一种用于异丙醇浓缩的渗透汽化膜装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于异丙醇浓缩的渗透汽化膜装置。


背景技术：

2.异丙醇是一种有机化合物，是正丙醇的同分异构体，为无色透明液体，易燃，有似乙醇和丙酮混合物的气味；现有的异丙醇均采用蒸馏法和精馏塔的共沸工艺进行浓缩，能耗大，成本高，且纯度也较低，同时占地面积也较大，有待于进一步改进。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的现状，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能耗小，成本低，占地面积小并大幅提高了纯度的用于异丙醇浓缩的渗透汽化膜装置。
4.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于异丙醇浓缩的渗透汽化膜装置，其特征在于，包括浓缩罐、出汽管、汽液分离器、渗透汽化膜、第一冷凝器、集液罐、排水管、第二冷凝器、水箱和排液管；所述出汽管的一端与浓缩罐的出汽口相连，所述出汽管的另一端与汽液分离器的进汽口相连，所述汽液分离器的出汽口与渗透汽化膜的进汽口相连，所述渗透汽化膜的出液口与第一冷凝器的物料进液口相连，所述集液罐设于第一冷凝器的下方，所述第一冷凝器的物料出液口连接在集液罐的顶部并与集液罐的内部相互连通，所述排水管的一端连接在渗透汽化膜的排水口上，所述第二冷凝器固定在水箱的顶部，所述排水管的另一端连接在第二冷凝器的物料进液口上，所述第二冷凝器的物料出液口向下伸入到水箱的内部，所述排液管的一端连接在汽液分离器的出液口上，所述排液管的另一端横向插接在浓缩罐的顶部一侧并与浓缩罐的内部相互连通，所述排液管上还形成有弧形折弯段。
5.优选地，所述集液罐的顶部还固定有竖直设置的转接筒，所述转接筒的下端开口处插接在集液罐的顶部并与集液罐的内部相互连通，所述转接筒的上端开口处与第一冷凝器的物料出液口相连。
6.优选地，所述转接筒的一侧还插接有第一旁接管，所述第一旁接管上还设有第一蝶阀和第二蝶阀，所述第二蝶阀设于第一蝶阀的下游侧。
7.优选地，所述集液罐的一侧还插接有短管，所述短管的端部连接在第一旁接管上并介于第一蝶阀和第二蝶阀之间，所述转接筒通过第一旁接管和短管与集液罐的内部相互连通。
8.优选地，所述转接筒的一侧还插接有第二旁接管，所述第二旁接管的端部插接在集液罐的一侧，所述转接筒通过第二旁接管与集液罐的内部相互连通，所述第二旁接管上还设有第三蝶阀。
9.优选地，所述转接筒中还固定有横向设置的孔板，所述孔板设于第二旁接管的插接处下方。
10.优选地，所述浓缩罐的顶部还固定有电机，所述电机的转动轴竖直向下设置，所述
浓缩罐的顶部还穿插设置有竖直分布且可转动的搅拌杆，所述搅拌杆的上端与电机的转动轴相连，所述浓缩罐的内部还设有u型杆，所述搅拌杆的下端插入到u型杆中并固定在u型杆的底部中心；所述搅拌杆与u型杆之间还固定有多个连接杆。
11.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型通过浓缩罐使异丙醇液体生成异丙醇蒸汽，再经汽液分离器的气液分离后去除异丙醇蒸汽中的水蒸气，再经渗透汽化膜提取出异丙醇蒸汽，最后经第一冷凝器生成异丙醇浓缩液并在集液罐中收集，无需采用蒸馏法和精馏塔的共沸工艺，因此能耗小，成本低，且大幅提高了纯度，占地面积小。
附图说明
12.图1为本实用新型的俯侧结构图；
13.图2为本实用新型的剖面结构图。
具体实施方式
14.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
15.为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明，本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。
16.如图1～2所示，一种用于异丙醇浓缩的渗透汽化膜装置，包括浓缩罐1、出汽管2、汽液分离器3、渗透汽化膜4、第一冷凝器5、集液罐6、排水管7、第二冷凝器8、水箱9和排液管10；出汽管2 的一端与浓缩罐1的出汽口相连，出汽管2的另一端与汽液分离器3 的进汽口相连，汽液分离器3的出汽口与渗透汽化膜4的进汽口相连，渗透汽化膜4的出液口与第一冷凝器5的物料进液口相连，集液罐6 设于第一冷凝器5的下方，第一冷凝器5的物料出液口连接在集液罐 6的顶部并与集液罐6的内部相互连通，排水管7的一端连接在渗透汽化膜4的排水口上，第二冷凝器8固定在水箱9的顶部，排水管7 的另一端连接在第二冷凝器8的物料进液口上，第二冷凝器8的物料出液口向下伸入到水箱9的内部，排液管10的一端连接在汽液分离器3的出液口上，排液管10的另一端横向插接在浓缩罐1的顶部一侧并与浓缩罐1的内部相互连通。
17.集液罐6的顶部还固定有竖直设置的转接筒12，转接筒12的下端开口处插接在集液罐6的顶部并与集液罐6的内部相互连通，转接筒12的上端开口处与第一冷凝器5的物料出液口相连。
18.转接筒12的一侧还插接有第一旁接管11，第一旁接管11上还设有第一蝶阀15和第二蝶阀16，第二蝶阀16设于第一蝶阀15的下游侧。
19.集液罐6的一侧还插接有短管17，短管17的端部连接在第一旁接管11上并介于第
一蝶阀15和第二蝶阀16之间，转接筒12通过第一旁接管11和短管17与集液罐6的内部相互连通。
20.转接筒12的一侧还插接有第二旁接管13，第二旁接管13的端部插接在集液罐6的一侧，转接筒12通过第二旁接管13与集液罐6 的内部相互连通，第二旁接管13上还设有第三蝶阀14。
21.转接筒12中还固定有横向设置的孔板22，孔板22设于第二旁接管13的插接处下方。
22.排液管10上还形成有弧形折弯段1001。
23.浓缩罐1的顶部还固定有电机18，电机18的转动轴竖直向下设置，浓缩罐1的顶部还穿插设置有竖直分布且可转动的搅拌杆19，搅拌杆19的上端与电机18的转动轴相连，浓缩罐1的内部还设有u 型杆20，搅拌杆19的下端插入到u型杆20中并固定在u型杆20的底部中心；搅拌杆19与u型杆20之间还固定有多个连接杆21。
24.工作原理：将异丙醇液体倒入到浓缩罐1中以进行浓缩，进而受热生成异丙醇蒸汽并经由出汽管2通入到汽液分离器3中，汽液分离器3将异丙醇蒸汽中夹杂的异丙醇液滴分离出来并经由排液管10回到浓缩罐1中以继续汽化，弧形折弯段1001的设置使得部分异丙醇液体能始终残留在弧形折弯段1001中，从而防止异丙醇蒸汽经由排液管10逃逸到浓缩罐1中。
25.接着，异丙醇蒸汽进入到渗透汽化膜4中以分离出异丙醇蒸汽中的水蒸气，从异丙醇蒸汽中分离出来的水蒸气进入到第二冷凝器8中以冷凝成水滴，水滴经由排水管7进入水箱9收集。
26.去除水蒸气后的异丙醇蒸汽进入到第一冷凝器5中以进行液化并生成异丙醇浓缩液，异丙醇浓缩液经由转接筒12中的若干个孔板 22滴落到集液罐6中收集。
27.当异丙醇浓缩液从第一冷凝器5出来后，会夹杂少量的水蒸汽，当积聚较多时，可以打开第一蝶阀15和第二蝶阀16以使水蒸汽经由第一旁接管11向外排出，也可以打开第一蝶阀15并关闭第二蝶阀 16以使水蒸汽回流到集液罐6中。
28.若下落到孔板22上的异丙醇浓缩液流量较大而来不及下落时，可以打开第三蝶阀14以使异丙醇浓缩液经由第二旁接管13直接进入到集液罐6中。
29.本实用新型通过浓缩罐1使异丙醇液体生成异丙醇蒸汽，再经汽液分离器3的气液分离后去除异丙醇蒸汽中的水蒸气，再经渗透汽化膜4提取出异丙醇蒸汽，最后经第一冷凝器5生成异丙醇浓缩液并在集液罐6中收集，无需采用蒸馏法和精馏塔的共沸工艺，因此能耗小，成本低，且大幅提高了纯度，占地面积小。
30.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。