一种热泵与分子筛吸附相结合的无水乙醇生产设备的制作方法

1.本实用新型涉及无水乙醇生产相关技术领域，具体为一种热泵与分子筛吸附相结合的无水乙醇生产设备。


背景技术：

2.无水乙醇是指纯度较高的乙醇水溶液。一般情况下，一般称浓度为99.5%的乙醇溶液为无水乙醇，无水乙醇是乙醇和水的混合物
3.现有技术有以下不足：分子筛吸附脱水过程中，都要用大量的热源将乙醇和水一起气化后完成分子筛吸附脱水，最后再用循环水将无水乙醇产品液化并冷却到常温保存和使用；同时由于吸附脱水工艺是个吸附/解析交替间歇作业的过程，导致吸附器在进行解析步骤时，装置整体不能够产出无水乙醇，影响了生产效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种热泵与分子筛吸附相结合的无水乙醇生产设备。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种热泵与分子筛吸附相结合的无水乙醇生产设备，包括原料泵、预热器、蒸发器、热泵以及a吸附器、b吸附器，所述原料泵的进口设置有进料管，所述原料泵的出口与预热器的进口连接，所述预热器的出口与蒸发器的上端内部连通，所述蒸发器的下端内部通过导管与热泵连接，所述热泵的输出端通过第一支管分别与a吸附器、b吸附器连接，所述a吸附器、b吸附器的下端通过第二支管连接有输送管。
7.所述蒸发器的一侧设置有循环泵，所述循环泵的进口端、通过导管与蒸发器的下端连通，所述循环泵的出口端与预热器出口端的导管连通。
8.所述生产设备还包括真空机、再生冷凝器以及再生罐，所述真空机与再生冷凝器连接，所述再生冷凝器通过第三支管分别a吸附器、b吸附器上端的第一支管连接，所述再生冷凝器的出口端与再生罐连接。
9.所述第一支管、第二支管的中部均设置有第一阀门。
10.所述第三支管的上端与两个第一支管连接处均设置有第二阀门。
11.所述输送管远离第二支管的一端在经过蒸发器后连接有储存罐。
12.所述蒸发器、a吸附器、b吸附器的外侧均设置有保温隔层。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
14.（1）本实用新型通过设置第二支管、输送管，将a吸附罐、b吸附罐的第二支管均与输送管连通，同时将输送管远离第二支管的一端在经过蒸发器后连接有储存罐，从而在使用过程中，将a吸附器、b吸附器出口得到的无水乙醇产品进入蒸发器内，作为原料气化的热源，回收大量的气化潜热和部分显热，使得整个过程只需要给热泵提供少量电能，无需外界提供加热蒸气和冷却循环水等公用系统，即可稳定连续生产，大大节约了设备运行成本。
15.（2）本实用新型通过设置a吸附器、b吸附器，从而使用过程中将a吸附器、b吸附器做切换，a吸附器进行吸附作业时，b吸附器进行解析作业，整个过程通过第一阀门切换实现管路连接，使得装置整体能够不停产出无水乙醇，大大提升了生产效率。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型的a吸附器、b吸附器的连接示意图。
18.其中，1、原料泵；2、预热器；3、蒸发器；4、热泵；5、a吸附器；6、b吸附器；7、进料管；8、第一支管；9、第二支管；10、输送管；11、循环泵；12、真空机；13、再生冷凝器；14、再生罐；15、第三支管；16、储存罐。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
22.如图1-2所示，本实用新型包括原料泵1、预热器2、蒸发器3、热泵4以及a吸附器5、b吸附器6，原料泵1的进口设置有进料管7，原料泵1的出口与预热器2的进口连接，预热器2的出口与蒸发器3的上端内部连通，蒸发器3的下端内部通过导管与热泵4连接，热泵4的输出端通过第一支管8分别与a吸附器5、b吸附器6连接，a吸附器5、b吸附器6的下端通过第二支管9连接有输送管10。
23.蒸发器3的一侧设置有循环泵11，循环泵11的进口端、通过导管与蒸发器3的下端连通，循环泵11的出口端与预热器2出口端的导管连通，原料从蒸发器3顶部运行到底部的过程中，大部分被气化，少部分未被气化的通过循环泵11再次输送到蒸发器3顶部，从而对未气化的原料进行再次处理。
24.生产设备还包括真空机12、再生冷凝器13以及再生罐14，真空机12与再生冷凝器13连接，再生冷凝器13通过第三支管15分别a吸附器5、b吸附器6上端的第一支管8连接，再生冷凝器13的出口端与再生罐14连接。
25.本实施例中，具体的：第一支管8、第二支管9的中部均设置有第一阀门，通过第一阀门，对a吸附器5、b吸附器6进行切换，使a吸附器5进行吸附作业时，b吸附器6进行解析作业，大大提高了生产效率。
26.第三支管15的上端与两个第一支管8连接处均设置有第二阀门。
27.输送管10远离第二支管9的一端在经过蒸发器3后连接有储存罐16。
28.蒸发器3、a吸附器5、b吸附器6的外侧均设置有保温隔层。
29.在使用时，将含水《7%的乙醇通过进料管7、原料泵1达到预热器2，最终到达蒸发器3，蒸发器3通过水蒸气加热原料，当产生一定量的物料蒸汽后开启热泵4，热泵4正常运行后
关闭蒸汽阀门，系统可在不再提供蒸汽的条件下连续运行。原料从蒸发器3顶部运行到底部的过程中，大部分被气化，少部分未被气化的通过循环泵11再次输送到蒸发器3顶部。
30.含水《7%的乙醇蒸汽通过热泵4压缩后进入a吸附器5、b吸附器6深度脱水，得到含水《200ppm的无水乙醇产品。因为吸附脱水工艺是个吸附/解析交替间歇作业的过程，所以需要a吸附器5、b吸附器6做切换，a吸附器5进行吸附作业时，b吸附器6进行解析作业，整个过程通过第一阀门切换实现管路连接，解析时通过真空机12，将b吸附器6中吸附的水和切换时停留在b吸附器6中的无水乙醇同时抽出，抽出的物质统称再生液，再生液经过再生冷凝器13时，绝大部分冷却成液态，流到再生罐14中，再生液中含大部分乙醇和少部分水，可通过专门的精馏系统提纯至含水《7%，然后再进入吸附脱水系统制无水乙醇；少量不凝气通过真空机排出。
31.a吸附器5、b吸附器6出口得到的无水乙醇产品进入蒸发器3内，作为原料气化的热源，回收大量的气化潜热和部分显热，之后冷凝为液相流入罐储存罐16备用。
32.整个过程只需要给热泵4提供少量电能，无需外界提供加热蒸气和冷却循环水等公用系统，即可稳定连续生产。
33.以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。