CN219072597U

CN219072597U - 适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置

Info

Publication number: CN219072597U
Application number: CN202223328512.XU
Authority: CN
Inventors: 董瑞龙
Original assignee: Hangzhou Sacco Fluid Control Equipment Co ltd
Current assignee: Hangzhou Sacco Fluid Control Equipment Co ltd
Priority date: 2022-12-13
Filing date: 2022-12-13
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2032-12-13

Abstract

适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置，包括处理装置本体，所述处理装置本体由乙醇分离装置和收集装置组成，之间通过连接管道进行连接，其中乙醇分离装置由水泵以及膜单元组件组成，水泵通过带有流量计的进液管道与膜单元组件的一端相连，水泵将待处理的乙醇水溶液进行抽取后，流向膜单元组件进行处理，其膜单元组件的另一端分别通过第一总管道和第二总管道与收集装置相连接，在第一总管道上依次设置有管道视镜和涡街流量计，第二总管道上设置有流量计和调节阀，处理液通过乙醇分离装置进行分离后，通过第一总管道和第二总管道流向收集装置进行处理和收集。

Description

适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置

技术领域

本实用新型涉及节能减排技术领域，特别是涉及一种适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置。

背景技术

在生物制药、生物乙醇燃料、生物发酵、生化废水处理、石油化工和化学工业的生产应用过程中，有大量工艺流程、主产品和副产品中涉及到到乙醇溶液。乙醇溶液的生产、利用、废弃、回收过程中，存在着大量高能耗，以及存在大量对空气和水资源的污染和风险，对节能减排和生态环境造成很大影响；因此高效节能型乙醇回收提纯净化装置，对节能减排和效保护生态环境有着重大的价值和意义。

乙醇水溶液的分离、浓缩、提取和回收，主要有蒸馏、重力床和亲水膜去水法，添加剂去水法。蒸馏法工艺比较简单，操作方便，能耗非常高，与乙醇物理性能接近的共沸物分离困难；重力床工艺分离，由于工艺控制和设备要求较高，分离效果尚待深度研究和验证，应用不广；亲水膜去水法和添加剂去水法主要用于高浓度乙醇，脱除微量水分，将90-95%以上的乙醇溶液提高到98-99.9%以上，对相对较低浓度乙醇溶液不适用，同时也无法分离其它可溶性有机物杂质，为此，设计一种适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置以克服上述问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，使用方便，处理效果好，能耗低，产生安全的适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置。

本实用新型是通过如下的技术方案予以实现的：一种适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置，包括处理装置本体，所述处理装置本体由乙醇分离装置和收集装置组成，之间通过连接管道进行连接，其中乙醇分离装置由水泵以及膜单元组件组成，水泵通过带有流量计的管道与膜单元组件的一端相连，水泵将待处理的乙醇水溶液进行抽取后，流向膜单元组件进行处理，其膜单元组件的另一端分别通过第一总管道和第二总管道与收集装置相连接，在第一总管道上依次设置有管道视镜和涡街流量计，第二总管道上设置有流量计和调节阀，处理液通过乙醇分离装置进行分离后，通过第一总管道和第二总管道流向收集装置进行处理和收集。

作为优选：所述膜单元组件数量为两组且呈上下排布，之间并联连接，每组膜单元组件由多个串联的分离膜组成，其中一组膜单元组件远离进液管道一侧的尾部通过一根带阀门的管道与另一组膜单元组件靠近进液管道的一侧相连，并在一组膜单元组件的尾部分别设置有第一分支管道和第二分支管道，另一组膜单元组件的尾部设置有第三分支管道和第四分支管道，其中第一分支管道和第三分支管道与第二总管道相连，第二分支管道和第四分支管道与第一总管道相连。

作为优选：所述收集装置由储液罐，第一板式换热器，第二板式换热器，第一储液罐，第二储液罐和真空泵组成，之间通过带有控制阀门的管道进行连接，在第一板式换热器的一端分别设置有进气口和进液口，其中进气口与第二总管道相连，进液口与第一总管道相连，该第一板式换热器另一端分别与真空泵以及第二板式换热器相连，所述第二板式换热器上还设置有一个带有温度计的出气口，通过外接设备对气体进行收集；所述第一储液罐与第二储液罐的底部通过一根排水管道相连，在第一储液罐和第二储液罐与排水管道的连接处分别设置有排液阀，排水管道的一侧还设置有一个带水泵的出水口，出水口用于对液体进行收集。

作为优选：所述第一板式换热器和第二板式换热器上分别设置有旁通U型收集管，用于在收集液到达一定液位时，收集液通过管道排入第一储液罐或第二储液罐，保证主管道内不出淤积液体的情况。

作为优选：所述第一储液罐和第二储液罐上分别设置有带液位传感器的压力变送器，用于当第一储液罐液体到达设定的高液位时，压力变送器控制真空泵自动切换至第二储液罐进行储存，并在第一储液罐和第二储液罐上还分别设置有安全阀。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型涉及一种适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置，乙醇水溶液经乙醇膜分离器，利用亲乙醇膜材料和乙醇的易挥发性，使得乙醇水溶液的乙醇分离析出，从而实现乙醇的回收、分离、浓缩、环保净化处理；通过真空系统提高单组件分离效果和能力，通过并联的上述装置增加乙醇分离产能。

本实用新型的废气处理装置的结构简单，制备、维护成本低，乙醇效果好，浓度高，可以适应不同浓度乙醇，尤其适用于低浓度的乙醇水溶液的乙醇分离处理。处理过程中不需要高温加热，能耗低，不需要吸附剂，解决了吸附法处理中的吸附剂更换问题。同时也解决生产过程中其它有机物分离的问题，进一步还可与其他类型的装置协同作业，具有很强的低能耗、实用性和广泛的适用性。

附图说明

图1为本实用新型的流程示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“横向”、“竖向”等术语所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，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍：如图1所示，一种适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置，包括处理装置本体，所述处理装置本体由乙醇分离装置1和收集装置2组成，之间通过连接管道进行连接，其中乙醇分离装置1由水泵3以及多组膜单元组件4组成，水泵3通过带有流量计5的进液管道32与膜单元组件4的一端相连，水泵3将待处理的乙醇水溶液进行抽取后，流向膜单元组件4进行处理，其膜单元组件4的另一端分别通过第一总管道6和第二总管道12与收集装置2相连接，在第一总管道6上依次设置有管道视镜7和涡街流量计8，第二总管道上设置有流量计A02和调节阀A04，处理液通过乙醇分离装置1进行分离后，通过第一总管道6和第二总管道12流向收集装置2进行处理和收集。

所述膜单元组件4数量为两组且呈上下排布，之间并联连接，每组膜单元组件4由多个串联的分离膜9组成，其中一组膜单元组件4远离进液管道32一侧的尾部通过一根带阀门10的管道19与另一组膜单元组件靠近进液管道32的一侧相连，并在一组膜单元组件4的尾部分别设置有第一分支管道33和第二分支管道34，另一组膜单元组件4的尾部设置有第三分支管道35和第四分支管道36，其中第一分支管道33和第三分支管道35与第二总管道12相连，第二分支管道34和第四分支管道36与第一总管道6相连。

所述收集装置2由储液罐，第一板式换热器A，第二板式换热器B，第一储液罐D1，第二储液罐D2和真空泵C组成，之间通过带有控制阀门的管道进行连接，在第一板式换热器A的一端分别设置有进气口29和进液口30，其中进气口29与第二总管道12相连，进液口30与第一总管道6相连，该第一板式换热器A另一端分别与真空泵C以及第二板式换热器B相连，所述第二板式换热器B上还设置有一个带有温度计22的出气口16，通过外接设备对气体进行收集；所述第一储液罐D1与第二储液罐D2的底部通过一根排水管道31相连，在第一储液罐D1和第二储液罐D2与排水管道31的连接处分别设置有排液阀，排水管道31的一侧还设置有一个带水泵24的出水口23，出水口23用于对液体进行收集。

所述第一板式换热器A和第二板式换热器B上分别设置有旁通U型收集管25，用于在收集液到达一定液位时，收集液通过管道排入第一储液罐D1或第二储液罐D2内，保证主管道内不出淤积液体的情况。

所述第一储液罐D1和第二储液罐D2上还设置有带液位传感器27的压力变送器28，用于当第一储液罐A液体到达设定的高液位时，压力变送器控制真空泵自动切换至第二储液罐B进行储存。

具体实施例

乙醇分离装置上的膜单元组件为多个经过改性的膜材料单元组件，可以应对处理不同浓度的溶液。乙醇水溶液首先通过水泵进入乙醇分离器原液口，均匀分布在分离膜表面，在压力、膜表面亲乙醇特性和乙醇的物理和分子动能，乙醇从膜间隙渗入膜另侧。

乙醇分离装置和收集装置之间的连接处设置有产液口，产液口连接整备的收集装置，整备收集装置启动真空系统，用于加快乙醇从膜间分离，随后气液相乙醇混合体进入整备收集装置。

进入整备收集装置的气液相乙醇混合体，通过板式换热器降温和增加压力的方式在中间罐转化为乙醇液体，最终输出成品罐。

期间通过检测乙醇水溶液进出乙醇分离器的乙醇浓度差，通过调节阀调节流量，来确保乙醇完全分离。

实际使用时，根据处理量，可通过调节闭合乙醇水溶液进口、乙醇水溶液出口及分离组件的出气口处的横向闭合阀门，控制各分离组件的处理状态，闭合部分分离组件，起到节能的效果，降低设备损耗的目的。

通过闭合各阀门，在使用过程中，可实时进行组件的更替维护，不影响乙醇分离处理的进行。

实际使用时，可根据原液乙醇浓度，通过调节进液温度、真空度，即调节乙醇分子动能，进而调节分离处理的效率；也可通过串并联的多级分离组件，强化产量的效果。实际使用时，可以通过降低乙醇水溶液温度和多级分离获得高纯度乙醇。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置，包括处理装置本体，其特征在于：所述处理装置本体由乙醇分离装置（1）和收集装置（2）组成，之间通过连接管道进行连接，其中乙醇分离装置（1）由水泵（3）以及多组膜单元组件（4）组成，水泵（3）通过带有流量计（5）的进液管道（32）与膜单元组件（4）的一端相连，水泵（3）将待处理的乙醇水溶液进行抽取后，流向膜单元组件（4）进行处理，其膜单元组件（4）的另一端分别通过第一总管道（6）和第二总管道（12）与收集装置（2）相连接，在第一总管道（6）上依次设置有管道视镜（7）和涡街流量计（8），第二总管道上设置有流量计（A02）和调节阀（A04），处理液通过乙醇分离装置（1）进行分离后，通过第一总管道（6）和第二总管道（12）流向收集装置（2）进行处理和收集。

2.根据权利要求1所述的适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置，其特征在于：所述膜单元组件（4）数量为两组且呈上下排布，之间并联连接，每组膜单元组件（4）由多个串联的分离膜（9）组成，其中一组膜单元组件（4）远离进液管道（32）一侧的尾部通过一根带阀门（10）的管道（19）与另一组膜单元组件靠近进液管道（32）的一侧相连，并在一组膜单元组件（4）的尾部分别设置有第一分支管道（33）和第二分支管道（34），另一组膜单元组件（4）的尾部设置有第三分支管道（35）和第四分支管道（36），其中第一分支管道（33）和第三分支管道（35）与第二总管道（12）相连，第二分支管道（34）和第四分支管道（36）与第一总管道（6）相连。

3.根据权利要求2所述的适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置，其特征在于：所述收集装置（2）由储液罐，第一板式换热器（A），第二板式换热器（B），第一储液罐（D1），第二储液罐（D2）和真空泵（C）组成，之间通过带有控制阀门的管道进行连接，在第一板式换热器（A）的一端分别设置有进气口（29）和进液口（30），其中进气口（29）与第二总管道（12）相连，进液口（30）与第一总管道（6）相连，该第一板式换热器（A）另一端分别与真空泵（C）以及第二板式换热器（B）相连，所述第二板式换热器（B）上还设置有一个带有温度计（22）的出气口（16），通过外接设备对气体进行收集；所述第一储液罐（D1）与第二储液罐（D2）的底部通过一根排水管道（31）相连，在第一储液罐（D1）和第二储液罐（D2）与排水管道（31）的连接处分别设置有排液阀，排水管道（31）的一侧还设置有一个带水泵（24）的出水口（23），出水口（23）用于对液体进行收集。

4.根据权利要求3所述的适用于乙醇水溶液的乙醇分离处理装置，其特征在于：所述第一板式换热器（A）和第二板式换热器（B）上分别设置有旁通U型收集管（25），用于在收集液到达一定液位时，收集液通过管道排入第一储液罐（D1）或第二储液罐（D2）内，保证主管道内不出淤积液体的情况。