一种基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种提取乙醇中微量水分的装置，具体涉及一种基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置。
【背景技术】
[0002]目前现有的无水乙醇传统的制备方法主要有萃取精馏、共沸精馏、分子筛脱水、膜分离等方法。在萃取精馏工艺中，虽然塔顶产品能达到99.9%的纯度，但是溶剂回收加大了设备费用和操作费用。对共沸精馏法的研究起步较早，之后在工艺参数和节能降耗等方面都取得了一定的进展，但该方法在制备无水乙醇的过程中，还存在如降低能耗、优化工艺参数、提高无水乙醇的浓度等亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0003]为解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置。
[0004]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0005]—种基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置，包括原料预热器、第一冷却器、第二冷却器、第二蒸发器、第一蒸发器、缓冲罐和膜组件;所述原料预热器的进料口与原料液栗连接，所述原料预热器的出料口经所述第二蒸发器与所述第一蒸发器的进口连接，所述第一蒸发器的出口与所述膜组件的进口连接，所述第一蒸发器的底部为排液口，所述膜组件的水分出口经所述第二冷却器与所述缓冲罐的进口连接，所述缓冲罐的上部开设有抽气孔，所述抽气孔与为所述膜组件提供动力的真空系统连接，所述缓冲罐的底部开设有排液口，所述膜组件的乙醇出口经所述原料预热器与所述第一冷却器。
[0006]进一步的，所述原料预热器内含有温度为100°C，压强为0.1lMpa的气态乙醇。
[0007]进一步的，所述蒸发器内含有压强为0.4Mpa，温度为200°C的导热油。
[0008]进一步的，所述第一冷却器内含有温度为32°C，压强为0.4Mpa的循环水。
[0009]进一步的，所述第二冷却器内含温度为1°C，压强为0.2Mpa的乙二醇溶液。
[0010]本实用新型工作流程如下:
[0011 ] 步骤I)原料液经原料液栗进入原料预热器，与100°C、0.1 IMpa气态乙醇进行热交换；
[0012]步骤2)热交换后的原料液进入蒸发器，将原料液进行初步蒸汽转换；
[0013]步骤3)换热后的原料液进入第一蒸发器，被0.4Mpa、200°C导热油加热到为100°C、
0.1IMpa的蒸汽；
[0014]步骤4)原料蒸汽直接进入膜组件进行乙醇和水分的分离;膜组件采用PVDF材质，采用抽真空作为动力，少量的水分透过膜，乙醇被截留；
[0015]步骤5)第一蒸发器中少量的废液从底部的出口排出；
[0016]步骤6)经膜组件分离后膜透过水分进入第二冷却器与l°C、0.2Mpa的乙二醇溶液换热；
[0017]步骤7)在第二冷却器中冷却后的膜透过水进入缓冲罐后从其底部的排出口排出；
[0018]步骤8)经膜组件分离后被截留的乙醇进入原料预热器，与原料液换热；
[0019]步骤9)换热换后的乙醇进入第一冷却器进一步冷却，冷却介质为32°C、0.4Mpa的循环水，最后排出的为纯度大于0.999的乙醇溶液，即无水乙醇。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下:
[0021]相比之下，膜分离技术是一种环境友好、低能耗的分离技术。本实用新型的装置采用了一种比较具有应用前景的膜分离技术，即通过蒸汽渗透法来实现乙醇-水分离过程，蒸气渗透法能耗低，操作费用低，可以制备出醇含量为99.9%的产品。
[0022]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0024]图1为本实用新型的结构示意图。
[0025]图中标号说明:1、原料预热器;2、第一冷却器;3、第二冷却器;4、第二蒸发器;5、第一蒸发器;6、缓冲罐;7、膜组件。
【具体实施方式】
[0026]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
[0027]参见图1所示，一种基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置，包括原料预热器
1、第一冷却器2、第二冷却器3、第二蒸发器4、第一蒸发器5、缓冲罐6和膜组件7;所述原料预热器I的进料口与原料液栗连接，所述原料预热器I的出料口经所述第二蒸发器4与所述第一蒸发器5的进口连接，所述第一蒸发器5的出口与所述膜组件7的进口连接，所述第一蒸发器5的底部为排液口，所述膜组件7的水分出口经所述第二冷却器3与所述缓冲罐6的进口连接，所述缓冲罐6的上部开设有抽气孔，所述抽气孔与为所述膜组件7提供动力的真空系统连接，所述缓冲罐6的底部开设有排液口，所述膜组件7的乙醇出口经所述原料预热器I与所述第一冷却器2。
[0028]进一步的，所述原料预热器I内含有温度为100°C，压强为0.1lMpa的气态乙醇。
[0029]进一步的，所述第一蒸发器5内含有压强为0.4Mpa，温度为200°C的导热油。
[0030]进一步的，所述第一冷却器2内含有温度为32°C，压强为0.4Mpa的循环水。
[0031]进一步的，所述第二冷却器3内含温度为1°C，压强为0.2Mpa的乙二醇溶液。
[0032]参见图1所示，本实用新型的基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置的工作流程如下:
[0033]步骤I)原料液经原料液栗进入原料预热器I，与100°C、0.1lMpa气态乙醇进行热交换；
[0034]步骤2)热交换后的原料液进入蒸发器4，将原料液进行初步蒸汽转换；
[0035]步骤3)换热后的原料液进入第一蒸发器5，被0.4Mpa、200°C导热油加热到为100°C、0.11Mpa 的蒸汽；
[0036]步骤4)原料蒸汽直接进入膜组件7进行乙醇和水分的分离；膜组件7采用PVDF材质，采用抽真空作为动力，少量的水分透过膜，乙醇被截留；
[0037]步骤5)第一蒸发器5中少量的废液从底部的出口排出；
[0038]步骤6)经膜组件7分离后膜透过水分进入第二冷却器3与l°C、0.2Mpa的乙二醇溶液换热；
[0039]步骤7)在第二冷却器3中冷却后的膜透过水进入缓冲罐6后从其底部的排出口排出；
[0040]步骤8)经膜组件7分离后被截留的乙醇进入原料预热器I，与原料液换热；
[0041]步骤9)换热换后的乙醇进入第一冷却器2进一步冷却，冷却介质为32°C、0.4Mpa的循环水，最后排出的为纯度大于0.999的乙醇溶液，即无水乙醇。
[0042]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置，其特征在于:包括原料预热器(1)、第一冷却器(2)、第二冷却器(3)、第二蒸发器(4)、第一蒸发器(5)、缓冲罐(6)和膜组件(7)；所述原料预热器(I)的进料口与原料液栗连接，所述原料预热器(I)的出料口经所述第二蒸发器(4)与所述第一蒸发器(5)的进口连接，所述第一蒸发器(5)的出口与所述膜组件(7)的进口连接，所述第一蒸发器(5)的底部为排液口，所述膜组件(7)的水分出口经所述第二冷却器(3)与所述缓冲罐(6)的进口连接，所述缓冲罐(6)的上部开设有抽气孔，所述抽气孔与为所述膜组件(7)提供动力的真空系统连接，所述缓冲罐(6)的底部开设有排液口，所述膜组件(7)的乙醇出口经所述原料预热器(I)与所述第一冷却器(2)。2.根据权利要求1所述的基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置，其特征在于:所述原料预热器(I)内含有温度为100°C，压强为0.1 IMpa的气态乙醇。3.根据权利要求1所述的基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置，其特征在于:所述第一蒸发器(5)内含有压强为0.4Mpa，温度为200°C的导热油。4.根据权利要求1所述的基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置，其特征在于:所述第一冷却器⑵内含有温度为32°C，压强为0.4Mpa的循环水。5.根据权利要求1所述的基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置，其特征在于:所述第二冷却器(3)内含温度为1°C，压强为0.2Mpa的乙二醇溶液。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于膜分离技术提取乙醇中微量水分的装置，包括原料预热器、第一冷却器、第二冷却器、第二蒸发器、第一蒸发器、缓冲罐和膜组件；所述原料预热器的进料口与原料液泵连接，所述原料预热器的出料口与所述蒸发器的进口连接，所述蒸发器的出口与所述膜组件的进口连接，所述膜组件的出口经所述第二冷却器与所述缓冲罐连接，所述膜组件的分离口经所述原料预热器与所述第一冷却器。相比之下，膜分离技术是一种环境友好、低能耗的分离技术。本实用新型的装置采用了一种比较具有应用前景的膜分离技术，即通过蒸汽渗透法来实现乙醇-水分离过程，蒸气渗透法能耗低，操作费用低，可以制备出醇含量为99.9%的产品。
【IPC分类】C07C31/08, C07C29/76
【公开号】CN205223055
【申请号】CN201520917133
【发明人】唐叶红, 刘景光, 郑晗平
【申请人】苏州市新能膜材料科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月17日