本實用新型涉及天那水除水領(lǐng)域,特別是一種天那水脫水系統(tǒng)。
背景技術(shù):
天那水含有水、丙酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙腈等溶劑,目前脫除天那水的水分主要采用精餾方法,此方法不容易脫除天那水的水分,主要原因是丙酮與乙酸甲酯可以形成共沸物,沸點為55.6℃,共沸物中丙酮組分為48%,乙酸甲酯與水又可以形成共沸物,沸點為56.5℃,共沸物中水含量為3.5%,兩者共沸點相近,天那水中水分通過精餾方法不容易脫除,而且能耗較高。
另外,也可加入其它脫水劑進(jìn)行脫水,如加入無水氯化鈣,待分層后脫除天那水水分,但此種方法中無水氯化鈣吸水后容易形成黏糊狀氯化鈣,容易堵塞管道,造成清洗不方便,且只能是間歇操作,效率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種脫水徹底、脫水效率高的天那水脫水系統(tǒng)。
本實用新型提供的技術(shù)方案為:本實用新型還公開了一種天那水脫水系統(tǒng),包括滲透汽化膜裝置、原料罐、產(chǎn)品罐、真空泵、熱交換器、蒸發(fā)器、第一冷卻器和第二冷卻器,所述的滲透汽化膜裝置設(shè)有進(jìn)料口、脫水天那水出口和滲透冷凝液出口,所述的進(jìn)料口上依次連接有蒸發(fā)器、熱交換器、原料罐;所述的脫水天那水出口上依次連接有熱交換器、第一冷卻器、產(chǎn)品罐;所述的滲透冷凝液出口上依次連接有第二冷卻器、真空泵,所述的第二冷卻器上設(shè)有滲透冷凝液排出口;天那水原料和脫水天那水通過熱交換器換熱。
在上述的天那水脫水系統(tǒng)中,所述的蒸發(fā)器上設(shè)有蒸汽加熱管;所述的滲透汽化膜裝置中設(shè)有用于加熱從進(jìn)料口輸入的天那水蒸汽的輔助蒸汽加熱管,所述的蒸汽加熱管的入口連接至輔助蒸汽加熱管的入口。
在上述的天那水脫水系統(tǒng)中,所述的原料罐和熱交換器之間設(shè)有原料泵。
在上述的天那水脫水系統(tǒng)中,所述的滲透汽化膜裝置為具有6級陶瓷膜的滲透汽化膜裝置。
在上述的天那水脫水系統(tǒng)中,所述的原料罐的入口依次連接有精餾塔和中和罐。
本實用新型在采用上述技術(shù)方案后,其具有的有益效果為:
本實用新型通過滲透汽化膜裝置和其他的輔助設(shè)備解決現(xiàn)有技術(shù)不容易脫水、能耗高的技術(shù)問題。滲透汽化技術(shù)類似分子篩原理,利用被分離蒸汽混合物中各組分分子半徑的性質(zhì)達(dá)到分離的目的,分離過程不受組分氣液平衡限制,能夠以較低的能耗實現(xiàn)蒸餾、萃取、吸附等傳統(tǒng)的方法難以完成的分離任務(wù),替代傳統(tǒng)脫水技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。該系統(tǒng)能降低天那水中水分含量,且流程簡單、操作方便、對環(huán)境及產(chǎn)品無污染且能耗小。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式,對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,但不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。
實施例1:
如圖1所示,一種用于實現(xiàn)上述的天那水脫水方法的天那水脫水系統(tǒng),包括滲透汽化膜裝置1、原料罐2、產(chǎn)品罐3、真空泵4、熱交換器5、蒸發(fā)器6、第一冷卻器7和第二冷卻器8,所述的滲透汽化膜裝置1設(shè)有進(jìn)料口11、脫水天那水出口12和滲透冷凝液出口13,在本實施例中所述的滲透汽化膜裝置1為具有6級陶瓷膜的滲透汽化膜裝置1,所述的進(jìn)料口11上依次連接有蒸發(fā)器6、熱交換器5、原料罐2;所述的脫水天那水出口12上依次連接有熱交換器5、第一冷卻器7、產(chǎn)品罐3;所述的滲透冷凝液出口13上依次連接有第二冷卻器8、真空泵4,所述的第二冷卻器8上設(shè)有滲透冷凝液排出口81;天那水原料和脫水天那水通過熱交換器5換熱,所述的蒸發(fā)器6上設(shè)有蒸汽加熱管9;所述的滲透汽化膜裝置1中設(shè)有用于加熱從進(jìn)料口11輸入的天那水蒸汽的輔助蒸汽加熱管10,所述的蒸汽加熱管9的入口連接至輔助蒸汽加熱管10的入口,所述的原料罐2和熱交換器5之間設(shè)有原料泵100。
由于本實施例的天那水原料的特殊性,需要預(yù)先對天那水原料經(jīng)過堿中和后才進(jìn)入滲透汽化膜裝置1中分離,因此所述的原料罐2的入口依次連接有精餾塔101和中和罐102用于過濾和脫除雜質(zhì)離子。
在工作過程中,首先天那水原料要通過堿中和、脫除雜質(zhì)離子后進(jìn)入到原料罐2中,然后通過原料泵100泵入熱交換器5的管程,然后進(jìn)入蒸發(fā)器6蒸發(fā),最后進(jìn)入到滲透汽化膜裝置1,在滲透汽化膜裝置1中還需要通過輔助蒸汽加熱管10再次加熱提高和維持蒸汽的溫度,經(jīng)過具有6級陶瓷膜的滲透汽化膜裝置1滲透脫水后含水率為0.5%以下的天那水蒸汽進(jìn)入到熱交換器5的殼程,最后通過第一冷卻器7冷卻后進(jìn)入到產(chǎn)品罐3中。從滲透汽化膜裝置1排出的含水率大于99%以上的滲透冷凝液經(jīng)過第二冷卻器8冷卻后排出,真空泵4為滲透汽化膜裝置1的膜組件提供滲透壓差。在本實施例中,第一冷卻器7和第二冷卻器8的冷卻介質(zhì)的液體溫度分別為25℃和-5℃。
下面結(jié)合具體實施例來描述本實用新型的工作原理。
實例2:含水量15%天那水,控制進(jìn)料量600L/h,經(jīng)蒸發(fā)器6加熱蒸發(fā)汽化,控制熱蒸汽溫度為120℃,蒸發(fā)氣體壓力0.30MPa,然后天那水進(jìn)入滲透汽化膜裝置1,流經(jīng)分子篩膜面脫水,流出產(chǎn)品含水量0.33%,而經(jīng)膜組件滲透出來的水經(jīng)過真空冷凝系統(tǒng)收集排出,含水量為99.68%。
實例3:含水量10%天那水,控制進(jìn)料量750L/h,經(jīng)蒸發(fā)器6加熱蒸發(fā)汽化,控制熱蒸汽溫度為105℃,蒸發(fā)氣體壓力0.23MPa,然后天那水進(jìn)入滲透汽化膜裝置1,流經(jīng)分子篩膜面脫水,流出產(chǎn)品含水量0.25%,而經(jīng)膜組件滲透出來的水經(jīng)過真空冷凝系統(tǒng)收集排出,含水量為99.75%。
實例4:含水量8%天那水,控制進(jìn)料量800L/h,經(jīng)蒸發(fā)器6加熱蒸發(fā)汽化,控制熱蒸汽溫度為110℃,蒸發(fā)氣體壓力0.17MPa,然后天那水進(jìn)入滲透汽化膜裝置1,流經(jīng)分子篩膜面脫水,流出產(chǎn)品含水量0.22%,而經(jīng)膜組件滲透出來的水經(jīng)過真空冷凝系統(tǒng)收集排出,含水量為99.71%。
實例5:含水量1%天那水,控制進(jìn)料量900L/h,經(jīng)蒸發(fā)器6加熱蒸發(fā)汽化,控制熱蒸汽溫度為100℃,蒸發(fā)氣體壓力0.10MPa,然后天那水進(jìn)入滲透汽化膜裝置1,流經(jīng)分子篩膜面脫水,流出產(chǎn)品含水量0.10%,而經(jīng)膜組件滲透出來的水經(jīng)過真空冷凝系統(tǒng)收集排出,含水量為99.92%。
對比例1:含水量18%天那水,控制進(jìn)料量600L/h,經(jīng)蒸發(fā)器6加熱蒸發(fā)汽化,控制熱蒸汽溫度為120℃,蒸發(fā)氣體壓力0.30MPa,然后天那水進(jìn)入滲透汽化膜裝置1,流經(jīng)分子篩膜面脫水,流出產(chǎn)品含水量1.25%,而經(jīng)膜組件滲透出來的水經(jīng)過真空冷凝系統(tǒng)收集排出,含水量為99.2%。
對比例2:含水量8%天那水,控制進(jìn)料量500L/h,經(jīng)蒸發(fā)器6加熱蒸發(fā)汽化,控制熱蒸汽溫度為110℃,蒸發(fā)氣體壓力0.17MPa,然后天那水進(jìn)入滲透汽化膜裝置1,流經(jīng)分子篩膜面脫水,流出產(chǎn)品含水量0.8%,而經(jīng)膜組件滲透出來的水經(jīng)過真空冷凝系統(tǒng)收集排出,含水量為99.68%。
對比例3:含水量8%天那水,控制進(jìn)料量800L/h,經(jīng)蒸發(fā)器6加熱蒸發(fā)汽化,控制熱蒸汽溫度為90℃,蒸發(fā)氣體壓力0.17MPa,然后天那水進(jìn)入滲透汽化膜裝置1,流經(jīng)分子篩膜面脫水,流出產(chǎn)品含水量1.84%,而經(jīng)膜組件滲透出來的水經(jīng)過真空冷凝系統(tǒng)收集排出,含水量為99.72%。
對比例4:含水量8%天那水,控制進(jìn)料量800L/h,經(jīng)蒸發(fā)器6加熱蒸發(fā)汽化,控制熱蒸汽溫度為110℃,蒸發(fā)氣體壓力0.05MPa,然后天那水進(jìn)入滲透汽化膜裝置1,流經(jīng)分子篩膜面脫水,流出產(chǎn)品含水量2.13%,而經(jīng)膜組件滲透出來的水經(jīng)過真空冷凝系統(tǒng)收集排出,含水量為99.75%。
需要說明的是,本實施例2-5以及對比例1-4中的天那水原料為經(jīng)過中和脫除雜質(zhì)離子后的天那水原料。
通過上述的實施例和對比例可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)進(jìn)料流量、蒸汽溫度、蒸汽壓力不適宜時,無法達(dá)到含水率低于0.5%的要求。
上述實施例為本實用新型較佳的實施方式,但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制,其它的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。