本实用新型专利技术提供了一种高含水量有机溶剂沸石膜循环连续脱水系统，该系统采用两级沸石膜循环连续脱水系统，每级沸石膜循环连续脱水系统均包括相应的沸石膜，且该沸石膜的渗余液的一部分回流至其进料段，剩余部分作为下一级的进料或粗产品；该系统简单可靠、投资低、易操作、适用性强，适合于各种高含水量有机溶剂的脱水，包括乙醇、异丙醇、杂醇油、THF(四氢呋喃)、NMP(氮甲基吡咯烷酮)、乙腈、混合丁醇等有机溶剂。通过上述两级沸石膜循环连续脱水系统，可将含水量为40wt％的高含水量有机溶剂的含水量降低至约2wt％，有机物的收率≥95％。有机物的收率≥95％。有机物的收率≥95％。
【技术实现步骤摘要】
一种高含水量有机溶剂沸石膜循环连续脱水系统
[0001]本技术涉及膜分离领域，具体涉及高含水量有机溶剂的沸石膜循环脱水领域。
技术介绍
[0002]随着环保政策的越来越严，有机溶剂脱水回收利用越来越得到重视，不仅可以解决环保问题，还可以得到低含水量的有机溶剂产品，经济效益明显。
[0003]有机溶剂的脱水一般采用精馏塔分离和膜分离的工艺技术，在一些特殊场合不适合用精馏塔分离时，只能采用膜分离的方法。对于膜分离脱水，工业上较为成熟的技术是采用无机沸石膜脱水，已得到大规模工业化应用。
[0004]沸石膜脱水原理：沸石是一种具有均匀微孔结构的铝硅酸盐材料，沸石膜本身是在圆柱形陶瓷支撑管的外表面有一层沸石膜涂层。沸石膜通过其“分子筛”功能选择性地让水分子通过，为了使含水有机溶剂脱水，在膜管外部(壳程)进料，水分子从分子筛膜层外部向内部渗透(管程)，由两侧的压力差驱动脱水。
[0005]沸石膜脱水系统有两种脱水方式：VP(蒸汽渗透)和PV(渗透汽化)。这两种方式共同点是进料侧加压和渗透侧抽真空，二者主要区别在于进料相态是气相还是液相。应该注意的是，无论选择VP还是PV脱水方式，渗透侧始终是气相。
[0006]对于高含水量高沸点有机溶剂，尤其是含水量≥30wt％的高沸点有机溶剂，只能采用沸石膜渗透汽化方式进行脱水。传统的高含水量有机溶剂脱水系统采用多级沸石膜串联来得到脱水的目的，一般在10级以上。由于各级沸石膜脱水时，渗透汽化会带走原料的热量，在各级沸石膜之间还需要增加加热器，每个加热器需要进行蒸汽流量控制，使得系统过于复杂，操作难度大。
技术实现思路
[0007]本技术的目的在于提供一种高含水量有机溶剂沸石膜循环连续脱水系统，该系统采用简单的两级沸石膜循环脱水系统，解决了传统多级串联沸石膜脱水系统复杂、操作难度大等问题。
[0008]本技术采用的技术方案如下：
[0009]一种高含水量有机溶剂沸石膜循环连续脱水系统，使用两级沸石膜系统，其中，第一级沸石膜系统包括一级进料罐V
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101，一级进料泵P
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101A/B，一级预热器E
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101及一级沸石膜X
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101；所述一级进料罐V
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101的进料口连接原料管道和所述一级沸石膜X
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101的渗余液出口，进而所述一级进料罐V
‑
101用于承接待脱水原料及来自一级沸石膜X
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101的循环流；所述一级进料罐V
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101的出口通过一级进料泵P
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101A/B连通一级预热器E
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101的冷物料进口，所述一级预热器E
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101的冷物料出口连通所述一级沸石膜X
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101的进料口；
[0010]所述第二级沸石膜系统包括二级进料罐V
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102，二级进料泵P
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102A/B，二级预热器E
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103和二级沸石膜X
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102；所述二级进料罐V
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102的进料口连接一级沸石膜X
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101的渗余液
出口和二级沸石膜X
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102的渗余液出口，进而所述二级进料罐V
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102用于承接来自一级沸石膜X
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101的部分渗余液及来自二级沸石膜X
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102的循环流；所述二级沸石膜X
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102的渗余液出口还连接采出管道，以采出经两级循环脱水后的低含水量有机溶剂。
[0011]其中，一级沸石膜X
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101渗透汽出口连接一级渗透汽冷凝器E
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102的进料口，以将来自一级沸石膜X
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101渗透汽出口的渗透汽冷凝为液相，所述一级渗透汽冷凝器E
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102的冷凝液出口连接二级渗透汽冷凝器E
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104的进料口，以通过更低温度的冷却介质将来自于一级渗透汽冷凝器E
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102的液相物料进一步冷却。
[0012]所述二级沸石膜X
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102的渗透汽出口连接二级渗透汽冷凝器E
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104的进料口，以将来自二级沸石膜X
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102的渗透汽出口的渗透汽冷凝为液相，并与来自于一级渗透汽冷凝器E
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102的液相物料合流。
[0013]所述二级渗透汽冷凝器E
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104的冷凝液出口连接渗透水罐V
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103，以用于收集两级沸石膜系统分离出的水；所述渗透水罐V
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103的内部设有盘管，以用于维持渗透水的温度；所述渗透水罐V
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103的底部连接渗透水泵P
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103A/B以用于将渗透水间歇的送至界外。
[0014]所述渗透水罐V
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103的顶部连接真空泵P
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104，以用于向所述一级沸石膜X
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101和二级沸石膜X
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102的渗透侧提供负压；所述真空泵P
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104的进口管道上设置有负压调节阀以用于调节真空度。
[0015]所述一级沸石膜X
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101和二级沸石膜X
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102包括单个或多个并联的沸石膜组件。
[0016]所述膜组件为无机沸石膜，优选采用NaA膜和/或CHA膜。
[0017]使用时，来自界外的高含水量(≥30wt％)有机溶剂原料与一级沸石膜脱水系统的循环物料混合后进一级进料罐V
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101，混合后的有机溶剂含水量在15wt％左右，通过一级进料泵P
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101A/B加压，再送一级预热器E
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101预热，预热后的物料送一级沸石膜X
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101进行脱水；一级沸石膜X
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101将水溶液的水含量从15wt％降低至约10wt％，初步脱水后的有机水溶液大部分作为循环液，少部分作为二级沸石膜脱水系统进料；来自一级沸石膜脱水系统的有机水溶液与二级沸石膜脱水系统的循环物料混合后进二级进料罐V
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102，二级进料罐V
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102中的有机水溶液的水含量约为5wt％，有机水溶液通过二级进料泵P
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102A/B加压，再送二级预热器E
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103进行预热，预热后的物料送二级沸石膜X
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102进行脱水；二级沸石膜X
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102将有机水溶液的水含量从5wt％降低至约2wt％，脱水后的有机水溶液大部分作为循环液，少部分作为低含水量有机溶剂产品送去界外；一级沸石膜X
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101渗透汽通过一级渗透汽冷凝器E
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102冷凝，二级沸石膜X
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102本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高含水量有机溶剂沸石膜循环连续脱水系统，使用两级沸石膜系统，其特征在于：第一级沸石膜系统包括一级进料罐，一级进料泵，一级预热器及一级沸石膜；所述一级进料罐的进料口连接原料管道和所述一级沸石膜的渗余液出口；所述一级进料罐的出口通过一级进料泵连通一级预热器的冷物料进口，所述一级预热器的冷物料出口连通所述一级沸石膜的进料口；第二级沸石膜系统包括二级进料罐，二级进料泵，二级预热器和二级沸石膜；所述二级进料罐的进料口连接一级沸石膜的渗余液出口和二级沸石膜的渗余液出口；所述二级沸石膜的渗余液出口还连接采出管道。2.如权利要求1所述的一种高含水量有机溶剂沸石膜循环连续脱水系统，其特征在于：一级沸石膜的渗透汽出口连接一级渗透汽冷凝器的进料口，所述一级渗透汽冷凝器的冷凝液出口连接二级渗透汽冷凝器的进料口。3.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建平，文婷，
申请(专利权)人：合肥江新化工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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