一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置制造方法及图纸

本技术提供一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，包括母液加热单元、与所述母液加热单元相连的蒸汽渗透单元，蒸汽渗透单元之后依次连接有分子筛吸附单元和热量回收单元，将蒸汽渗透膜脱水与分子筛耦合，对含水有机溶剂进行初次和深度两次脱水，并对气相有机溶剂成品的汽化潜热进行了回收，降低了母液加热蒸发和成品冷凝的能耗，同时提高了有机溶剂成品的纯度，既可以实现市场需求的高纯度脱水，又能实现低能耗的经济性要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及有机溶剂脱水处理，具体涉及一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置。

技术介绍

1、有机溶剂脱水是有机溶剂生产和使用过程中的一个重要环节。大多数有机溶剂与水容易形成共沸物或近沸物，传统有机溶剂脱水技术有如共沸精馏、萃取精馏或吸附等方法，这些方法普遍存在能耗高、工艺流程复杂、效益低下等缺点。膜分离脱水作为一种新型分离技术，具有高效节能、操作方便、过程易于控制、便于放大与集成等优点，但存在如下限制：一是目前市场尤其是医药化工、新能源对有机溶剂脱水深度要求更高，而单一渗透汽化膜工艺在低含水量下脱水性能有限；二是渗透汽化膜脱水工艺为提高膜分离效率，需采用蒸汽渗透的进料方式，即原料在进膜之前需被汽化，使得整体工艺能耗偏高，膜分离技术优势不能完全体现。而单独使用吸附器脱水，虽然脱水效率可以实现，但是装置为大型装置，需要宽阔的设置空间，并且初始成本和运行成本都很高，因此急需一种工艺简单、能耗低的有机溶剂脱水技术。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本技术提供一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，包括母液加热单元、与所述母液加热单元相连的蒸汽渗透单元，蒸汽渗透单元之后依次连接有分子筛吸附单元和热量回收单元。

2、进一步的，母液加热单元包括依次相连的母液预热器和母液蒸发器。

3、进一步的，该脱水装置还包括解析液储罐、母液泵和解析液泵，分子筛吸附单元的解析液出口与解析液储罐进口连接，解析液储罐出口通过解析液泵与母液泵和母液加热单元之间的母液进料管路相连接。

4、进一步的，热量回收单元包括热泵，热泵进口连接于分子筛吸附单元的有机溶剂气相出口，热泵出口连接于母液蒸发器的热媒介质进口。

5、进一步的，热量回收单元包括热泵和水蒸发器，分子筛吸附单元的有机溶剂气相出口连接水蒸发器热媒介质进口，水蒸发器的水蒸气出口连接于热泵进口，热泵出口连接母液蒸发器的热媒介质进口。

6、进一步的，所述母液蒸发器的热媒介质出口连接于母液预热器的热媒介质进口。

7、进一步的，母液预热器的热媒介质出口与水罐相连接，水罐出口通过泵与水蒸发器相连接。

8、进一步的，母液加热单元还包括母液辅蒸发器和母液过热器，母液辅蒸发器连接在母液蒸发器之后，母液过热器连接在母液辅蒸发器之后，蒸汽渗透单元连接在母液过热器之后。

9、进一步的，蒸汽渗透单元由多个膜组件采用串联或并联或串联和并联混合方式组合构成，其中蒸汽渗透膜为优先透水膜。

10、进一步的，分子筛吸附单元中包含至少2组分子筛吸附柱，每组内吸附柱串联连接，各组之间并联连接。

11、本技术提供一种将蒸汽渗透单元和分子筛吸附单元相结合的有机溶剂脱水装置，对含水有机溶剂母液经过初步及深度两次脱水，通过分子筛吸附单元出口成品气相直接经过热泵升温加压后，循环回母液加热单元，或者间接加热循环软水，使循环软水再经过热泵升温加压后，循环回母液加热单元的方式，回收气相成品的汽化潜热，同时气相成品自身得到冷凝，整个工艺只消耗少量饱和水蒸气作余热补充，进而同时降低成品冷凝和母液加热蒸发的能耗，既可以实现市场需求的高纯度脱水，又能实现低能耗的经济性要求。

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【技术保护点】

1.一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，包括母液加热单元、与所述母液加热单元相连的蒸汽渗透单元(M1)，其特征在于：蒸汽渗透单元(M1)之后依次连接有分子筛吸附单元(S1)和热量回收单元；

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：该脱水装置还包括解析液储罐(V1)、母液泵(P1)和解析液泵(P3)，分子筛吸附单元(S1)的解析液出口与解析液储罐(V1)进口连接，解析液储罐(V1)出口通过解析液泵(P3)与母液泵(P1)和母液加热单元之间的母液进料管路相连接。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：热量回收单元除包括热泵(P2)外，还包括水蒸发器(E5)，分子筛吸附单元(S1)的有机溶剂气相出口连接水蒸发器(E5)热媒介质进口，水蒸发器(E5)的水蒸气出口连接于热泵(P2)进口，热泵(P2)出口连接母液蒸发器(E2)的热媒介质进口。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：所述母液蒸发器(E2)的热媒介质出口连接于母液预热器(E1)的热媒介质进口。

5.根据权利要求3所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：母液预热器(E1)的热媒介质出口与水罐(V2)相连接，水罐(V2)出口通过水泵(P4)与水蒸发器(E5)相连接。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：所述母液加热单元还包括母液辅蒸发器(E3)和母液过热器(E4)，母液辅蒸发器(E3)连接在母液蒸发器(E2)之后，母液过热器(E4)连接在母液辅蒸发器(E3)之后，蒸汽渗透单元(M1)连接在母液过热器(E4)之后。

7.根据权利要求1所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：所述蒸汽渗透单元(M1)由多个膜组件采用串联或并联或串联和并联混合方式组合构成，其中蒸汽渗透膜为优先透水膜。

8.根据权利要求1所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：分子筛吸附单元(S1)中包含至少2组分子筛吸附柱，每组内吸附柱串联连接，各组之间并联连接。

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【技术特征摘要】

1.一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，包括母液加热单元、与所述母液加热单元相连的蒸汽渗透单元(m1)，其特征在于：蒸汽渗透单元(m1)之后依次连接有分子筛吸附单元(s1)和热量回收单元；

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：该脱水装置还包括解析液储罐(v1)、母液泵(p1)和解析液泵(p3)，分子筛吸附单元(s1)的解析液出口与解析液储罐(v1)进口连接，解析液储罐(v1)出口通过解析液泵(p3)与母液泵(p1)和母液加热单元之间的母液进料管路相连接。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：热量回收单元除包括热泵(p2)外，还包括水蒸发器(e5)，分子筛吸附单元(s1)的有机溶剂气相出口连接水蒸发器(e5)热媒介质进口，水蒸发器(e5)的水蒸气出口连接于热泵(p2)进口，热泵(p2)出口连接母液蒸发器(e2)的热媒介质进口。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽渗透与分子筛耦合的有机溶剂脱水装置，其特征在于：所述母液蒸发器...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗安忆，王剑舟，庆珺，丁宏权，庆天，
申请(专利权)人：江苏峰科达技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：