本實(shí)用新型涉及溶媒回收技術(shù)領(lǐng)域,具體提供一種碳酸二甲酯的回收裝置。
背景技術(shù):
碳酸二甲酯即DMC,是一種無(wú)毒的溶劑,在醫(yī)藥化工中應(yīng)用廣泛,是一種重要的有機(jī)合成中間體。由于碳酸二甲酯特殊的物理及化學(xué)特性,其會(huì)緩慢分解,特別是在強(qiáng)酸強(qiáng)堿條件下分解迅速。碳酸二甲酯分解產(chǎn)生的甲醇與碳酸二甲酯共沸,加大了碳酸二甲酯廢液回收再利用的難度。目前對(duì)于低濃度的碳酸二甲酯廢液,一般將其簡(jiǎn)單蒸餾分水后得到碳酸二甲酯,該種方法得到的碳酸二甲酯水分、雜質(zhì)均不符合回收再利用的要求。即使通過(guò)吸水劑(如無(wú)水氯化鈣)繼續(xù)吸水達(dá)到無(wú)水要求,其雜質(zhì)含量也不能達(dá)標(biāo)。故碳酸二甲酯廢水簡(jiǎn)單蒸餾后的產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到回收利用要求而一般作為危廢焚燒處理,不能達(dá)到回收利用的目的。
目前,隨著無(wú)滲透汽化膜的應(yīng)用,用無(wú)機(jī)滲透汽化膜可達(dá)到較好的除水效果。專(zhuān)利號(hào)為CN105949061A的專(zhuān)利文獻(xiàn)中,公開(kāi)了一種蒸汽滲透法回收碳酸二甲酯的工藝及裝置。在該專(zhuān)利文獻(xiàn)中,反應(yīng)液經(jīng)過(guò)初次蒸餾后去除部分副產(chǎn)物,甲醇-碳酸二甲酯共沸物則從萃取蒸餾塔的中部進(jìn)入并與塔頂?shù)膰娏芩佑|進(jìn)行萃取分離。萃取塔底部的液體經(jīng)過(guò)蒸汽滲透膜分離器分離出甲醇,水和微量碳酸二甲酯經(jīng)換熱后返回到萃取塔頂部。該發(fā)明裝置安全系數(shù)高,回收率高,但是,該工藝的成本較高,并且對(duì)于含有的任何雜質(zhì)無(wú)法去除,有待進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決以上存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理,能夠提取出水分合格、可回收利用的碳酸二甲酯,并降低碳酸二甲酯的消耗,提高回收率的碳酸二甲酯的回收裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
一種碳酸二甲酯的回收裝置,包括母液罐、中和水洗罐一、中和水洗罐二、冷凝器一、冷凝器二、冷卻器、連續(xù)粗提塔、再沸器、間歇精制塔、加熱釜、分水罐和成品儲(chǔ)罐;所述連續(xù)粗提塔底端與再沸器相連接,間歇精制塔底端與加熱釜相連接;所述母液罐的出液口與中和水洗罐一的進(jìn)液口管路連接,中和水洗罐一的出液口與連續(xù)粗提塔的進(jìn)液口管路連接,連續(xù)粗提塔的出氣口與冷凝器一的進(jìn)氣口管路連接,冷凝器一的出液口與連續(xù)粗提塔的回流口、中和水洗罐二的進(jìn)液口分別管路連接,中和水洗罐二的出液口與加熱釜的進(jìn)液口管路連接,間歇精制塔的出氣口與冷凝器二的進(jìn)氣口管路連接,冷凝器二的出液口與分水罐的進(jìn)液口管路連接,分水罐的底部出液口與間歇精制塔的回流口管路連接,間歇精制塔的成品出口與冷卻器的進(jìn)氣口管路連接,冷卻器的出液口與成品儲(chǔ)罐的進(jìn)液口管路連接。
所述再沸器為立式再沸器。
所述加熱釜為臥式加熱釜。
所述母液罐內(nèi)的DMC廢料進(jìn)入到中和水洗罐一中,在中和水洗灌一中加入鹽酸或離子膜堿,調(diào)節(jié)DMC廢料至弱酸性。中和水洗罐一中呈弱酸性的DMC廢料進(jìn)入連續(xù)粗提塔中,再沸器對(duì)連續(xù)粗提塔中的DMC廢料進(jìn)行加熱,從連續(xù)粗提塔塔頂采出高濃度的DMC以氣體形式進(jìn)入到冷凝器一進(jìn)行冷凝,冷凝后的高濃度DMC回流到連續(xù)粗提塔中連續(xù)精餾,待連續(xù)粗提塔中的高濃度DMC穩(wěn)定后,高濃度DMC進(jìn)入中和水洗罐二中,連續(xù)粗提塔塔底廢水采出去濃污。在中和水洗罐二中加入少量鹽酸或液堿,攪拌調(diào)節(jié)高濃度DMC至弱酸性,溶解部分水溶性雜質(zhì)。靜置后中和水洗罐二下層的DMC有機(jī)相全部進(jìn)入到加熱釜中,洗滌水相去濃污。待DMC有機(jī)相全部進(jìn)入到加熱釜中,加熱釜對(duì)DMC有機(jī)相加熱,在間歇精制塔塔頂為72-80℃先采出DMC相和水,經(jīng)過(guò)冷凝器二進(jìn)行冷凝,冷凝后的DMC相和水進(jìn)入到分水罐分水,分水罐上層水相返回母液罐,有機(jī)DMC相回流入間歇精制塔底端的加熱釜中,精餾保持分水至分水罐中無(wú)明顯分層。關(guān)閉分水,間歇精制塔塔頂開(kāi)始采出過(guò)渡餾分(不分層,含少量水、甲醇)收集暫存。保持回流比采集過(guò)渡餾分,至間歇精制塔塔頂溫度大于89℃,在間歇精制塔中部取樣口取樣測(cè)水分,直至水分合格后,降低過(guò)渡餾分采集,在間歇精制塔中部采集成品通過(guò)冷卻器進(jìn)入到成品儲(chǔ)罐。待間歇精制塔塔頂溫度達(dá)到91℃后,在間歇精制塔塔頂取樣測(cè)水分合格后,也通過(guò)冷卻器進(jìn)入到成品儲(chǔ)罐中。
作為優(yōu)選,所述回收裝置還包括過(guò)渡餾分罐,過(guò)渡餾分罐的進(jìn)液口與分水罐的底部出液口管路連接,過(guò)渡餾分罐的出液口與加熱釜的進(jìn)液口管路連接。
間歇精制塔進(jìn)行精餾過(guò)程中,當(dāng)間歇精制塔塔頂采出過(guò)渡餾分(不分層,含少量水、甲醇)時(shí),過(guò)渡餾分暫存于過(guò)渡餾分罐中。隨后過(guò)渡餾分罐中的過(guò)渡餾分進(jìn)入到間歇精制塔底端的加熱釜中,與下一批DMC有機(jī)相在間歇精制塔中進(jìn)行精餾,減少了DMC的浪費(fèi),提高回收率。
作為優(yōu)選,所述冷凝器一與中和水洗罐二之間設(shè)置有中間品罐,中間品罐的進(jìn)液口與冷凝器一的出液口管路連接,中間品罐的出液口與中和水洗罐二的進(jìn)液口管路連接。
經(jīng)過(guò)冷凝器一冷凝后的高濃度DMC先進(jìn)入到中間品罐中靜置,分離出水分和高濃度DMC中間品,最大程度提高DMC的成品率。
作為優(yōu)選,所述冷凝器一與中間品罐之間設(shè)置有捕集器一,捕集器一的進(jìn)氣口與冷凝器一的出氣口管路連接,捕集器一的出液口與中間品罐的進(jìn)液口管路連接。
從連續(xù)粗提塔塔頂采出的高濃度的DMC進(jìn)入到冷凝器一進(jìn)行冷凝,沒(méi)有得到充分冷凝的部分進(jìn)入到捕集器一中再次充分冷凝,得到充分冷凝的高濃度的DMC液體進(jìn)入到中間品罐中。
作為優(yōu)選,所述冷凝器二與分水罐之間設(shè)置有捕集器二,捕集器二的進(jìn)氣口與冷凝器二的出氣口管路連接,捕集器二的出液口與分水罐的進(jìn)液口管路連接。
從間歇精制塔塔頂采出的DMC相和水經(jīng)過(guò)冷凝器二進(jìn)行冷凝,沒(méi)有得到充分冷凝的部分氣體進(jìn)入到捕集器二中再次充分冷凝,得到充分冷凝的DMC相和水進(jìn)入到分水罐中。
作為優(yōu)選,所述中間品罐通過(guò)分液管道一與母液罐管路連接,分水罐的上部分水出液口通過(guò)分液管道二與母液罐管路連接。
中間品罐分離出的水分通過(guò)分液管道一進(jìn)入到母液罐中,分水罐上層水相通過(guò)分液管道二進(jìn)入到母液罐中,隨著下一批DMC廢料再次進(jìn)行回收提取,減少DMC的損耗,提高總回收率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的碳酸二甲酯的回收裝置具有以下突出的有益效果:
(一)所述DMC廢料在連續(xù)粗提塔中進(jìn)行粗提前,從中和水洗罐一中調(diào)節(jié)PH,保持DMC廢料弱酸性或中性,能夠最大程度減少DMC的分解;
(二)在連續(xù)粗提塔中進(jìn)行粗提后的中間品,從中和水洗罐二中調(diào)節(jié)PH進(jìn)一步降低DMC分解,保證成品合格,并進(jìn)行水洗除去部分水溶性雜質(zhì),減少過(guò)渡餾分的采出量,提高成品率;
(三)所述中間品罐分離出的水分通過(guò)分分液管道一進(jìn)入到母液罐中,分水罐上層水相通過(guò)分液管道二進(jìn)入到母液罐中,隨著下一批DMC廢料再次進(jìn)行回收提取,減少DMC的損耗,提高總回收率;
(四)所述過(guò)渡餾分罐設(shè)計(jì),能使由間歇精制塔采集出的過(guò)渡餾分進(jìn)入到間歇精制塔底端的釜中,與下一批DMC有機(jī)相在間歇精制塔中進(jìn)行連續(xù)精餾,減少了DMC的浪費(fèi),提高回收率。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型所述碳酸二甲酯的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型所述碳酸二甲酯的回收裝置的工作流程圖。
其中,1.母液罐,2.中和水洗罐一,3.中和水洗罐二,4.連續(xù)粗提塔,5.冷凝器一,6.捕集器一,7.中間品罐,8.間歇精制塔,9.冷凝器二,10.捕集器二,11.分水罐,12.過(guò)渡餾分罐,13.冷卻器,14.成品儲(chǔ)罐,15.立式再沸器,16.回流閥一,17.回流閥二,18.回流流量計(jì)一,19.控制閥一,20.控制閥二,21.流量計(jì)一,22.加熱釜,23.回流閥三,24.回流閥四,25.回流流量計(jì)二,26.控制閥三,27.控制閥四,28.流量計(jì)二,29.分液管道一,30.分液管道二,31.輸送泵一,32.輸送泵二,33.輸送泵三,34.輸送泵四,35.輸送泵五,36.輸送泵六。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的碳酸二甲酯的回收裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例
如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型的碳酸二甲酯的回收裝置,其結(jié)構(gòu)主要包括母液罐1、中和水洗罐一2、中和水洗罐二3、連續(xù)粗提塔4、冷凝器一5、捕集器一6、中間品罐7、間歇精制塔8、冷凝器二9、捕集器二10、分水罐11、過(guò)渡餾分罐12、冷卻器13和成品儲(chǔ)罐14。母液罐1的出液口通過(guò)管道與中和水洗罐一2的進(jìn)液口相連接,母液罐1和中和水洗罐一2之間的管道上設(shè)置有輸送泵一31。中和水洗罐一2的出液口與連續(xù)粗提塔4的進(jìn)液口通過(guò)管道相連接,中和水洗罐一2與連續(xù)粗提塔4之間的管道上設(shè)置有輸送泵二32。連續(xù)粗提塔4底部連接有立式再沸器15,立式再沸器15用于為連續(xù)粗提塔4中的DMC廢料加熱。連續(xù)粗提塔4底部連通有管道,用于將連續(xù)粗提塔4底部的廢水采出去濃污。連續(xù)粗提塔4的出氣口通過(guò)管道與冷凝器一5相連接,冷凝器一5與捕集器一6通過(guò)管道相連接,冷凝器一5與捕集器一6的出液口通過(guò)同一管道與連續(xù)粗提塔4的回流口相連接。管道上設(shè)置有回流閥一16、回流閥二17和回流流量計(jì)一18。同時(shí),冷凝器一5與捕集器一6的出液口通過(guò)同一管道與中間品罐7的進(jìn)液口相連接,管道上設(shè)有控制閥一19、控制閥二20和流量計(jì)一21。中間品罐7通過(guò)管道與中和水洗罐二3的進(jìn)液口相連接,管道上設(shè)有輸送泵三33。同時(shí),中間品罐7的出液口通過(guò)分液管道一29與母液罐1的進(jìn)液口相連接。間歇精制塔8底端連接有加熱釜22,中和水洗罐二3的出液口通過(guò)管道與加熱釜22相連接,且管道上設(shè)有輸送泵四34。間歇精制塔8的出氣口通過(guò)管道與冷凝器二9相連接,冷凝器二9與捕集器二10相連接,冷凝器二9和捕集器二10的出液口通過(guò)同一管道與分水罐11的進(jìn)液口相連接,分水罐11的出液口通過(guò)管道與間歇精制塔8的回流口相連接。管道上設(shè)有回流閥三23、回流閥四24和回流流量計(jì)二25。其中分水罐11的底部出液口與進(jìn)液口之間管道連接,分水罐11中的DMC相和水相可以在分水罐中充分分相。分水罐11的上部分水出液口通過(guò)分液管道二30與母液罐1的進(jìn)液口相連接。分水罐11的底部出液口還與過(guò)渡餾分罐12的進(jìn)液口通過(guò)管道相連接,管道上設(shè)有控制閥三26、控制閥四27和流量計(jì)二28。過(guò)渡餾分罐12的出液口通過(guò)管道與加熱釜22相連接,管道上設(shè)有輸送泵六36。間歇精制塔8的成品出口與冷卻器13相連接,冷卻器13與成品儲(chǔ)罐14相連接,成品儲(chǔ)罐14的出液口與出料管相連接,出料管上設(shè)置有輸送泵五35。
本實(shí)用新型的碳酸二甲酯的回收裝置的工作流程為:?jiǎn)?dòng)輸送泵一31,將母液罐1中的DMC廢料泵入中和水洗罐一2中。在中和水洗罐一2中加入鹽酸或離子膜堿,調(diào)節(jié)DMC廢料至弱酸性,減少DMC的分解。啟動(dòng)輸送泵二32將中和水洗罐一2中的弱酸性DMC廢料泵入連續(xù)粗提塔4中,立式再沸器15工作為連續(xù)粗提塔4中的DMC廢料加熱,高濃度DMC以氣體形式進(jìn)入到冷凝器一5中并進(jìn)行冷凝,在冷凝器一5中沒(méi)有得到充分冷凝的高濃度DMC進(jìn)入到捕集器一6中繼續(xù)冷凝。打開(kāi)回流閥一16和回流閥二17,同時(shí)調(diào)節(jié)回流流量計(jì)一18的流量,經(jīng)過(guò)冷凝的高濃度DMC回流到連續(xù)粗提塔4中。當(dāng)回流到連續(xù)粗提塔4中的高濃度DMC穩(wěn)定時(shí),打開(kāi)控制閥一19和控制閥二20,并調(diào)節(jié)流量計(jì)一21和回流流量計(jì)一18的流量,并使流量計(jì)一21的流量小于回流流量計(jì)一18的流量,精餾后的高濃度DMC中間品進(jìn)入到中間品罐7中。連續(xù)粗提塔4將DMC廢料精餾出高濃度的DMC中間品。啟動(dòng)輸送泵三33,中間品罐7中高濃度的DMC中間品泵入中和水洗罐二3中,同時(shí),中間品罐7中分離出的含有少量DMC的水分通過(guò)分液管道一29回流到母液罐1中,隨著下一批DMC廢料再次進(jìn)行回收提取。在中和水洗罐二3中加入少量鹽酸或液堿,攪拌一段時(shí)間,調(diào)節(jié)高濃度的DMC中間品至弱酸性,溶解部分水溶性雜質(zhì)。靜置后啟動(dòng)輸送泵四34,將中和水洗罐二3下層的DMC有機(jī)相全部泵入到加熱釜22中,水相排入濃污,加熱釜22對(duì)DMC進(jìn)行加熱,在間歇精制塔8中進(jìn)行精餾。間歇精制塔8中的DMC和水相以氣體形式進(jìn)入到冷凝器二9中進(jìn)行冷凝,在冷凝器二9中沒(méi)有得到充分冷凝的DMC和水相進(jìn)入到捕集器二10中繼續(xù)冷凝,經(jīng)過(guò)冷凝的DMC和水相進(jìn)入到分水罐11中,DMC和水相在分水罐11中充分進(jìn)行分相,分水相通過(guò)分液管道二30回流到母液罐1中,隨著下一批DMC廢料再次進(jìn)行回收提取。打開(kāi)回流閥三23和回流閥四24,同時(shí)調(diào)節(jié)回流流量計(jì)二25的流量,DMC有機(jī)相回流到間歇精制塔8中繼續(xù)進(jìn)行精餾,直到分水到分水罐11中沒(méi)有明顯分層。間歇精制塔8塔頂繼續(xù)采出過(guò)渡餾分(不分層,含少量水、甲醇),打開(kāi)控制閥三26和控制閥四27,并調(diào)節(jié)流量計(jì)二28的流量,將過(guò)渡餾分收集暫存于過(guò)渡餾分罐12中,待下批次生產(chǎn)時(shí),啟動(dòng)輸送泵六36,將過(guò)渡餾分罐12中的過(guò)渡餾分泵入加熱釜22中,與下一批DMC有機(jī)相在間歇精制塔8中繼續(xù)精餾。保持回流比采集過(guò)渡餾分,至間歇精制塔塔頂溫度大89℃,在間歇精制塔8的側(cè)線取樣口取樣測(cè)水分合格后,在間歇精制塔8中部采集DMC成品進(jìn)入冷卻器13中冷凝,最后進(jìn)入到成品儲(chǔ)罐14中。經(jīng)過(guò)約30min,待間歇精制塔塔頂溫度達(dá)到91℃后,在間歇精制塔8塔頂取樣測(cè)水分合格后,采集間歇精制塔8塔頂處的DMC成品進(jìn)入冷卻器13中冷凝,最后進(jìn)入到成品儲(chǔ)罐14中。啟動(dòng)輸送泵五35將成品儲(chǔ)罐14中的DMC成品取出放置到指定的位置。
以上所述的實(shí)施例,只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。