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一種戊二胺提取裝置的制作方法

文檔序號:11835463閱讀:360來源:國知局

本實用新型涉及工業(yè)干燥設備領域,具體涉及一種戊二胺提取裝置。



背景技術:

戊二胺(即1,5-戊二胺、1,5-二氨基戊烷、尸胺)是一種重要的聚合物單體。從1,5-戊二胺出發(fā),可以合成系列聚酰胺,如聚酰胺56、聚酰胺510等,或聚酯酰胺等產(chǎn)品,廣泛應用于紡織、電子電器、機械設備、汽車等領域。

目前以生物法生產(chǎn)的戊二胺的分離提取技術中,常用的途徑是通過向戊二胺發(fā)酵液或戊二胺酶轉(zhuǎn)化液中添加強堿如氫氧化鈉溶液等,將戊二胺鹽置換為游離的戊二胺以及可溶性無機鹽,再通過蒸餾/蒸發(fā)將戊二胺提取出來。因而,在這樣的技術觀念下,現(xiàn)有技術在堿的選擇上多采用加入強堿溶液如氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液等以避免戊二胺鹽的轉(zhuǎn)化過程有固體生成,或者在加堿后改進過濾工藝,以期避免固體沉淀對蒸餾/蒸發(fā)過程的影響,從而提高戊二胺的回收率。

在專利ZL 200980121108中,戊二胺酶反應液用UF12000分子量的有機膜處理,以降低反應液中三官能團有機物。處理后的戊二胺溶液加熱到100℃以上分解戊二胺碳酸鹽,然后蒸餾戊二胺得到產(chǎn)品。碳酸鹽的分解需要較高的溫度和長時間加熱,而且不能保證碳酸鹽的全部分解,對精餾工藝和產(chǎn)品質(zhì)量均會造成影響。此方法僅適用于從戊二胺碳酸鹽中分離1,5-戊二胺,適用性非常受限制。

專利CN 101970393 A采用加液態(tài)堿并納濾的方式以減少固體沉淀或雜質(zhì)對蒸餾過程的不良影響,提高蒸餾戊二胺的收率。但納濾的使用不適用有大量固態(tài)雜質(zhì)存在的情況,當體系中含有大量菌體、無機鹽沉淀等固體雜質(zhì)或大分子雜質(zhì)存在的情況下,如果使用納濾,則必須在納濾之前先經(jīng)過微濾甚至超濾進行預過濾,否則納濾通量很低而且容易被堵塞,耗時耗能,并損壞納濾膜的使用壽命。而且,該方法基本上只適用于添加溶解性堿或堿溶液 的情形。若使用氫氧化鈉或氫氧化鉀置換戊二胺鹽,最終的溶液體系中存在大量硫酸鈉或氯化鈉、硫酸鉀等鹽,在后期蒸餾中析出會影響戊二胺的蒸發(fā)收率。

基于前述情況,現(xiàn)有的工業(yè)中并沒有可簡單高效從戊二胺鹽溶液中提取戊二胺的工藝和裝置。

槳葉干燥裝置是一種工業(yè)上常見的干燥設備,多用于干燥產(chǎn)品中的水分、溶劑等,以得到目標產(chǎn)品。在戊二胺蒸餾/蒸發(fā)過程中,由于體系成分的特殊性,采用現(xiàn)有的槳葉干燥裝置提取戊二胺時,不能達到理想的收率,嚴重制約了戊二胺的工業(yè)化生產(chǎn)。



技術實現(xiàn)要素:

為克服現(xiàn)有技術中缺少設備簡單、運行穩(wěn)定、高效的戊二胺提取裝置,本實用新型的目的是提供一種戊二胺提取裝置,其包括以下裝置:

戊二胺蒸發(fā)裝置,其為槳葉干燥裝置,包括用于排出含戊二胺的水蒸氣的排氣口,所述槳葉干燥裝置設置有至少包裹所述排氣口的密封部件;以及

戊二胺收集裝置,其與所述戊二胺蒸發(fā)裝置的排氣口相連,用以收集所述含戊二胺的水蒸氣。

本實用新型的戊二胺提取裝置中,所述密封部件包裹所述槳葉干燥裝置的整體。

本實用新型的戊二胺提取裝置中,所述密封部件為密封殼或密封套。

本實用新型的戊二胺提取裝置中,所述槳葉干燥裝置還包括排出蒸發(fā)廢料的排料口,其上設置有保溫部件。

本實用新型的戊二胺提取裝置中,所述保溫部件為保溫夾套或保溫材料形成的保溫涂層。

本實用新型的戊二胺提取裝置中,所述戊二胺提取裝置還包括廢料收集裝置,其與所述排料口相連。

本實用新型的戊二胺提取裝置中,所述戊二胺收集裝置包括冷凝裝置以及收集罐,其中,所述冷凝裝置與所述排氣口相連,所述收集罐與所述冷凝裝置相連。

本實用新型的戊二胺提取裝置中,所述槳葉干燥裝置內(nèi)于所述排料口處設置有角度可調(diào)的出料擋板。

本實用新型的戊二胺提取裝置中,所述出料擋板在豎直方向上的高度為所述槳葉干燥裝置中槳葉直徑的1/2~3/4。

目前工業(yè)上戊二胺提取關鍵的問題在于:在加熱蒸發(fā)的過程中,當大部分水分被蒸出后,溶液中的大量無機鹽析出增大體系粘稠度,蒸發(fā)設備不能實現(xiàn)有效的傳熱傳質(zhì)從而導致蒸發(fā)效率低下,產(chǎn)品收率低。本實用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),槳葉干燥裝置具備良好的傳熱、攪拌功能,可滿足戊二胺蒸發(fā)過程中的要求,但同時也發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有槳葉干燥裝置并不能完全滿足戊二胺蒸發(fā)的要求,基于此,本實用新型對于現(xiàn)有的槳葉干燥裝置進行了改進,增加了其氣密性、保溫性等性能,使之可以方便、高效地應用于戊二胺的提取。

本實用新型所提供的戊二胺提取裝置,基于現(xiàn)有的槳葉干燥裝置并進行改進,使之成為適用于戊二胺提取的蒸發(fā)裝置,克服了傳統(tǒng)上認為從含有大量固體雜質(zhì)的體系中難以高效提取戊二胺的認識,可以取得較高的戊二胺收率。本實用新型的戊二胺提取裝置可以連續(xù)進料操作或分批次操作,適用性強,設備簡單,采用其進行戊二胺工業(yè)化生產(chǎn)可簡化工藝、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。此外,本實用新型的戊二胺提取裝置在使用過程中沒有戊二胺氣的溢出,廢料也不會堵塞裝置,可長時間穩(wěn)定運行,環(huán)境友好。

附圖說明

圖1為本實用新型的戊二胺提取裝置的結構示意圖。

其中,附圖標記說明如下:1、戊二胺蒸發(fā)裝置;101、排氣口;102、排料口;103、夾套;104、加熱軸;105、加熱介質(zhì)進口;106、加熱介質(zhì)出口;107、槳葉;108、進料口;109、密封部件;110、保溫部件;111、出料擋板;2、戊二胺收集裝置;201、冷凝裝置;202、收集罐;3、廢料收集裝置。

具體實施方式

現(xiàn)參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而,示例實施方式能夠以多種形式實施,且不應被理解為限于在此闡述的實施方式;相反,提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整,并將示例實施方式的構思全面地傳達 給本領域的技術人員。在圖中,為了清晰,夸大了區(qū)域和層的厚度。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構,因而將省略它們的詳細描述。

需要說明的是,本發(fā)明中上、下等用語,僅為互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的,而不應該認為是具有限制性的。

如圖1所示,本實用新型提供了一種戊二胺提取裝置,包括:戊二胺蒸發(fā)裝置1以及戊二胺收集裝置2,實際應用中,將含有游離1,5-戊二胺的溶液體系送入戊二胺蒸發(fā)裝置1中,加熱產(chǎn)生含有戊二胺的水蒸氣,由戊二胺收集裝置2收集后得到純化的戊二胺水溶液。

戊二胺蒸發(fā)裝置1為一槳葉干燥裝置,其包括用于排出含戊二胺的水蒸氣的排氣口101以及排出蒸發(fā)廢料的排料口102。除此之外,槳葉干燥裝置還包括用于加熱的夾套103以及加熱軸104,用于加熱含有游離戊二胺的溶液體系。其中,夾套103為具有內(nèi)壁和外壁的雙層中空結構,夾套103的外壁上可設置有若干個加熱介質(zhì)入口105和加熱介質(zhì)出口106,用于輸送加熱介質(zhì)。加熱軸104為回轉(zhuǎn)空心軸,本實用新型中對其數(shù)量不做限定,可以為一根或兩根,優(yōu)選采用兩根。加熱軸104上設置有呈螺旋狀分布的槳葉107,本實用新型中,槳葉107可以為空心槳葉。槳葉干燥裝置還包括用于進料的進料口108。

在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置中,槳葉干燥裝置還設置有至少包裹排氣口101的密封部件109(圖1僅為示例性包裹排氣口101)?;ゎI域現(xiàn)有的槳葉干燥裝置多是用于蒸發(fā)水分或溶劑,與常見的槳葉干燥裝置用途不同,應用于戊二胺提取時,蒸發(fā)出的氣體為最終所需產(chǎn)品,常見的槳葉干燥裝置氣密性不足,為了保證戊二胺的理想收率,故需設置密封部件109,密封部件109可僅包裹排氣口101,也可以包裹更多的槳葉干燥裝置部分,還可以包裹整個槳葉干燥裝置,以更加提高氣密性,防止戊二胺氣體泄露。

本實用新型的戊二胺蒸發(fā)裝置1在實際應用時,含有游離戊二胺的溶液體系由進料口108進入槳葉干燥裝置內(nèi),通過夾套103以及加熱軸104加熱,并通過槳葉107提供有力攪拌,從而使低沸點的戊二胺與水蒸氣被蒸發(fā)出體系,通過排氣口101排出,蒸發(fā)后的廢料由排料口102排出。

在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置的一個實施方式中,密封部件109包裹槳葉干燥裝置的整體。

在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置的一個實施方式中,密封部件109可以為密封殼或密封套,其形式、材質(zhì)等可以為本領域常見的任意種類,能夠達到密封作用即可,本實用新型不作限定。

在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置的一個實施方式中,排料口102還設置有保溫部件110。戊二胺的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,多采用向戊二胺鹽粗品中加入氫氧化鈉等強堿來形成游離的戊二胺,此時形成的體系中含有大量無機鹽,很多種無機鹽如硫酸鈉等在低溫下結晶,易使蒸發(fā)廢料堵塞排料口102,而且形成的固體廢料中也會包裹少量戊二胺從而降低戊二胺收率,因此,為了保證提取裝置穩(wěn)定運行并保證戊二胺的最終產(chǎn)率,排料口102需設置有保溫部件110。保溫部件可以采用本領域常見的任意形式及材料,能夠起到保溫作用即可,本實用新型不作限定。在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置的一個優(yōu)選實施方式中,保溫部件110可以為保溫夾套或者保溫材料形成的保溫涂層。

在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置的一個實施方式中,槳葉干燥裝置內(nèi)于排料口102處設置有角度可調(diào)的出料擋板111。為了使待蒸發(fā)的料液在槳葉干燥裝置中停留足夠長的時間,以便于將其中的戊二胺更完全地蒸發(fā)出來,在排料口102處設置有可調(diào)節(jié)角度的片狀出料擋板111,其可調(diào)節(jié)與加熱軸104的軸心呈垂直或一定角度,用于阻擋位于其頂端以下的廢料進入排料口102。當排料口102周圍堆積的廢料高度已超出出料擋板111的頂端時,可從出料擋板111的頂端溢出,從而進入排料口102排出槳葉干燥裝置。

在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置的一個實施方式中,出料擋板111在豎直方向上的高度可為槳葉107直徑的1/2~3/4。

在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置中,戊二胺收集裝置2與戊二胺蒸發(fā)裝置1的排氣口101相連,用以收集排氣口101排出的含戊二胺的水蒸氣。

在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置的一個實施方式中,戊二胺收集裝置2包括與排氣口101相連的冷凝裝置201以及與冷凝裝置201相 連的收集罐202,含戊二胺的水蒸氣由排氣口101排出,首先通過冷凝裝置201冷凝形成含有戊二胺的水溶液,然后通過收集罐202收集得到產(chǎn)品,所得產(chǎn)品可進一步濃縮或精餾,也可直接作為化工產(chǎn)品應用。在一個優(yōu)選的實施方式中,收集罐202還可連接真空泵,用于抽取、收集戊二胺水溶液。

在根據(jù)本實用新型的戊二胺提取裝置的一個實施方式中,所述戊二胺提取裝置還包括廢料收集裝置3,其與戊二胺蒸發(fā)裝置1的排料口102相連,用于收集蒸發(fā)后所得的廢料。

本實用新型的戊二胺提取裝置適用于戊二胺的蒸發(fā)、提取,克服了傳統(tǒng)上認為從含有大量固體雜質(zhì)的體系中難以高效提取戊二胺的認識,可以取得較高的戊二胺收率。本實用新型的戊二胺提取裝置可以連續(xù)進料或分批次操作,適用性強,設備簡單,環(huán)境友好。采用本實用新型的戊二胺提取裝置進行戊二胺工業(yè)化生產(chǎn)可簡化工藝、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。

雖然為了說明本實用新型,已經(jīng)公開了本實用新型的優(yōu)選實施方案,但是本領域的技術人員應當理解,在不脫離權利要求書所限定的本實用新型構思和范圍的情況下,可以對本實用新型做出各種修改、添加和替換。

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