一种分离丁酮、乙酸乙酯与异丙醇水溶液的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种分离丁酮、乙酸乙酯与异丙醇水溶液的装置。
【背景技术】
[0002]丁酮、乙酸乙酯与异丙醇是重要的有机溶剂与化工基础原料，广泛用于医药、农药、涂料、电子等工业部门，还可用作萃取剂。在实际工业生产过程中往往需要几种溶剂混合使用，因此，往往形成大量的含有丁酮、乙酸乙酯与异丙醇的有机废水，其中有机物含量一般在5_20%wt之间，这种有机废水若直接排放，不仅会污染环境，还会造成丁酮、乙酸乙酯与异丙醇这些宝贵资源的浪费。若将上述这些有机物回收并精制成高纯度产品实现循环使用，将会实现有机废水资源化与环境保护的双重效果。但是该废水中有机物浓度低，且存在多种二元与三元共沸物，分离难度较大。
[0003]【现代化工】1996年第11期发表的《一步法合成乙酸乙酯的分离工艺研究(I)一脱醛塔》与《一步法合成乙酸乙酯的分离工艺研究(II ) 一萃取精馏塔、水洗塔》中，江莉等人分别对第一分离装置脱醛塔，以及关键设备萃取精馏塔和水洗塔的工艺进行研究，其中，萃取精馏塔以水作萃取剂。实验表明，该工艺可以100%脱除乙醛，丙酮脱除率达93%，乙酸乙酯回收率达99.6%ο但是，该工艺复杂，能耗较高，尤其脱醛塔的回流比达到50左右，且仅仅实现了乙酸乙酯的回收，并未涉及到丁酮、乙酸乙酯与异丙醇水溶液的分离。
[0004]【山东化工】2015年第10期发表的《萃取精馏分离制药废液中乙酸乙酯-异丙醇的模拟与优化》中，马春蕾等人以二甲基亚砜为萃取剂，采用Aspen Plus化工流程模拟软件对萃取精馏过程进行模拟计算，在最佳操作条件下可分别得到含量为99.8%的乙酸乙酯与99.4%的异丙醇。但是，该工艺以二甲基亚砜为萃取剂，其毒性较大，不利于工人的长期操作，且该方法仅限于乙酸乙酯-异丙醇二元体系，适用范围有限。
[0005]中国专利201110058579.3公开了一种一种乙酸乙酯和丁酮混合溶剂的除水方法，以固体氧化钙为干燥剂，处理后混合溶剂水分含量降至0.05%以下。但是，此方法并未涉及乙酸乙酯和丁酮的分离过程，且存在后续的氢氧化钙的回收处理问题，工业化生产困难。
[0006]中国专利97107722.3提供了一种能从含乙酸乙酯和丁酮混合溶液(其中，乙酸乙酯34.4%，乙醇52.23%，丁酮11.6%，水1.77%，均为摩尔分数)中精制乙酸乙酯和丁酮的工艺。以乙腈、乙二醇、丙二醇为萃取剂，萃取分离后可分别得到摩尔分数为99%的乙酸乙酯与95-99%的丁酮。但是，该工艺是否能适用于处理含水量在80%以上的有机废水，并未进行说明；精制后得到的乙酸乙酯与丁酮含量较低，且过程采用乙腈为萃取剂，其毒性较大，不利于工人的长期操作。此外，该工艺也未涉及丁酮、乙酸乙酯与异丙醇水溶液的分离。
[0007]针对现有技术的不足与局限性，通过对含(丁酮5-7%、乙酸乙酯1_5%、异丙醇3_8%，均为质量含量)低浓度有机废水进行深入的研究，提出了采用闪蒸一萃取精馏一减压精馏等集成分离技术对丁酮、乙酸乙酯与异丙醇水溶液进行分离的方法及装置，具有较好的经济效益与环境效益。【实用新型内容】
[0008]本实用新型采用闪蒸一萃取精馏一减压精馏等集成技术分离丁酮、乙酸乙酯与异丙醇水溶液的装置及方法。
[0009]具体的技术方案如下:
[0010]一种分离丁酮、乙酸乙酯与异丙醇水溶液的装置，其特征在于:所述装置包括第一闪蒸塔(Β1)与第二闪蒸塔(B2 )，第一萃取精馏塔(C1)与第二萃取精馏塔(C3 )，第一减压精馏塔(C2)与第二减压精馏塔(C4)，以及第一混合器(M1)、第二混合器(M2)与第三混合器(M3)；
[0011]所述第一混合器(Ml)通过管线连接至第一闪蒸塔(B1)，第一闪蒸塔(B1)底部通过管线连接至第二闪蒸塔(B2)，第一闪蒸塔(B1)顶部通过管线连接至第一萃取精馏塔(C1);第二闪蒸塔(B2)顶部通过管线连接至第一混合器(Ml)，底部连接有直接排放管线；
[0012]所述第二混合器(M2)通过管线连接第一萃取精馏塔(C1)，第一萃取精馏塔(C1)塔顶通过管线连接至第二萃取精馏塔(C3 );第一萃取精馏塔(C1)塔釜通过管线连接第一减压精馏塔(C2 )，第一减压精馏塔(C2 )塔釜通过管线连接至第二混合器(M2 )，塔顶连接有采出管线；
[0013]所述第三混合器(M3)通过管线连接第二萃取精馏塔(C2)，第二萃取精馏塔(C3)塔顶连接有采出管线；塔釜通过管线连接第二减压精馏塔(C4);第二减压精馏塔(C4)塔釜通过管线连接至第三混合器(M3 )，塔顶连接有采出管线。
[0014]进一步的，所述第一萃取精馏塔(C1)与第二萃取精馏塔(C3)，第一减压精馏塔(C2)与第二减压精馏塔(C4)的塔顶均设置冷凝器，利用冷却水冷凝；四塔塔釜均设置再沸器，塔釜均采用蒸汽加热。
[0015]进一步的，所述第一萃取精馏塔(C1)与第二萃取精馏塔(C3)，第一减压精馏塔(C2)与第二减压精馏塔(C4)，为填料塔或板式塔，或是填料塔与板式塔组合的复合塔，材质主要为不锈钢或陶瓷或聚四氟乙烯。
[0016]进一步的，所述第一萃取精馏塔(C1)与第二萃取精馏塔(C3)，第一减压精馏塔(C2)与第二减压精馏塔(C4)采用填料塔，各段填料之间加装汽液再分布器进行汽体与液体的再分布。
[0017]进一步的，所述第一萃取精馏塔(C1)与第二萃取精馏塔(C3)，第一减压精馏塔(C2)与第二减压精馏塔(C4)采用板式塔，塔板采用浮阀或筛孔塔板，并设置降液管与溢流堰。
[0018]进一步的，所述第一萃取精馏塔(C1)与第二萃取精馏塔(C3)，第一减压精馏塔(C2)与第二减压精馏塔(C4)采用填料塔与板式塔组合的复合塔，各段填料之间加装汽液再分布器进行汽体与液体的再分布；塔板采用浮阀或筛孔塔板，并设置降液管与溢流堰，且填料与塔板之间加装汽液再分布器。
[0019]—种分离丁酮、乙酸乙酯与异丙醇水溶液的方法，其特征在于:
[0020]所述有机废水包括质量百分比丁酮5-7%、乙酸乙酯1_5%、异丙醇3-8%，通过管线送入第一闪蒸塔(B1)，第一闪蒸塔(B1)底部采出含少量有机物的水溶液L1，通过管线送入第二闪蒸塔(B2)进一步回收其中的有机物，第二闪蒸塔(B2)顶部采出有机混合物V2，通过管线经第一混合器(Ml)混合后再次进入第一闪蒸塔(B1)循环处理，底部采出水溶液L2送生化处理后直接排放；将第一闪蒸塔(B1)顶部采出富集后的有机混合物VI通过管线从第一萃取精馏塔(C1)中下部送入塔内，萃取剂S1从第一萃取精馏塔(C1)的上部进入塔内，完成萃取精馏后，第一萃取精馏塔(C1)塔釜得到含萃取剂-异丙醇-水的混合物W1，通过管线将该混合物W1送第一减压精馏塔(C2)处理，塔釜采出萃取剂S2通过管线经第二混合器(M2)混合后送至第一萃取精馏塔(C1)循环使用，塔顶采出异丙醇-水的混合物D2，进一步处理得到高纯度的异丙醇；第一萃取精馏塔(C1)塔顶采出丁酮与乙酸乙酯的混合物D1，通过管线并将其从第二萃取精馏塔(C3)的中下部送入塔内，萃取剂S3从第二萃取精馏塔(C3)的上部进入塔内，完成萃取精馏后，塔顶采出质量含量多99.8% 丁酮D3，塔釜采出含萃取剂与乙酸乙酯的混合物W3，通过管线送入第二减压精馏塔(C4)处理，分离后塔顶采出质量含量多99.5%乙酸乙酯D4，塔釜采出的萃取剂S4通过管线经第三混合器(M3)混合后送至第二萃取精馏塔(C3 )循环使用。
[0021]进一步的，所述第一闪蒸塔(B1)的操作压力为80?150mmHg ;操作温度为30?40。。。
[0022]进一步的，所述的第二闪蒸塔(Β2)的操作压力为80?150mmHg ;操作温度为40 ?60。。。
[0023]进一步的，所述的第一萃取精馏塔(Cl)常压操作，塔板数为30?60块，优选40?50块；原料进料位置为第15?40块塔板之间，优选第25?35块塔板之间；萃取剂进料位置为第3?10块塔板之间，优选第4?6块塔板之间；溶剂比为0.5?4，优选1?3 ;回流比为0.5?5，优选1?2。
[0024]进一步的，所述的第一减压精馏塔(C2)的塔板数为10?40块，优选20?30块；进料位置为塔的中部进料；塔顶操作压力为20?150 mmHg，优选60?lOOmmHg ;回流比为
0.5?5，优选1?2。