一种热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置及方法与流程

文档序号:12214031阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置,其特征在于,包括纯化乙醇储存罐(1)、一级高压抽取泵(2)、一级萃取池(3)、二级萃取池(4)、三级萃取池(5)和冷却分离塔(6),所述纯化乙醇储存罐(1)、高压抽取泵(2)、一级萃取池(3)、二级萃取池(4)、三级萃取池(5)和冷却分离塔(6)依次相接;

所述一级萃取池(3)、二级萃取池(4)及三级萃取池(5)设置为相同结构;

所述纯化乙醇储存罐(1)右下方设置有乙醇残液结晶罐(7),乙醇残液结晶罐(7)外接精馏塔(8),精馏塔(8)通过二级高压抽取泵(9)分别连通至一级萃取池(3)、二级萃取池(4)和三级萃取池(5);

所述一级萃取池(3)出液口端与二级萃取池(4)进液口端通过输送管线相连通,一级萃取池(3)出液口端与二级萃取池(4)进液口端之间的输送管线上设置有一级三通控制阀(305)和一级提升泵(306),一级萃取池(3)通过一级三通控制阀(305)连通至乙醇残液结晶罐(7);

所述二级萃取池(4)出液口端与三级萃取池(5)进液口端通过输送管线相连通,二级萃取池(4)出液口端与三级萃取池(5)进液口端之间的输送管线上设置有二级三通控制阀(405)和二级提升泵(406),二级萃取池(4)通过二级三通控制阀(405)连通至乙醇残液结晶罐(7);

所述三级萃取池(5)出液口端设置有三级三通控制阀(505)和三级提升泵(506),三级萃取池(5)通过三级三通控制阀(505)连通至乙醇残液结晶罐(7);

所述纯化乙醇储存罐(1)底端设置有蜂窝状加热底座(101);

所述一级三通控制阀(305)外接有萃取剂饱和度监测仪一,二级三通控制阀(405)外接有萃取剂饱和度监测仪二,三级三通控制阀(505)外接有萃取剂饱和度监测仪三;

所述乙醇残液结晶罐(7)底部设置有冷却盘管(701)。

2.根据权利要求1所述的热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置,其特征在于,所述乙醇残液结晶罐(7)与纯化乙醇储存罐(1)之间设置有换热器(10)。

3.根据权利要求1所述的热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置,其特征在于,所述一级萃取池(3)外接有一级循环泵(301),二级萃取池(4)外接有二级循环泵(401),三级萃取池(5)外接有三级循环泵(501)。

4.根据权利要求1所述的热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置,其特征在于,所述一级萃取池(3)内侧设置有一级覆膜架(302),二级萃取池(4)内侧设置有二级覆膜架(402),三级萃取池(5)内侧设置有三级覆膜架(502);

一级覆膜架(302)可拆卸地装配于一级萃取池(3)上;二级覆膜架(402)可拆卸地装配于二级萃取池(4)上;三级覆膜架(502)可拆卸地装配于三级萃取池(5)上,所述一级覆膜架(302)、二级覆膜架(402)及三级覆膜架(502)设置为相同结构。

5.根据权利要求1所述的热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置,其特征在于,所述一级覆膜架(302)上设置有一级覆膜层板(303),二级萃取池(4)上设置有二级覆膜层板(403),三级萃取池(5)上设置有三级覆膜层板(503),所述一级覆膜层板(303)、二级覆膜层板(403)及三级覆膜层板(503)设置为相同结构。

6.根据权利要求1所述的热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置,其特征在于,所述一级萃取池(3)内侧底部设置有一级搅拌叶轮(304),二级萃取池(4)内侧底部设置有二级搅拌叶轮(404),三级萃取池(5)内侧底部设置有三级搅拌叶轮(504)。

7.根据权利要求1所述的热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置,其特征在于,所述一级萃取池(3)外侧壁设置有一级加热套(307),外侧壁设置有二级加热套(407),三级萃取池(5)外侧壁设置有三级加热套(507)。

8.根据权利要求1所述的热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置,其特征在于,所述冷却分离塔(6)进口端设置有止回阀(11),一级萃取池(3)、二级萃取池(4)和三级萃取池(5)分别通过止回阀(11)连通至冷却分离塔(6),冷却分离塔(6)底端设置有冷凝液收集罐(601),冷却分离塔(6)顶端设置有干燥管(602)。

9.根据权利要求1所述的热致相分离法制备中空纤维膜的后处理装置,其特征在于,所述乙醇残液结晶罐(7)与精馏塔(8)之间的连通管道位于乙醇残液结晶罐(7)内侧的部分设置为过滤网式折弯管结构(703),乙醇残液结晶罐(7)中心位置设置有隔离柱(702),隔离柱(702)将乙醇残液结晶罐(7)分割为左腔室和右腔室,左腔室与右腔室相连通,过滤网式折弯管结构(703)设置于左腔室一端,一级萃取池(3)、二级萃取池(4)及三级萃取池(5)的出液口端连通于右腔室一端。

10.一种热致相分离法制备中空纤维膜的后处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1):将待处理的中空纤维膜铺设于一级覆膜架(302)的一级覆膜层板(303)上,并将一级覆膜架(302)装配于一级萃取池(3)中;

步骤2):在纯化乙醇储存罐(1)中注入萃取纯化乙醇,利用蜂窝状加热底座(101)对纯化乙醇储存罐(1)中的乙醇进行加热,通过高压抽取泵(2)将加热后的乙醇泵送至一级萃取池(3)、二级萃取池(4)及三级萃取池(5)中,在一级萃取池(3)、二级萃取池(4)和三级萃取池(5)中分别完成稀释液的一级萃取、二级萃取和三级萃取;

步骤3):开启一级循环泵(301)、二级循环泵(401)和三级循环泵(501),开启一级搅拌叶轮(304)、二级搅拌叶轮(404)和三级搅拌叶轮(504),利用一级循环泵(301)和一级搅拌叶轮(304)的配合加速一级萃取池(3)中萃取液流动,利用二级循环泵(401)和二级搅拌叶轮(404)的配合加速二级萃取池(4)中萃取液流动,利用三级循环泵(501)和三级搅拌叶轮(504)的配合加速三级萃取池(5)中萃取液流动;

步骤4):开启萃取剂饱和度监测仪一、萃取剂饱和度监测仪二和萃取剂饱和度监测仪三,根据萃取剂饱和度监测仪一的监测数据对一级三通控制阀(305)与乙醇残液结晶罐(7)的连通性进行控制,利用萃取剂饱和度监测仪二的监测数据对二级三通控制阀(405)与乙醇残液结晶罐(7)的连通性进行控制,根据萃取剂饱和度监测仪三的监测数据对三级三通控制阀(505)与乙醇残液结晶罐(7)的连通性进行控制;

当萃取剂饱和度监测仪三检测到三级萃取池(5)中的萃取剂饱和度在三级萃取结束还处于未饱和状态时,利用二级三通控制阀(405)和二级提升泵(406)的配合,将三级萃取池(5)中未饱和的萃取剂转移至二级萃取池(4)中再次使用,若萃取剂饱和度监测仪三检测到三级萃取池(5)中的萃取剂饱和度在三级萃取结束处于饱和状态时,利用三级三通控制阀(505)将三级萃取池(5)与乙醇残液结晶罐(7)连通,将饱和的萃取剂直接排放至乙醇残液结晶罐(7)中进行结晶;

当萃取剂饱和度监测仪二检测到二级萃取池(4)中的萃取剂饱和度在二级萃取结束还处于未饱和状态时,利用一级三通控制阀(305)和一级提升泵(306)的配合,将二级萃取池(4)中未饱和的萃取剂转移至一级萃取池(3)中再次使用,若萃取剂饱和度监测仪二检测到二级萃取池(4)中的萃取剂饱和度在二级萃取结束处于饱和状态时,利用二级三通控制阀(405)将二级萃取池(4)与乙醇残液结晶罐(7)连通,将饱和的萃取剂直接排放至乙醇残液结晶罐(7)中进行结晶;

当萃取剂饱和度监测仪一检测到一级萃取池(3)中的萃取剂饱和度在一级萃取时已处于饱和状态时,利用一级三通控制阀(305)将一级萃取池(3)与乙醇残液结晶罐(7)连通,将饱和的萃取剂直接排放至乙醇残液结晶罐(7)中进行结晶;

步骤5):开启冷却盘管(701),利用冷却盘管(701)对乙醇残液结晶罐(7)中收集的萃取剂残液进行结晶分离,获得乙醇残液输送至精馏塔(8);

步骤6):开启精馏塔(8),对经由乙醇残液结晶罐(7)输送至精馏塔(8)内部乙醇残液进行精馏处理,精馏处理后获得的纯净乙醇经由二级高压抽取泵(9)分别分送至一级萃取池(3)、二级萃取池(4)或三级萃取池(5),再次用于稀释剂的萃取;

步骤7):根据萃取剂饱和度监测仪一、萃取剂饱和度监测仪二及萃取剂饱和度监测仪三的监测数据,依次将一级萃取池(3)中铺设有待处理中空纤维膜的一级覆膜架(302)转移至二级萃取池(4)中,将二级萃取池(4)中铺设有待处理中空纤维膜的二级覆膜架(402)转移至三级萃取池(5)中;

步骤8):根据萃取剂饱和度监测仪三的监测数据,对待处理中空纤维膜中残余的稀释剂进行判定,当监测到的稀释剂的含量低于设定值时,取出三级覆膜架(502),并取出铺设于三级覆膜层板(503)的中空纤维膜,即可获得中空纤维膜成品。

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