一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及环保及工业生产领域，具体涉及一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置，包括一个单级RO浓缩段设备及一个多级RO反渗透设备；多级RO反渗透设备包括一级循环罐及至少三个依次串联的反渗透单元，一级循环罐物料通过一级高压泵进入多个依次串联反渗透单元的首端反渗透单元，从尾端的反渗透单元排出为出系统透过液，相邻反渗透单元间设置有中间罐及输送物料的高压泵。本实用新型专利技术用于反渗透膜(RO)浓液大循环运行工艺脱出各类水溶液中低分子量醇类，反渗透(RO)透过液低分子醇类浓度含量低于30ppm，处于国内外领先水平。

A Device for Removing Low Molecular Weight Alcohols by Large Cycle Reverse Osmosis Process

The utility model relates to the field of environmental protection and industrial production, in particular to a device for removing low-molecular-weight alcohols by a large-cycle reverse osmosis process, including a single-stage RO concentration section device and a multi-stage RO reverse osmosis device; a multi-stage RO reverse osmosis device comprises a first-stage recycling tank and at least three reverse osmosis units in series, and the materials of the first-stage recycling tank enter multiple dependencies through a first-stage high-pressure pump. The first reverse osmosis unit of the secondary reverse osmosis unit in series is discharged from the reverse osmosis unit at the tail end to the permeate liquid of the system. A tundish and a high pressure pump for conveying materials are arranged between the adjacent reverse osmosis units. The utility model is used for the reverse osmosis membrane (RO) concentrated liquid large circulation operation process to remove low molecular weight alcohols from various aqueous solutions. The concentration of low molecular weight alcohols in the reverse osmosis (RO) penetrating liquid is less than 30 ppm, which is in the leading level at home and abroad.

【技术实现步骤摘要】
一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置
本技术涉及环保及工业生产领域，进一步涉及反渗透领域，具体是指一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置及方法。
技术介绍
反渗透又称逆渗透，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。与其他传统分离过程相比，反渗透分离过程有其独特的优势：(1)压力是反渗透分离过程的主动力，不经过能量密集交换的相变，能耗低；(2)反渗透不需要大量的沉淀剂和吸附剂，运行成本低；(3)反渗透分离过程设计和操作简单，建设周期短；(4)反渗透净化效率高，环境友好。因此，反渗透技术在生活和工业水处理中已有广泛应用，如海水和苦咸水淡化、医用和工业用水的生产、纯水和超纯水的制备、工业废水处理、食品加工浓缩、气体分离等。反渗透运行工艺根据浓液循环方式可分为单循环工艺、双循环(外循环兼内循环)工艺；以及本专利技术所涉及的大循环运行工艺三种；单循环工艺特点：膜组件浓料全部直接进入循环罐与原液混合(如图1所示)，因而降低了膜组件进料浓度，膜面浓度较小。循环泵流量大小对膜面凝胶或膜面阻力冲刷效果明显。适宜膜对物料具有较高的拦截率和较高浓度的物料。缺点是循环量较大、运行成本较高，对于拦截率低的物料“跑料”严重，兼具初期和后期“跑料”浓度差异很大的特点。双循环工艺特性：膜组件浓料小部份直接进入循环罐与原液混合(外循环)，绝大部分由循环泵吸入以循环液(内循环)的形式进入膜组件(如图2所示)。因此，膜组件进料浓度很高，膜面浓度很高。循环泵流量大小对膜面凝胶或膜面阻力冲刷效果很有限。突出优势是对于循环量大的工程节能效果明显。适宜膜对物料具有较高的拦截率和低浓度的物料。缺点是遇到浓度比较高的物料(透过液)膜通量衰减很快，拦截率低的物料“跑料”非常严重，兼具初期和后期“跑料”浓度差异非常大的特点。大循环工艺特点：大循环膜工艺主要目的是稳定膜面浓度从而保证透过液浓度稳定，同时采用每级浓液循环到第一级膜的办法稀释原液来料浓度波动对最终出系统透过液浓度的影响，即原液浓度波动很大也能保证透过液品质符合工艺要求。其工艺特点是对产品品质要求高，必须采用两级以上膜过滤的物料，采用上一级的透过液作为本级的进料，本级的透过液作为下一级的进料。本级和后面的各级浓液均返回到上一级或第一级原料罐(如图3所示)。该工艺的突出优势是能很好克服原液波动对透过液品质的影响；透过液品质稳定性相当好；循环泵流量大小对膜面凝胶或膜面阻力冲刷效果相当明显。适宜膜对物料拦截率不高和特别高浓度的物料。缺点是工艺复杂、浓液循环量大、能耗较高。膜过滤技术原理：以选择性膜为分离介质；以机械筛分(溶解扩散、优先吸附毛细管流动理论)为基础；通过在膜两侧施加一个推动力(如浓度差、压力差、电位差等)；根据物料分子量的大小、形状、构像、电极性等因素；通过错流过滤的运行方式，使原料侧组分选择性地透过膜；实现固液、气固或者分子之间的分离，达到分离提纯的目的。目前，国际公认拦截率最高的反渗透膜供应商日本东丽、美国GE、美国KOCH、美国DOW等，没有任何一种型号的反渗透膜(RO)能够直接或采用不同工艺将低分子量醇类截留到30ppm以下。由于反渗透膜对低分子量的醇类拦截效果很差，醇类极易透过膜造成膜透过液中低分子量的醇类含量很高。根据膜过滤原理分析属于浓度扩散控制，而非大多数膜分离技术中提及的精度控制。浓度扩散控制过程的显著特点：膜面浓度越高，膜组件对低分子醇类的截留率越高，但当截留率达到一定值，由于膜面浓度大幅度提升，远远大于膜面因浓度提升形成的凝胶助滤作用，阻止低分子醇类继续向膜面扩散时，透过液低分子醇类浓度会大幅度上升。因此，浓液低分子醇类浓度上升非常缓慢，最终不能实现低分子醇类通过膜浓缩技术回收高浓度的低分子醇类产品。膜过滤原理分析表明，采用单一或传统反渗透工艺脱出低分子醇类技术难度很大。目前，没有关于采用反渗透技术用于脱出水溶液中低分子醇类达30ppm以下的技术专利。中国专利文献申请号CN201420746818.3(公开号CN204265568U)“机场除冰废水回收处理装置”中提及采用预处理、纳滤膜、反渗透膜使含乙二醇/丙二醇、增稠剂、可溶性盐、表面活性剂、缓蚀剂等物质的废水达到排放标准。没有明确提出乙二醇或丙二醇低于30ppm即与本专利技术专利相同或更高的标准，并且上述专利技术专利采用传统、单一的反渗透工艺不能达到本技术技术要求：出液低分子醇类低于30ppm，并可根据整个工艺的经济性调节透过液低分子醇类出液浓度，以达到回用于生产或达环保排放标准直接排放的目的。
技术实现思路
基于以上问题，本技术提供了一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置及方法。本技术能有效将水溶液中少量低分子醇类去除达30ppm以下,所得较高浓度低分子醇类水溶液进行醇类回收,过滤后的纯净的水溶液可以返回到生产中使用或直接排放,不仅提高了醇类回收率，节约了新鲜水的使用量，降低生产成本，还减少了污水的排放量，对环境保护和可持续发展都有着重要意义，对缺水地区具有巨大的经济效益。为解决以上技术问题，本技术采用的技术方案如下：一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置，包括一个单级RO浓缩段设备及一个多级RO反渗透设备；一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置，其特征在于：包括一个单级RO浓缩段设备及一个多级RO反渗透设备；单级RO浓缩段设备包括单级反渗透单元及浓缩段循环罐，浓缩段循环罐出料与单级反渗透单元间设有循环泵用于供料；多级RO反渗透设备包括一级循环罐及至少三个依次串联的反渗透单元，一级循环罐与多个依次串联反渗透单元间设有一级用于供料高压泵，相邻反渗透单元间设置有中间罐及输送物料的高压泵，多个依次串联的反渗透单元的浓液出口设有回流管线，回流管线的连接方式为与一级循环罐连接、与上一级反渗透单元连接、与本级的中间罐连接中或者三者任意组合中的一种；单级RO浓缩段设备中单级反渗透单元的清液出口与一级循环罐进料口连接。作为一种优选的方式，多级RO反渗透设备为四个依次串联的一级反渗透单元、二级反渗透单元、三级反渗透单元、四级反渗透单元，一级循环罐出料口通过一级高压泵与一级反渗透单元连接，一级反渗透单元透过液出口通过一级中间罐及二级高压泵与二级反渗透单元连接，二级反渗透单元透过液出口通过二级中间罐及三级高压泵与三级反渗透单元连接，三级反渗透单元透过液出口通过三级中间罐及四级高压泵与四级反渗透单元连接，一级反渗透单元、二级反渗透单元、三级反渗透单元、四级反渗透单元的浓液出口经回流管线回流至一级循环罐内。作为一种优选的方式，一级反渗透单元的浓液出口与三通入口连接，三通一出口通过管线与一级循环罐连接用于部分回流，另外一出口通过管线与浓缩段循环罐连接用于浓液再处理。作为一种优选的方式，单级反渗透单元浓液出口与三通入口连接，三通一出口通过管线与浓缩段循环罐连接用于浓液再处理，另外一出口连接管线用于浓液排出。作为一种优选的方式，单级反渗透单元及多级反渗透单元的反渗透膜材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置，其特征在于：包括一个单级RO浓缩段设备及一个多级RO反渗透设备；所述单级RO浓缩段设备包括单级反渗透单元及浓缩段循环罐，所述浓缩段循环罐出料与单级反渗透单元间设有循环泵用于供料；所述多级RO反渗透设备包括一级循环罐及至少三个依次串联的反渗透单元，所述一级循环罐与多个依次串联反渗透单元间设有一级高压泵用于供料，相邻所述反渗透单元间设置有中间罐及输送物料的高压泵，多个依次串联的所述反渗透单元的浓液出口设有回流管线，所述回流管线的连接方式为与一级循环罐连接、与上一级反渗透单元连接、与本级的中间罐连接或者三者任意组合中的一种；所述单级RO浓缩段设备中单级反渗透单元的透过液出口与一级循环罐进料口连接。

【技术特征摘要】
1.一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置，其特征在于：包括一个单级RO浓缩段设备及一个多级RO反渗透设备；所述单级RO浓缩段设备包括单级反渗透单元及浓缩段循环罐，所述浓缩段循环罐出料与单级反渗透单元间设有循环泵用于供料；所述多级RO反渗透设备包括一级循环罐及至少三个依次串联的反渗透单元，所述一级循环罐与多个依次串联反渗透单元间设有一级高压泵用于供料，相邻所述反渗透单元间设置有中间罐及输送物料的高压泵，多个依次串联的所述反渗透单元的浓液出口设有回流管线，所述回流管线的连接方式为与一级循环罐连接、与上一级反渗透单元连接、与本级的中间罐连接或者三者任意组合中的一种；所述单级RO浓缩段设备中单级反渗透单元的透过液出口与一级循环罐进料口连接。2.根据权利要求1所述的一种大循环反渗透工艺脱出低分子量醇类的装置，其特征在于：所述多级RO反渗透设备为四个依次串联的一级反渗透单元、二级反渗透单元、三级反渗透单元、四级反渗透单元，所述一级循环罐出料口通过一级高压泵与一级反渗透单元连接，所述一级反渗透单元透过液出口通过一级中间罐及二级高压泵与二级反渗透单元连接，所述二级反渗透单元透过液出口通过二级中间罐及三级高压泵与三级反渗透单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智根，吴健，文德园，黄鹏浩，翟君锋，
申请(专利权)人：成都泓润科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51