一种用于无水乙腈的脱水处理设备及其处理工艺的制作方法

1.本发明涉及无水乙腈脱水处理技术领域，具体涉及一种用于无水乙腈的脱水处理设备及其处理工艺。


背景技术：

2.无水乙腈是一种非质子性而溶解力很强的极性溶剂，可以作为纺丝、涂料、树脂和某些有机金属的溶剂。在无水乙腈分离提取制备过程中需要进行脱水处理。现有对乙腈进行脱水处理多数采用蒸馏罐进行蒸馏脱水，蒸馏过程中所形成的蒸馏水反复混合在乙腈中，导致其脱水效果差；同时蒸馏罐内温度控制不均，导致温度时高时低，大大影响了乙腈的脱水效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于无水乙腈的脱水处理设备及其处理工艺，以解决现有制备无水乙腈过程中对乙腈脱水效果差的问题。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于无水乙腈的脱水处理设备，包括原料罐、分别设置在原料罐顶端的进气口和排气口、通过输送组件连接在原料罐的出料口处的脱水机构以及连接在脱水机构出口处的循环管，循环管的出口连通在原料罐的循环进口处，原料罐、输送组件、脱水机构及循环管形成用于乙腈脱水处理的循环管路。
5.进一步地，脱水机构包括脱水罐、设置在脱水罐内且依次连通的多组脱水组件，且脱水组件由脱水罐的进口沿出口方向依次连通排列，所述输送组件的出料端连接在脱水罐的进口处，循环管的进口连接在脱水罐的出口处。
6.进一步地，脱水组件包括设置在脱水罐内的液相分布组件以及连通设置在液相分布组件出口处的分子筛，首端脱水组件的液相分布组件设置在脱水罐的进口处，尾端脱水组件的分子筛设置在脱水罐的出口内部处。
7.进一步地，液相分布组件包括分布盘、开设在分布盘上且并列设置的多个条形槽以及设置在条形槽上的分布柱，相邻分布柱之间具有间隙。
8.进一步地，分布柱包括设置在分布盘上且内部为空腔结构的条形柱体以及位于条形柱体内壁且间隔设置的多个布液筋，布液筋的端部伸出条形柱体的顶面并连接有布液挡板；
9.布液挡板与条形柱体的顶端之间形成排液腔，相邻布液筋之间形成布液腔，布液腔与排液腔连通。
10.进一步地，原料罐顶端的进气口上通过管道连接有氮气发生器，通过氮气发生器产生氮气将原料罐内的空气从排气口排出。
11.进一步地，原料罐上设置有液位计。
12.进一步地，输送组件包括连接在原料罐出口和脱水罐进口之间的送料管以及设置在送料管上的输送泵，送料管上分别设置有取样口和控制阀。
13.进一步地，循环管上分别设置有控制阀和用于防止溶剂浑浊的除浊器。
14.本发明还提供了一种用于无水乙腈的脱水处理工艺，采用脱水处理装置进行处理，包括以下步骤：
15.s1：开启氮气发生器，向原料罐内冲入氮气，持续排出原料罐内的空气，随后向原料罐内定量注入原料，
16.s2：开启输送泵，将原料通过送料管输送至脱水组件内；
17.s3：随后通过脱水组件内的液相分布组件，将液体分布在条形柱体内，并均匀的排送至分子筛，到达分子筛的溶液对溶剂中的水分进行吸附；
18.s4：吸附后的溶剂通过循环管回流至原料罐内，重复s2至s3，直至从取样口检测的溶剂呈无水状态为止；
19.s5：将脱水处理后的溶剂集中收集储放，随后再重复s1至s4。
20.本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种用于无水乙腈的脱水处理设备及其处理工艺，其结构可靠，工艺简单，通过在一定纯度氮气的循环脱水系统中实现可靠的脱水效果，脱水效果好；通过液相分布组件，将溶液充分的分布在条形柱体内，实现溶剂的均匀分布，进而通过分子筛对溶剂中的水分进行可靠的吸附，达到无水状态，此外，本发明中的脱水组件为多组设置，形成由初阶段吸附到深度吸附的结构形式，达到进阶式的脱水效果，大大提高脱水的可靠性；同时，该分子筛可再生循环使用，大大降低了生产成本。
附图说明
21.图1为本发明结构示意图；
22.图2为本发明中液相分布组件结构示意图；
23.图3为本发明中条形柱体侧向剖视图。
具体实施方式
24.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
25.如图1所示，一种用于无水乙腈的脱水处理设备，包括原料罐1、分别设置在原料罐1顶端的进气口2和排气口3、通过输送组件4连接在原料罐1的出料口处的脱水机构5以及连接在脱水机构5出口处的循环管6，循环管6的出口连通在原料罐1的循环进口处，原料罐1、输送组件4、脱水机构5及循环管6形成用于乙腈脱水处理的循环管路。进气口2上通过管道连接有氮气发生器，通过氮气发生器产生氮气将原料罐1内的空气从排气口3排出，提高原料罐1内气体的纯度，避免空气对溶剂制备的影响。原料罐1通过进料口注入定量的溶剂后，通过输送组件4将溶剂输送到脱水机构5内，在脱水机构5的吸附作用下将溶剂的水分进行充分吸附，吸附完成后的溶剂通过循环管6回流至原料罐1内，形成循环脱水，当该量的溶剂脱水完成后，再集中收集，随后进行下一注入量的脱水操作。
26.如图1所示，脱水机构5包括脱水罐50、设置在脱水罐50内且依次连通的多组脱水组件51，且脱水组件51由脱水罐50的进口沿出口方向依次连通排列，输送组件4的出料端连接在脱水罐50的进口处，循环管6的进口连接在脱水罐50的出口处。通过多组脱水组件51，形成由初阶段吸附到深度吸附的结构形式，达到进阶式的脱水效果，大大提高脱水的可靠
性。
27.如图2至图3所示，脱水组件51包括设置在脱水罐50内的液相分布组件510以及连通设置在液相分布组件510出口处的分子筛511，首端脱水组件51的液相分布组件510设置在脱水罐50的进口处，尾端脱水组件51的分子筛511设置在脱水罐50的出口内部处。分子筛511可再生循环使用，大大降低了生产成本。起与液相分布组件510采用快装式接头连接，方便拆卸和安装。
28.液相分布组件510包括分布盘512、开设在分布盘512上且并列设置的多个条形槽以及设置在条形槽上的分布柱513，相邻分布柱513之间具有间隙。分布柱513包括设置在分布盘512上且内部为空腔结构的条形柱体514以及位于条形柱体514内壁且间隔设置的多个布液筋515，布液筋515的端部伸出条形柱体514的顶面并连接有布液挡板516；布液挡板516与条形柱体514的顶端之间形成排液腔517，相邻布液筋515之间形成布液腔518，布液腔518与排液腔517连通。溶剂通过条形槽流通到分布柱513内，在条形柱体514内的布液筋515的作用下进行均匀布液，随后溶剂集中在多个布液腔518内，随排液腔517均匀排出。
29.为了便于对原料罐1内的溶剂进行准确计量，本发明中，原料罐1上设置有液位计10。液位计10的读数端位于原料罐1的外部，便于工作人员实时观察，提高使用性能。
30.输送组件4包括连接在原料罐1出口和脱水罐50进口之间的送料管40以及设置在送料管40上的输送泵41，送料管40上分别设置有取样口42和控制阀43。循环管6上分别设置有控制阀43和用于防止溶剂浑浊的除浊器44。
31.本发明还提供了一种用于无水乙腈的脱水处理工艺，采用脱水处理装置进行处理，包括以下步骤：
32.s1：开启氮气发生器，向原料罐1内冲入氮气，持续排出原料罐1内的空气，随后向原料罐1内定量注入原料，
33.s2：开启输送泵41，将原料通过送料管40输送至脱水组件51内；
34.s3：随后通过脱水组件51内的液相分布组件510，将液体分布在条形柱体514内，并均匀的排送至分子筛511，到达分子筛511的溶液对溶剂中的水分进行吸附；
35.s4：吸附后的溶剂通过循环管6回流至原料罐1内，重复s2至s3，直至从取样口42检测的溶剂呈无水状态为止；
36.s5：将脱水处理后的溶剂集中收集储放，随后再重复s1至s4。
37.以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。