2032)与所述PLC(600)电连接并由所述PLC(600)进行控制。

7.根据权利要求1所述的用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，其特征在于，所述粗品接收罐(100)的顶部设置有进料口(101)，所述进料口(101)上设置有盖板(102)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于从废水中回收甲基异丙基甲酮的回收装置，其特征在于，所述回收桶(500)的外壁上设置有可视观察区(502)，所述可视观察区(502)内设置有刻度标识(5021)。

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