本实用新型专利技术涉及一种用于实训教学的膜分离精制装置，包括酯化釜、微滤膜装置、中间储罐一、中和罐、超滤膜装置、中间储罐二、渗透汽化膜装置、脱色釜、过滤器和产品接收器，所述的酯化釜、微滤膜装置、中间储罐一、中和罐、超滤膜装置、中间储罐二、渗透汽化膜装置、脱色釜、过滤器和产品接收器通过管线依次连接；所述的微滤膜装置的截留侧与酯化釜通过管线连接，渗透汽化膜装置的渗透侧与酯化釜通过管线连接。本实用新型专利技术采用了微滤膜、超滤膜和渗透汽化膜，各种分离膜配合使用，工作方式多样化，有利于学生对各种膜分离过程原理的认识和理解，可以用于实训教学提高操作水平，也可以用于各类技师培训。
【技术实现步骤摘要】
用于实训教学的膜分离精制装置
本技术涉及一种化工领域的教学设备，属于教育、化工工艺及设备
，具体涉及一种膜分离精制装置，用于进行各类院校化工类及其相关专业的理实一体化教学及专业实习，及化工类技师及高级技师的培训。
技术介绍
膜分离技术作为一种新的分离技术已经广泛应用于化工生产过程中。在有些生产过程中，采用膜分离技术代替传统的过滤、蒸发、蒸馏等精制过程，可以有效的降低能耗，提高分离效率，节约成本，具有重要意义。 目前高校教学过程中，对化工精制涉及到的化工单元操作是以流体输送、传热、精馏、吸收、蒸发、萃取和干燥为主，实训实验操作也是采用传统的化工单元操作设备。学生很少有机会接触到新型的膜分离技术，更不能有效操作和应用。即使有些实验室配置了膜分离设备，也是由一台泵和一支膜组件连接在一起组成的简易的膜分离装置进行膜分离实验和展示。而且一般不与反应过程结合，过滤料液组成单一，涉及的膜分离种类和工作方式单一，不能满足学生对各种膜分离过程原理的认识和理解，培训和学习效果差。因此，需要对现有的这种教学用的膜分离设备进行改进。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种用于实训教学的膜分离精制装置，其涵盖了超滤、微滤和渗透汽化等膜分离过程，同时可以实现精制过程的连续自动化运行，克服现有的教学用的膜分离设备功能单一，不能满足学生需要的问题。 本技术通过以下技术方案来实现:一种用于实训教学的膜分离精制装置，包括酯化釜、微滤膜装置、中间储罐一、中和罐、超滤膜装置、中间储罐二、渗透汽化膜装置、脱色釜、过滤器和产品接收器，所述的酯化釜、微滤膜装置、中间储罐一、中和罐、超滤膜装置、中间储罐二、渗透汽化膜装置、脱色釜、过滤器和产品接收器通过管线依次连接；所述的微滤膜装置的截留侧与酯化釜通过管线连接，渗透汽化膜装置的渗透侧与酯化釜通过管线连接。 具体的，所述的微滤膜装置采用孔径为0.08 μπι的陶瓷膜，通道内径6mm，错流速度lm/s，操作压力0.3MPa，膜渗透通量0.1m3.m_2.h-1。 具体的，所述的超滤膜装置采用孔径为0.03 μπι的管式陶瓷膜，通道内径4 mm,错流速度lm/s，操作压力0.4 MPa，膜渗透通量0.5m3.m_2.h-1。 具体的，所述的透汽化膜装置采用聚二甲基硅氧烷(简称PDMS)或氧化铝渗透汽化膜，操作压力0.2 MPa，膜渗透通量4kg.m_2.h-1。 采用上述技术方案的积极效果: 1、本技术采用了微滤膜、超滤膜和渗透汽化膜，各种分离膜配合使用，工作方式多样化，有利于学生对各种膜分离过程原理的认识和理解； 2、借助于自动控制系统可以实现连续化运行，可以用于实训教学提高操作水平，也可以用于各类技师培训； 3、采用真实反应料液进行膜分离精制，更具有真实性，符合生产实际。 【附图说明】 图1是本技术的结构示意图。 图中，I酯化釜，2微滤膜装置，3中间储罐一，4中和罐，5超滤膜装置，6中间储罐二，7渗透汽化膜装置，8脱色釜，9过滤器，10产品接收器。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本技术的限制: 图1是本技术的结构示意图，如图所示，一种用于实训教学的膜分离精制装置，包括酯化釜1、微滤膜装置2、中间储罐一 3、中和罐4、超滤膜装置5、中间储罐二 6、渗透汽化膜装置7、脱色釜8、过滤器9和产品接收器10，所述的酯化釜1、微滤膜装置2、中间储罐一 3、中和罐4、超滤膜装置5、中间储罐二 6、渗透汽化膜装置7、脱色釜8、过滤器9和产品接收器10通过管线依次连接。其中，微滤膜装置中进行催化剂分离，中和罐中进行酸碱中和，渗透汽化膜装置中进行醇分离，脱色釜中用活性炭进行吸附脱色。所述的微滤膜装置2的截留侧与酯化釜I通过管线连接，渗透汽化膜装置7的渗透侧与酯化釜I通过管线连接，这样，在微滤膜装置中截留到的固体催化剂还可以返回酯化釜重新进行反应，渗透汽化膜装置中首先渗透得到的未发生反应的原料也可以返回酯化釜重新进行反应，大大节省原料的用量。 本技术中，所述的微滤膜装置2采用孔径为0.08 μπι的陶瓷膜，通道内径6mm,错流速度lm/s,操作压力0.3MPa,膜渗透通量0.1m3.πΓ2 *h_10所述的超滤膜装置5采用孔径为0.03 μπι的管式陶瓷膜，通道内径4臟，错流速度1111/8，操作压力0.4 MPa，膜渗透通量0.5m3.πΓ2 所述的透汽化膜装置7采用聚二甲基硅氧烷或氧化铝渗透汽化膜，操作压力0.2 MPa，膜渗透通量4kg.m_2.h-1。 本技术将微滤、超滤和渗透汽化等膜分离技术有机结合起来，形成膜分离精制工艺过程，是适用于通过设置苯酐和辛醇酯化反应制邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的生产工艺，也适用于柠檬酸和丁醇反应制柠檬酸三丁酯的过程，以及类似的酯化反应和精制分离过程。下面以苯酐和辛醇酯化反应制邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的生产工艺为例进行详细说明。 1、酯化工序 将苯酐和辛醇按照1:2.5的摩尔比投入酯化釜内，加入1%(占苯酐的质量百分比)的固体超强酸催化剂，粒径100 nm。关闭投料口，加热至反应温度220°C，反应达2小时，SP可取样化验，而后每半小时取样一次，当粗酯液的酸值达到小于0.3mg KOH/g,即可认为酯化结束，关闭加热，关回流阀，停止搅拌。打开反应釜冷凝器冷却。 2、膜法催化剂分离工序 反应完毕后，将混有催化剂的反应生成物料用泵输出，进入微滤膜装置，其中辛醇、DOP和单酯酸经渗透侧分离出来进入中间储罐一调节压力。催化剂被截留，当浓缩到固含量达到15%时，分离过程完成，返回酯化釜用于下次反应。微滤膜装置采用孔径为0.08μ m的陶瓷膜，通道内径6mm，错流速度lm/s，操作压力0.3MPa，膜渗透通量0.1m3.πΓ2 3、膜法中和水洗工序 将中间储iip—中物料计量后进入中和te，用3%的NaOH喊溶液中和，然后静直使酯水分层，水在中和罐的底部，通过计量后放入中和水收集罐中。酯层由泵输出，并同时连续加水洗，一起进入超滤膜装置，进行水相分离，洗至中性。截留侧的浓缩物料主要包括辛醇和D0P，进入中间储罐二，渗透侧分离出水相至废水收集罐中。超滤膜装置采用孔径为0.03 μπι的管式陶瓷膜，通道内径4 mm，错流速度lm/s，操作压力0.4 MPa，膜渗透通量0.5m3.m 2.h、 4、渗透汽化脱醇工序和脱色压滤工序 中间储罐二中的物料用泵输送进入渗透汽化膜装置，辛醇优先分离出来，返回酯化釜继续循环利用。浓缩的DOP经过脱色釜活性炭吸附脱色，再经过过滤器过滤进入到产品接收器。渗透汽化膜装置采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)或氧化铝渗透汽化膜，操作压力0.2MPa,膜渗透通量 4kg.πΓ2.IT1。 5、收集产品分析 从产品接收器中收集产品，并经过色谱分析，完成整个精制过程。 本技术采用了微滤膜、超滤膜和渗透汽化膜，各种分离膜配合使用，工作方式多样化，有利于学生对各种膜分离过程原理的认识和理解；还可借助于自动控制系统可以实现连续化运行，可以用于实训教学提高操作水平，也可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于实训教学的膜分离精制装置，其特征在于：包括酯化釜（1）、微滤膜装置（2）、中间储罐一（3）、中和罐（4）、超滤膜装置（5）、中间储罐二（6）、渗透汽化膜装置（7）、脱色釜（8）、过滤器（9）和产品接收器（10），所述的酯化釜（1）、微滤膜装置（2）、中间储罐一（3）、中和罐（4）、超滤膜装置（5）、中间储罐二（6）、渗透汽化膜装置（7）、脱色釜（8）、过滤器（9）和产品接收器（10）通过管线依次连接；所述的微滤膜装置（2）的截留侧与酯化釜（1）通过管线连接，渗透汽化膜装置（7）的渗透侧与酯化釜（1）通过管线连接。
【技术特征摘要】
1.一种用于实训教学的膜分离精制装置，其特征在于:包括酯化釜〔0、微滤膜装置(之)、中间储罐一(31中和罐“)、超滤膜装置(51中间储罐二 “)、渗透汽化膜装置(了)、脱色釜(8^过滤器(9)和产品接收器(10),所述的酯化釜〔0、微滤膜装置(2^中间储罐一(3).中和罐“)、超滤膜装置(5^中间储罐二 “)、渗透汽化膜装置(了)、脱色釜(8^过滤器(9)和产品接收器(10)通过管线依次连接；所述的微滤膜装置(2)的截留侧与酯化釜(1)通过管线连接，渗透汽化膜装置(7 )的渗透侧与酯化釜(1)通过管线连接。2.根据权利要求1所述的用于实训教学的膜分离精制...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冬燕，任春梅，
申请(专利权)人：南京化工职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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