含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物的分離回收方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于溶劑-水混合物分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物的分離回收方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，這些工業(yè)廢水如果直接排放，一方面會嚴(yán)重污染環(huán)境；另一方面，會造成嚴(yán)重浪費。因此，排放前需要對工業(yè)廢水中的有機(jī)溶劑進(jìn)行資源化回收處理。其中，溶劑涉及丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇，特別是涉及異丙醇。
[0003]異丙醇作為一種性能優(yōu)良的有機(jī)溶劑和化工原料被廣泛應(yīng)用于制藥、化妝品、塑料、香料、涂料、電子工業(yè)等領(lǐng)域，因此產(chǎn)生了大量含異丙醇的工業(yè)廢水需回收處理。異丙醇與水形成共沸物系，對于共沸物的分離，常用的方法有變壓精餾和萃取精餾。萃取精餾需要引入第三組分，而變壓精餾不需要另外加入第三組分，只要通過對輸入熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)，便能獲得更高純度的產(chǎn)品，但變壓精餾總的經(jīng)濟(jì)成本較萃取精餾要高。
[0004]然而，對于含有易結(jié)垢類雜質(zhì)(如蛋白類及鹽類雜質(zhì))的異丙醇-水混合溶液，目前的工藝是物料入精餾塔內(nèi)蒸餾，塔頂蒸出濃異丙醇去循環(huán)回用，塔釜直接出廢水去環(huán)保，工藝為常壓及減壓下操作，精餾塔采用板式塔，由于結(jié)垢的產(chǎn)生，使塔板極易發(fā)生堵塞，塔底的再沸器也容易堵塞，使生產(chǎn)不穩(wěn)定且能耗大收率低，影響生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。
[0005]因此，本發(fā)明需要在變壓精餾的基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，同時要保證精餾過程溫度不能過高，使蛋白類及鹽類等雜質(zhì)不易結(jié)垢，并且要降低廢水的排放量，實現(xiàn)高效節(jié)能環(huán)保的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一在于提供一種含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物的分離回收方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:
[0007](1)將含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物進(jìn)行減壓提餾操作；
[0008](2)將減壓提餾操作得到的產(chǎn)品進(jìn)行精餾操作，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%以上的溶劑
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[0009]所述含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物中的易結(jié)垢雜質(zhì)為蛋白質(zhì)、鹽類。
[0010]本發(fā)明所述減壓提餾操作的熱源為所述精餾操作產(chǎn)生的冷凝潛熱；
[0011]優(yōu)選地，采用多級換熱分別對所述減壓提餾操作的進(jìn)料和所述精餾操作的進(jìn)料進(jìn)行預(yù)熱；
[0012]優(yōu)選地，所述多級換熱的熱源通過外界提供，或通過系統(tǒng)內(nèi)部提供，優(yōu)選通過系統(tǒng)內(nèi)部提供；
[0013]優(yōu)選地，所述多級換熱為二級換熱。
[0014]本發(fā)明所述減壓提餾的操作壓力為10?50kPa ；
[0015]優(yōu)選地，所述減壓提餾的氣相出料溫度為20?60°C ;所述減壓提餾的回流比優(yōu)選為1?5 ;所述減壓提餾的回流溫度優(yōu)選為20?50°C ;
[0016]優(yōu)選地，所述精餾的操作壓力高于所述減壓提餾的操作壓力，優(yōu)選所述精餾的操作壓力為100?200kPa ；
[0017]優(yōu)選地，所述精餾的氣相出料溫度為50?120°C ;所述精餾的回流比優(yōu)選為1?5 ;所述精餾的回流溫度優(yōu)選為30?100°C。
[0018]本發(fā)明所述含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物中的易結(jié)垢雜質(zhì)的質(zhì)量含量為0.5%?10% ；
[0019]優(yōu)選地，所述減壓提餾操作得到的廢水中溶劑含量低于0.01% ;
[0020]優(yōu)選地，所述精餾操作得到的廢水中溶劑含量低于0.0001%。
[0021]本發(fā)明所述含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物中的溶劑選自異丙醇、丙酮、乙醇、甲醇中的任意1種，優(yōu)選異丙醇；
[0022]優(yōu)選地，當(dāng)所述含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物中的溶劑為異丙醇時，異丙醇質(zhì)量含量為5%?70%。
[0023]本發(fā)明目的之二在于提供一種含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物的分離回收裝置，其特征在于，所述裝置包括:依次連接的減壓提餾單元和精餾單元；所述精餾單元連接有為裝置提供熱量的供熱單元。
[0024]本發(fā)明所述裝置在所述減壓提餾單元和精餾單元之間設(shè)置換熱單元；
[0025]優(yōu)選地，所述換熱單元包括熱流股進(jìn)料管與精餾單元出氣口連接的第一換熱器，以及與所述第一換熱器的熱流股出料管連接的液相回流罐；所述第一換熱器冷流股進(jìn)料管與所述減壓提餾單元的出液口連接；所述第一換熱器冷流股出料管與所述減壓提餾單元的進(jìn)氣口連接；
[0026]本發(fā)明所述第一換熱器可以是加熱器、冷卻器、蒸發(fā)器、冷凝器、冷凝/再沸器中的任一種；
[0027]優(yōu)選地，所述換熱單元的第一換熱器為降膜蒸發(fā)器；
[0028]降膜蒸發(fā)具有高傳熱效率，液體循環(huán)使加熱面接觸時間短且連續(xù)沖洗避免加熱面結(jié)垢堵塞。
[0029]本發(fā)明所述減壓提餾單元包括減壓提餾塔，設(shè)置于所述減壓提餾塔進(jìn)料口之前的第一預(yù)熱單元，設(shè)置于所述減壓提餾塔出氣口的塔頂冷凝器；
[0030]優(yōu)選地，所述第一預(yù)熱單元的熱源由外界提供，或者由系統(tǒng)內(nèi)部提供，優(yōu)選由減壓提餾單元產(chǎn)物的顯熱和/或精餾單元產(chǎn)物的顯熱提供；
[0031]優(yōu)選地，所述第一換熱器的冷流股進(jìn)料管與所述減壓提餾塔的出液口連接，所述第一換熱器冷流股出料管與所述減壓提餾塔的進(jìn)氣口連接；
[0032]優(yōu)選地，所述第一預(yù)熱單元包括至少一個換熱器；
[0033]優(yōu)選地，所述第一預(yù)熱單元包括:依次連接的兩個換熱器。
[0034]本發(fā)明所述精餾單元包括精餾塔和設(shè)置于所述精餾塔進(jìn)料口之前的第二預(yù)熱單元;
[0035]優(yōu)選地，所述第二預(yù)熱單元的熱源由外界提供，或者由系統(tǒng)內(nèi)部提供，優(yōu)選由減壓提餾單元產(chǎn)物的顯熱和/或精餾單元產(chǎn)物的顯熱提供；
[0036]優(yōu)選地，所述第一換熱器的熱流股進(jìn)料管與所述精餾塔的出氣口連接，所述液相回流罐的出料管與所述精餾塔的進(jìn)液口連接；
[0037]優(yōu)選地，所述第二預(yù)熱單元包括至少一個換熱器；
[0038]優(yōu)選地，所述第二預(yù)熱單元包括:依次連接的兩個換熱器。
[0039]本發(fā)明涉及的減壓提餾塔和精餾塔均為普通精餾塔，可以為板式塔或填料塔；本發(fā)明涉及的換熱器可以是加熱器、冷卻器、蒸發(fā)器、冷凝器、冷凝/再沸器中的任一種；
[0040]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0041](1)本發(fā)明利用低溫蒸餾下蛋白類及鹽類等雜質(zhì)不易結(jié)垢的特點，使減壓提餾塔在低溫下操作，大大減少了結(jié)垢的發(fā)生；同時，精餾塔內(nèi)料液完全脫除了結(jié)垢等雜質(zhì)，操作為潔凈條件下進(jìn)行，成功解決了料液內(nèi)雜質(zhì)易結(jié)垢堵塞塔板或填料的問題，保證了精餾塔內(nèi)的清潔；
[0042](2)本發(fā)明將精餾塔產(chǎn)生的冷凝潛熱回收，并將其作為減壓提餾塔的熱源；同時采用多級換熱實現(xiàn)熱量的有效利用，節(jié)約了蒸汽用量；當(dāng)所述含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物中的溶劑為質(zhì)量含量為5%?70%的異丙醇時，與原常壓精餾工藝相比，蒸汽用量減少了 30%?70% ；
[0043](3)本發(fā)明同時降低了廢水的排放量，實現(xiàn)了高效節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0044]圖1為【具體實施方式】一提供的含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物的分離回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]其中，100減壓提餾單元，200精餾單元，300換熱單元，400供熱單元；
[0046]圖2為【具體實施方式】二提供的含易結(jié)垢雜質(zhì)的溶劑-水混合物的分離回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]其中，101減壓提餾塔，102進(jìn)料栗，103冷凝預(yù)熱器，104熱水預(yù)熱器，105塔頂冷凝器，106廢水栗；201精餾塔，202凝水預(yù)熱器，203精餾釜液預(yù)熱器；301降膜蒸發(fā)器，30