一种用于切割液脱水的工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于切割液脱水的间歇式蒸馏装置，该装置包括一个反应釜，反应釜设有内置盘管和夹套，反应釜上端蒸汽出口与前期热泵控制阀门及后期真空系统控制阀门连接；离心式压缩机入口与前期热泵控制阀门连接，该阀门受反应釜内液体温度控制；离心式压缩机出口与蒸汽缓冲罐入口连接，蒸汽缓冲罐顶部通过蒸汽管路与反应釜夹套连接；该连接管路设有单向阀，防止蒸汽倒流；冷凝器入口连接后期真空系统控制阀门，出口连接汽液分离罐；汽液分离罐上端口连接真空系统，下端口与冷凝液收集管路连接，该管路设有离心泵。利用本发明专利技术对切割液进行脱水回收，比传统工艺单位产品能耗降低25%-35%，冷却水需求量降低60%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种切割液回收的方法及装置，属于资源回收利用

技术介绍
随着光伏行业的迅速发展，与之相关联的企业日益增多，各企业间的竞争也日益激烈，砂浆回收企业也不例外。切割液作为砂浆回收的目标产物之一，提高其回收率，降低生产能耗，成为各回收企业的重要任务。废砂浆中原本不含水分，其水分是 回收过程中引入进去的。回收过程中，前期需先加入纯水降低砂浆粘度，以利于固液分离，到后期又需将切割液半成品中的水分除去。目前切割液回收工艺中大多采用减压蒸馏的方法除去半成品中的水分。该方法采用内置盘管的夹套反应釜，以蒸汽或者导热油为加热介质，在真空条件下将水分以蒸汽形式蒸出，蒸汽通过冷凝器冷凝成水，冷凝水作为工艺补充水回用到砂浆回收过程中。该方法生产出产品色泽好，含水低，切割液成分不受破环，能够保证回收液的品质，适用于切割液含量高的半成品。而实际生产过程中往往会产生大量切割液含量在1%_40%的半成品，若采用减压蒸馏的方式处理，其蒸汽负荷、冷却水用量将大幅增加，生产成本急剧上升。热泵蒸馏技术则避免了上述问题，该技术原理为公用蒸汽或者导热油进入反应釜的内置盘管加热半成品，生成的蒸汽经蒸汽压缩机压缩后温度升高，进入反应釜夹套中，作为热源为反应釜提供热量。这种方法可以处理切割液含量低的半成品，提高回收过程的回收率，同时减少公用蒸汽用量，并减少冷却水消耗，提高切割液回收率，提高能量利用率，节能降耗效果明显。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够使切割液脱水过程中能耗显著降低，冷却水需求量降低，回收率大幅提高且不影响回收液质量的工艺。本专利技术的另一个目的在于提供一种用于切割液脱水的装置。本专利技术的目的是通过下述的技术方案实现的一种用于切割液脱水的装置，包括热泵蒸馏和减压蒸馏两部分，其特征在于该装置为间歇蒸馏装置，包括一个反应釜，反应釜设有内置盘管和夹套，反应釜上端蒸汽出口通过前期热泵控制阀门及后期真空系统控制阀门分别与前期蒸汽再压缩系统和后期真空冷凝系统连接；离心式压缩机入口与前期热泵控制阀门连接，该阀门受反应釜内液体温度控制，离心式压缩机出口与蒸汽缓冲罐入口连接，蒸汽缓冲罐顶部通过蒸汽管路与反应釜夹套连接，该连接管路设有单向阀，防止蒸汽倒流；后期真空系统控制阀门与冷凝器入口连接，冷凝器出口连接汽液分离罐；汽液分离罐上端口连接真空机组，下端口与冷凝液收集管路连接，该管路设有离心泵。利用上述装置进行切割液脱水的工艺，其特征在于包括以下过程 公用蒸汽通入反应釜的盘管中加热釜内切割液含量低的半成品，所产生的蒸汽经前期热泵控制阀门进入离心式压缩机，蒸汽在压缩机内被加压升温；加压升温后的蒸汽进入蒸汽缓冲罐进行分离，分离出的蒸汽通过蒸汽管路回反应釜夹套，与公用蒸汽共同为反应釜加热；分离出的液体经冷凝液体排出管路排出后收集，作为切割液半成品回用； 所述反应釜内切割液含量升至一定含量，温度达到临界温度时，开启后期真空系统控制阀门，关闭前期热泵控制阀门，反应釜中产生的蒸汽经过冷凝器冷凝后进入汽液分离罐，汽液分离罐上部连接真空机组，为装置提供低于-0. 09MPa的真空；冷凝后的液体通过汽液分离罐底部连接的冷凝液收集管路排出后收集回用；所述反应釜内液体含水量低于0. 5%后停止加热，卸料，本次间歇操作完成。所述反应釜带有搅拌装置。 所述反应釜内进料切割液含量为1%_65%。所述公用蒸汽压力为0. 3MPa。所述离心式压缩机压缩比为I. 3-1. 35，所述压缩后蒸汽温度为115°C _120°C。所述离心式压缩机功率为20kW-30kW。所述反应釜内液体的切换温度为90°C -95°C。所述真空机组为水环真空泵加罗茨真空泵，可为系统提供-0. 09MPa以上的真空。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是利用本专利技术所述装置进行切割液回收，比传统工艺单位产品能耗降低25%-35%，冷却水需求量降低60%以上。附图说明图I是本专利技术的结构示意图。图中，I.带搅拌的反应釜；2.前期热泵控制阀门；3.离心式蒸汽压缩机；4.蒸汽缓冲罐；5.蒸汽管路；6.压缩冷凝液体排出管路；7.后期真空系统控制阀门；8.冷凝器；9.汽液分离罐；10.真空机组；11.冷凝液收集管路；12.离心泵一 ；13.离心泵二 ；14.单向阀。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图I所示，用于切割液脱水的装置，包括反应釜1，所述反应釜I的顶部设有蒸汽出口，蒸汽出口通过前期热泵控制阀门2与前期蒸汽再压缩系统连接，并通过后期真空系统控制阀门7与后期真空冷凝系统连接。所述反应釜I产生的蒸汽通过离心式蒸汽压缩机3压缩，进入蒸汽缓冲罐4。所述蒸汽缓冲罐4中凝结的液体通过压缩后冷凝液体排出管路6排出后收集，所述蒸汽缓冲罐4中的蒸汽通过蒸汽管路5回反应釜I夹套进行加热。间歇过程后期，所述反应釜I产生的蒸汽通过冷凝器8冷凝后进入汽液分离罐9，所述汽液分离罐9顶部连接真空机组10，为系统提供所需真空环境。所述汽液分离罐9底部连接冷凝液收集管路11，冷凝后的液体通过汽液分离罐底部连接的冷凝液收集管路排出后收集回用。本专利技术的工作过程为 切割液半成品进入反应釜I中加热脱水，本过程为间歇操作。开启前期热泵控制阀门2，关闭后期真空系统控制阀门7，开启公用蒸汽为反应釜I加热至反应釜内液体有蒸汽产出。加热产生的蒸汽经过离心式蒸汽压缩机3压缩至0. IlMPa-O. 115MPa，该压缩蒸汽温度为115°C -120°C。经过蒸汽缓冲罐4进行汽液分离后，蒸汽通过蒸汽管路5回反应釜I夹套与公用蒸汽共同加热，该过程逐步减少一次热蒸汽用量。蒸汽缓冲罐4中的液相经过压缩后冷凝液体排出管路6排出后冷却收集，该冷凝液体可用于砂浆回收的其他工序。反应釜I中温度到达90°C _95°C时，关闭前期热泵控制阀门2，开启后期真空系统控制阀门7，通过真空机组10控制体系压力在-0. 09MPa以下。此时反应釜产生的蒸汽通过冷凝器8冷凝后进入汽液分离罐9，冷凝后水通过冷凝液体收集管路11收集回用。冷凝器8壳程使用冷却水冷凝。反应釜I中切割液含水量降至0. 5%后停止加热，放出物料，该间歇过程结束。本实施例所述反应釜中切割液半成品进料量为8t，该切割液含量35%，初始温度300C。加热结束后得到含水0. 45%的切割液2. 7t，产品色泽好，经检测，切割液成分未被破坏，回收切割液可以继续使用。本实施例所述离心式压缩机压缩比I. 3-1. 35。本实施例使用公用蒸汽I. 9t，蒸汽压力0. 3MPa，使用冷却水3. 5t。为比较普通蒸馏脱水工艺与本专利技术热泵精馏脱水工艺的设计能耗，两种流程所采用的原料切割液指标均相同，其中压缩机效率按75%计算，并且按照SH/T3110-2001《石油化工设计能量消耗计算方法》对电力及耗能工质进行了能量折算，折算值见表I。两种工艺流程的设计能耗见表2。两种工艺流程所用公用工程消耗及价格见表3。表I电力及耗能工质能量折算值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于切割液脱水的装置，包括热泵蒸馏和减压蒸馏两部分，其特征在于：（a）该装置为间歇蒸馏装置；（b）该装置包括一个反应釜（1），反应釜（1）设有内置盘管和夹套，反应釜（1）上端蒸汽出口通过前期热泵控制阀门（2）及后期真空系统控制阀门（7）分别与前期蒸汽再压缩系统和后期真空冷凝系统连接；（c）离心式压缩机（3）入口与前期热泵控制阀门（2）连接，该阀门受反应釜（1）内液体温度控制；离心式压缩机（3）出口与蒸汽缓冲罐（4）入口连接，蒸汽缓冲罐（4）顶部通过蒸汽管路（5）与反应釜夹套连接，该连接管路设有单向阀，防止蒸汽倒流；（d）后期真空系统控制阀门（7）与冷凝器（8）入口连接，冷凝器（8）出口连接汽液分离罐（9），汽液分离罐（9）上端口连接真空机组（10），下端口与冷凝液收集管路（11）连接，该管路设有离心泵。

【技术特征摘要】
1.一种用于切割液脱水的装置，包括热泵蒸馏和减压蒸馏两部分，其特征在于 (a)该装置为间歇蒸馏装置； (b)该装置包括一个反应釜(I)，反应釜(I)设有内置盘管和夹套，反应釜(I)上端蒸汽出口通过前期热泵控制阀门(2)及后期真空系统控制阀门(7)分别与前期蒸汽再压缩系统和后期真空冷凝系统连接； (c )离心式压缩机(3 )入口与前期热泵控制阀门(2 )连接，该阀门受反应釜(I)内液体温度控制；离心式压缩机(3)出口与蒸汽缓冲罐(4)入口连接，蒸汽缓冲罐(4)顶部通过蒸汽管路(5)与反应釜夹套连接，该连接管路设有单向阀，防止蒸汽倒流； (d)后期真空系统控制阀门(7)与冷凝器(8)入口连接，冷凝器(8)出口连接汽液分离罐(9)，汽液分离罐(9)上端口连接真空机组(10)，下端口与冷凝液收集管路(11)连接，该管路设有离心泵。2.一种用于切割液脱水的工艺，其特征在于包括以下过程 Ca)反应釜(I)内加入含水切割液，公用蒸汽在盘管内对反应釜进行加热蒸馏，所产生的蒸汽经前期热泵控制阀门(2)进入离心式压缩机(3)，蒸汽在压缩机(3)内被加压升温； (b )加压升温后的蒸汽进入蒸汽缓冲罐(4 )进行分离，分离出的蒸汽通过蒸汽管路(5 )回反应釜夹套，与公用蒸汽共同为反应釜(I)加热；分离出的液体经冷凝液体排出管路(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡城，张伟涛，翟志强，朱立升，胡仰栋，
申请(专利权)人：青岛海林电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：