CN220116256U - 一种乙二醇提浓系统 - Google Patents

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陈其国
满慈皊
赵彦清
张森
张孝彬
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Abstract

本实用新型公开了一种乙二醇提浓系统,包括第一容器、蒸发/精馏单元、第一换热器、第二换热器、第二容器、第三容器和膜处理单元;所述第一容器的出口与所述蒸发/精馏单元的入口相连;所述蒸发/精馏单元顶部的第一出口与所述第一换热器,其侧部的第二出口与所述第二换热器的入口相连;所述第一换热器的出口与所述第二容器的入口相连,所述第二容器的出口与所述膜处理单元的入口相连;所述膜处理单元的其中一个出口与所述第一容器的入口相连,另一个出口用于与外部相连通;所述第二换热器的出口与所述第三容器的入口相连。本实用新型将精馏和膜分离进行了结合,解决了提浓后废水中含有1%‑3%乙二醇,不能直接排放的问题。

Description

一种乙二醇提浓系统
技术领域
本实用新型属于多晶硅制备技术领域,具体涉及一种乙二醇提浓系统。
背景技术
在低温工艺下,需要利用制冷系统提供冷量,乙二醇-水则是制冷系统常见的冷媒之一。随着制冷系统的持续运行,乙二醇-水浓度会逐渐降低,导致制冷系统提供的温度逐渐上升,难以满足生产工艺系统需要。同时,制冷系统中所采用的乙二醇浓度偏低,冰点升高,在工况发生波动时容易造成制冷系统冰堵,因此需要提高乙二醇浓度。
为了提高乙二醇浓度,现有技术中通常利用的精馏塔或者蒸发器来进行乙二醇提浓,将乙二醇-水溶液中的一部分水蒸馏出去。如专利申请号为202210965799.2的中国实用新型专利申请中,公开了一种中低浓度乙二醇水溶液的回收方法及装置,装置包括:依靠管路连接的进料单元、预热单元、蒸发浓缩单元、蒸汽压缩单元、出料单元以及真空单元,所述预热单元用于对所述进料单元提供的乙二醇水溶液进行预热,所述蒸发浓缩单元用于对所述预热单元预热后的乙二醇水溶液进行蒸发浓缩,所述蒸汽压缩单元用于对所述蒸发浓缩单元内产生的二次蒸汽进行压缩,所述出料单元用于排出回收后的乙二醇水溶液;其中,所述进料单元的进料为乙二醇浓度5%~40%的水溶液,所述出料单元的出料为乙二醇浓度大于60%的水溶液,方便对进料浓度变化的中低浓度乙二醇水溶液进行回收。
然而,采用单纯的精馏提浓会产生一定量的低浓度乙二醇废水,含有乙二醇的废水不能直接排放,需要专门的污水处理装置进行处理。为此,申请号为202121753154.X的中国实用新型专利中,公开了一种高效乙二醇废水处理组合系统,包括综合调节单元、生化处理单元、深度处理单元、软化处理单元一、过滤处理单元一、超滤处理单元一、反渗透处理单元一、软化处理单元二、过滤处理单元二、超滤处理单元二、反渗透处理单元二、中水回用单元、高级氧化处理单元、加药处理单元一、加药处理单元二、加药处理单元三、污泥处理单元一、污泥处理单元二和除臭处理单元。申请号为202121753154.X的中国实用新型专利中,通过设计的生化处理单元,使其通过投加特种填料提高污泥负荷,进而提高有机物的去除率,同时考虑大比例回流提高脱氮效率,通过设计的污泥处理单元一,通过投加加药处理单元三,经过处理后污泥含水率约80%,经有资质单位外运处理。
由于使用乙二醇-水为制冷系统冷媒的企业通常不具有将乙二醇废水处理的公用工程系统,而在乙二醇浓度提升满足工艺需求后没有将乙二醇提浓系统继续运行的必要,即可停止乙二醇提浓系统的运行,因而单纯为乙二醇提浓建设一套乙二醇废水处理系统也不具有经济效益,因而有效的将乙二醇提浓,且不产生含乙二醇废水是需要采用乙二醇-水为制冷系统冷媒的企业解决的问题。
实用新型内容
针对上述问题,本实用新型提出一种乙二醇提浓系统,将精馏和膜分离进行了结合,解决了提浓后废水中含有1%-3%乙二醇,不能直接排放的问题。
为了实现上述技术目的,达到上述技术效果,本实用新型通过以下技术方案实现:
一种乙二醇提浓系统,包括第一容器、蒸发/精馏单元、第一换热器、第二换热器、第二容器、第三容器和膜处理单元;
所述第一容器的出口与所述蒸发/精馏单元的入口相连;
所述蒸发/精馏单元顶部的第一出口与所述第一换热器,其侧部的第二出口与所述第二换热器的入口相连;
所述第一换热器的出口与所述第二容器的入口相连,所述第二容器的出口与所述膜处理单元的入口相连;
所述膜处理单元的其中一个出口与所述第一容器的入口相连,另一个出口用于与外部相连通;
所述第二换热器的出口与所述第三容器的入口相连。
可选地,所述乙二醇提浓系统还包括阀门一和管道一;所述管道一与所述第一容器的入口相连;所述阀门一设于所述管道一上,用于控制管道一的通断。
可选地,所述蒸发/精馏单元包括相连的精馏塔和再沸器。
可选地,所述蒸发/精馏单元为蒸发器。
可选地,所述膜处理单元采用的膜为有机膜或无机膜。
可选地,所述有机膜为聚酰胺复合膜、聚砜膜、聚偏二氟乙烯膜、醋酸纤维素膜、PDMS-b-PPO非对称渗透汽化膜、溴化聚苯醚渗透汽化非对称膜或聚乙烯醇膜;所述无机膜为MFI型分子筛膜、NaA型分子筛膜或T型分子筛膜。
可选地,所述膜处理单元的另一个出口处设有阀门三和管道二;所述管道二与所述膜处理单元的另一个出口相连通,所述阀门三设于所述管道二上,用于控制管道二的通断。
可选地,所述第一容器和蒸发/精馏单元之间设有第一泵。
可选地,所述第二容器与所述膜处理单元之间设有第三泵。
可选地,所述第三容器与第一容器之间设有顺次相连的第二泵和阀门二。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果:
本实用新型将精馏和膜分离结合,解决了提浓后废水中含有1%-3%乙二醇,不能直接排放问题,避免了用乙二醇-水为制冷系统冷媒的企业为处理乙二醇废水处理的公用工程系统建造复杂的污水处理系统不具经济效益和乙二醇提浓后装置闲置浪费的问题。
2、由于提浓后乙二醇废水中乙二醇浓度低,可以在膜处理单元中获得较大的通量,减少了膜处理单元的设备投资。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,其中:
图1为本实用新型一种实施例的乙二醇提浓系统的结构示意图;
其中:
1-阀门一,2-管道一,3-第一容器,4-阀门二,5-第一泵,6-精馏塔,7-再沸器,8-第三容器,9-第二泵,10-第二换热器,11-第一换热器,12-第三泵,13-膜处理单元,14-阀门三,15-管道二,16-第二容器。
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,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他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以还包括不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本实用新型的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。
如图1所示,本实用新型中提供了一种乙二醇提浓系统,包括第一容器3、蒸发/精馏单元、第一换热器11、第二换热器10、第二容器16、第三容器8和膜处理单元13;
所述第一容器3的出口与所述蒸发/精馏单元的入口相连;在具体实施过程中,所述第一容器3用于盛放低浓度(5-30%)乙二醇-水溶液;
所述蒸发/精馏单元顶部的第一出口与所述第一换热器11,其侧部的第二出口与所述第二换热器10的入口相连;
所述第一换热器11的出口与所述第二容器16的入口相连,所述第二容器16的出口与所述膜处理单元13的入口相连;
所述膜处理单元13的其中一个出口通过阀与所述第一容器3的入口相连,另一个出口用于与外部相连通;
所述第二换热器10的出口与所述第三容器8的入口相连。
本实用新型中提出的乙二醇提浓系统将精馏和膜分离结合,解决了提浓后废水中含有1%-3%乙二醇,不能直接排放问题,避免了采用乙二醇-水为制冷系统冷媒的企业为处理含乙二醇废水在公用工程系统建造复杂的污水处理系统不具经济效益和乙二醇提浓后装置闲置浪费的问题。
在本实用新型的一种具体实施方式中,所述乙二醇提浓系统还包括阀门一1和管道一2;所述管道一2与所述第一容器3的入口相连;所述阀门一1设于所述管道一2上,用于控制管道一2的通断,用于向第一容器3内通入需要提浓的乙二醇-水溶液。
在本实用新型的一种具体实施方式中,所述蒸发/精馏单元包括相连的精馏塔6和再沸器7。在本实用新型的另一种具体实施方式中,所述蒸发/精馏单元为蒸发器。
在本实用新型的一种具体实施方式中,所述膜处理单元13的结构可以采用现有技术来实现,但是本实用新型中的膜处理单元13采用的膜为有机膜或无机膜。在具体实施过程中,所述有机膜为聚酰胺复合膜、聚砜膜、聚偏二氟乙烯膜、醋酸纤维素膜、PDMS-b-PPO非对称渗透汽化膜、溴化聚苯醚渗透汽化非对称膜或聚乙烯醇膜;所述无机膜为MFI型分子筛膜、NaA型分子筛膜或T型分子筛膜。
在本实用新型的一种具体实施方式中,所述膜处理单元13的另一个出口处设有阀门三14和管道二15;所述管道二15与所述膜处理单元13的另一个出口相连通,所述阀门三14设于所述管道二15上,用于控制管道二15的通断,实现处理后的不含乙二醇的水的排放。
在本实用新型的一种具体实施方式中,所述第一容器3和蒸发/精馏单元之间设有第一泵5。
在本实用新型的一种具体实施方式中,所述第三容器8与第一容器3之间设有顺次相连的第二泵9和阀门二4,实现将第三容器8中的液体返回至第一容器3中进行进一步提升浓度;所述第二容器16与所述膜处理单元13之间设有第三泵12。
下面对本实用新型中的乙二醇提浓系统的工作原理进行详细说明。
低浓度乙二醇-水溶液(5-30%)从第一容器3经第一泵5进入精馏塔6,在精馏塔6上部侧面采出,经第一换热器11冷却后进入第二容器16,精馏塔6顶部含乙二醇废水经第二换热器10冷却后进入第二容器16,经第三泵12进入膜处理单元13处理,处理后的不含乙二醇的水经阀门三14和管道二15排放,被膜处理后含乙二醇的废水返回第一容器3循环,通过该系统乙二醇-水溶液不断被提浓。
提浓后的储存在第三容器8的乙二醇-水溶液可以通过第二泵9和阀门二4返回第一容器3进一步提升浓度,当有其他乙二醇-水溶液需要提浓时,也可以通过阀门一1和管道一2进入第一容器3进行提浓。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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,仅是为便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作,因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种乙二醇提浓系统,其特征在于:包括第一容器、蒸发/精馏单元、第一换热器、第二换热器、第二容器、第三容器和膜处理单元;
所述第一容器的出口与所述蒸发/精馏单元的入口相连;
所述蒸发/精馏单元顶部的第一出口与所述第一换热器,其侧部的第二出口与所述第二换热器的入口相连;
所述第一换热器的出口与所述第二容器的入口相连,所述第二容器的出口与所述膜处理单元的入口相连;
所述膜处理单元的其中一个出口与所述第一容器的入口相连,另一个出口用于与外部相连通;
所述第二换热器的出口与所述第三容器的入口相连。
2.根据权利要求1所述的一种乙二醇提浓系统,其特征在于:所述乙二醇提浓系统还包括阀门一和管道一;所述管道一与所述第一容器的入口相连;所述阀门一设于所述管道一上,用于控制管道一的通断。
3.根据权利要求1所述的一种乙二醇提浓系统,其特征在于:所述蒸发/精馏单元包括相连的精馏塔和再沸器。
4.根据权利要求1所述的一种乙二醇提浓系统,其特征在于:所述蒸发/精馏单元为蒸发器。
5.根据权利要求1所述的一种乙二醇提浓系统,其特征在于:所述膜处理单元采用的膜为有机膜或无机膜。
6.根据权利要求5所述的一种乙二醇提浓系统,其特征在于:所述有机膜为聚酰胺复合膜、聚砜膜、聚偏二氟乙烯膜、醋酸纤维素膜、PDMS-b-PPO非对称渗透汽化膜、溴化聚苯醚渗透汽化非对称膜或聚乙烯醇膜;所述无机膜为MFI型分子筛膜、NaA型分子筛膜或T型分子筛膜。
7.根据权利要求1所述的一种乙二醇提浓系统,其特征在于:所述膜处理单元的另一个出口处设有阀门三和管道二;所述管道二与所述膜处理单元的另一个出口相连通,所述阀门三设于所述管道二上,用于控制管道二的通断。
8.根据权利要求1所述的一种乙二醇提浓系统,其特征在于:所述第一容器和蒸发/精馏单元之间设有第一泵。
9.根据权利要求1所述的一种乙二醇提浓系统,其特征在于:所述第二容器与所述膜处理单元之间设有第三泵。
10.根据权利要求1所述的一种乙二醇提浓系统,其特征在于:所述第三容器与第一容器之间设有顺次相连的第二泵和阀门二。
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