一種中空纖維滲透汽化膜制備無水正丙醇的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超高純度正丙醇的制備方法，特別設(shè)計一種中空纖維滲透汽化膜制備無水正丙醇的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超高純正丙醇是電子工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域一種重要的有機試劑，正丙醇可直接用作溶劑或合成乙酸丙酯，用于涂料溶劑、印刷油墨、化妝品等；用于生產(chǎn)醫(yī)藥、農(nóng)藥的中間體正丙胺；用于生產(chǎn)飼料添加劑、合成香料等。此外正丙醇在醫(yī)藥工業(yè)中用于生產(chǎn)丙磺舒、丙戊酸鈉、紅霉素、癲健安、粘合止血劑BCA、丙硫硫胺、2，5-吡啶二甲酸二丙酯等；正丙醇合成的各種酯，用于食品添加劑、增塑劑、香料等許多方面。
[0003]正丙醇中水分是影響其純度的主要因素，在水分含量28.3%wt時，正丙醇與水共沸。常規(guī)的精餾方法難以將水除去，恒沸精餾、萃取精餾技術(shù)又存在能耗高，第三組分污染等缺點。分子篩吸附及無機膜受限于除水能力，無法處理含水分較多的溶劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種直接利用中空纖維滲透汽化膜制備無水正丙醇的裝置及方法，無需進行預(yù)處理，以達到節(jié)省生產(chǎn)空間，能耗低，操作方便，成本低，產(chǎn)品純度高的目的。
[0005]本發(fā)明的一個目的是提供一種中空纖維滲透汽化膜制備無水正丙醇的方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案:
一種中空纖維滲透汽化膜制備無水正丙醇的方法，包括如下步驟:
步驟a，含水正丙醇從原料罐中，經(jīng)栗送入加熱器中，在加熱器中加熱蒸發(fā)，從加熱器的頂部出來后，進入過熱器中，過熱至大于100°C ;步驟b，過熱后的蒸汽進入滲透裝置中，所述滲透裝置包括至少一級中空纖維滲透汽化膜組件，在膜組件的滲透側(cè)抽真空，絕對壓力lOKPa,滲透側(cè)出口得到含水量為90%wt以上的滲透液蒸汽，滲透液蒸汽經(jīng)滲透液冷凝器冷凝后，經(jīng)由水環(huán)栗抽出，暫存在滲透液罐中；滲透液可以二次處理，基本無正丙醇損失；步驟c，一級中空纖維滲透汽化膜組件產(chǎn)品出口處得到含水量為0.l%wt的無水正丙醇蒸汽，無水正丙醇蒸汽經(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷凝后，暫存在產(chǎn)品罐中。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述步驟c中膜組件出口處得到的無水正丙醇蒸汽，再次進入過熱器補充熱量后，進入二級中空纖維滲透汽化膜組件，在二級中空纖維滲透汽化膜組件產(chǎn)品出口處得到含水量小于0.l%wt的無水正丙醇蒸汽，無水正丙醇蒸汽經(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷凝后，暫存在產(chǎn)品罐中。
[0008]進一步，二級中空纖維滲透汽化膜組件滲透側(cè)抽真空，絕對壓力lOKPa，得到含水量90%wt以上的滲透液蒸汽，與一級中空纖維滲透汽化膜組件滲透側(cè)的滲透液蒸汽混合進入滲透液冷凝器冷凝，冷凝后由水環(huán)栗抽出，暫存在滲透液罐。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進方式，步驟c中得到的無水正丙醇蒸汽經(jīng)過熱栗增壓增溫后，作為加熱器的熱源。達到節(jié)能的目的。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進方式，步驟a中的含水正丙醇從原料罐中出來后，經(jīng)栗送至精餾塔中，在精餾塔中精餾后，塔頂蒸汽一部分經(jīng)冷凝器冷凝后作為回流液回流，另一部分蒸汽經(jīng)過熱器過熱后進入滲透裝置。通過與精餾塔耦合，可以處理含水量更多的正丙醇溶液。
[0011]進一步，步驟b中暫存在滲透液罐中的滲透液送入精餾塔中回收正丙醇，可以在塔底得到含水量大于99.5%的廢水，充分回收了正丙醇，廢水也可以直接排放，節(jié)約成本，對環(huán)境友好。
[0012]進一步，所述步驟b中的滲透裝置包括多個中空纖維滲透汽化膜，所述多個中空纖維滲透汽化膜組件為并聯(lián)連接或并聯(lián)連接后再串聯(lián)連接，可以處理含水量更多的原料或者得到純度更高的產(chǎn)品。
[0013]本發(fā)明的另一個目的是提供一種中空纖維滲透汽化膜制備無水正丙醇的裝置。
[0014]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種中空纖維滲透汽化膜制備無水正丙醇的裝置，依次包括，原料罐、栗、加熱器、過熱器和滲透裝置，所述滲透裝置包括至少一級中空纖維滲透汽化膜組件；所述膜組件的滲透液出口側(cè)依次連接滲透液冷凝器、水環(huán)栗和滲透液罐；膜組件的產(chǎn)品出口依次連接產(chǎn)品冷凝器、產(chǎn)品罐。
[0015]進一步，所述滲透裝置包括兩級中空纖維滲透汽化膜組件，其中一級中空纖維滲透汽化膜組件和二級中空纖維滲透汽化膜組件之間還設(shè)有過熱器二，所述栗和過熱器之間還設(shè)有精餾塔。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明提供的超高純正丙醇生產(chǎn)裝置和方法中，不引入第三組分，不存在第三組分對產(chǎn)品及環(huán)境的污染；大大簡化了生產(chǎn)流程及裝置規(guī)模，節(jié)省生產(chǎn)空間，方便生產(chǎn)控制及操作。操作壓力及溫度低，熱量損失小，與精餾工藝相比降低能耗1/2?2/3以上。
[0017]進一步的，引入熱栗充分回收產(chǎn)品及滲透側(cè)余熱，進一步降低能耗。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實施例1中中空纖維滲透汽化膜制備無水正丙醇的裝置示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明實施例2中中空纖維滲透汽化膜制備無水正丙醇的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳述。
[0021]實施例1
見圖1，使用中空纖維滲透汽化膜將正丙醇-水溶液制成超高純無水正丙醇的工藝，步驟如下:
含水32%wt的丙醇-水溶液，流量80kg/h，從原料罐1中由計量栗2送入加熱器3中，在加熱器3中加熱蒸發(fā)，蒸汽經(jīng)過熱器4加熱至105°C，進入一級膜組件5，在滲透側(cè)抽真空，絕壓2.5kPa,得到含水85%wt的滲透液，流量26kg/h。原料蒸汽由產(chǎn)品側(cè)出口出去，經(jīng)過熱器6補充