专利名称：一种三效分离甲苯和聚乙烯的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三效分离甲苯和聚乙烯的方法，以及该方法所用的装置。
背景技术：
超纤合成革制造工厂，在无纺布的制造过程中是以甲苯作为溶剂，溶解洗脱基布中的聚乙烯。作为洗脱溶剂，生产线生产能力在一定范围内和甲苯用量成正比，作为企业生产线用甲苯和甲苯的回收装置是同步运转的。超纤合成革生产过程中的甲苯废液来源于生产线中抽出槽和追出槽，废液中的聚乙烯浓度约为2%左右。生产过程中以水封作为进布的密封措施，所以甲苯的废液中还带有部分水，因甲苯难溶于水，在废液储罐中存放的过程中水与甲苯分离，将水排放到污水处理池中，故回收系统中水分含量较少。在以往超纤甲苯回收工艺是日本的单效处理技术，其能耗较高，且因含有水分使蒸馏过程容易产生爆沸，影响回收甲苯品质。随着企业生产规模的扩大，甲苯的用量随之增力口，因此甲苯的回收量制约着超纤合成革的生产能力，双效的回收工艺也不再满足生产扩大的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能耗低、缩短残渣处理时间并避免爆沸现象的三效分离甲苯和聚乙烯的方法。本发明的另一个目的是提供该方法所使用的装置。本发明采用的技术方案
一种三效分离甲苯和聚乙烯的方法，其是将含聚乙烯的甲苯废液依次经一级减压蒸馏、一级常压蒸馏、一级正压蒸馏进行分离，甲苯蒸汽作为热源重复利用；具体包括如下步骤含聚乙烯的甲苯废液经预热后首先进入负压蒸发器进行减压蒸馏提浓，甲苯蒸汽经冷凝器冷凝后进滗析器分离；经减压蒸馏的甲苯废液再进入常压蒸发器进行常压蒸馏提浓，常压蒸发器顶部甲苯蒸汽经换热冷凝后进滗析器分离，经常压蒸馏后的甲苯废液进正压蒸发器继续蒸馏提浓，顶部甲苯蒸汽经常压蒸发器换热后闪蒸至负压蒸发器，冷凝后进滗析器分离，正压蒸发器废液进残渣蒸发锅继续提浓蒸发。所述正压蒸发器中以中低压蒸汽作为一次热源，常压蒸发器以正压蒸发器的甲苯蒸汽为热源，负压蒸发器以常压蒸发器中蒸出的甲苯蒸汽为热源。所述正压蒸发器顶部甲苯蒸汽经中间罐后闪蒸至负压蒸发器，再次进行热量利用。所述残渣蒸发锅采用负压间断操作。一种实施上述方法的装置，包括废液预热器、负压蒸发器、甲苯冷凝器、滗析器、尾气冷凝器、常压蒸发器、正压蒸发器、正压甲苯中间罐、甲苯残渣储罐和残渣蒸发锅；
所述废液预热器与负压蒸发器的上部连接，甲苯冷凝器的入口接负压蒸发器顶端的甲苯蒸汽出口，甲苯冷凝器的出口接滗析器，滗析器的气体出口接尾气冷凝器；负压蒸发器的底部经泵与常压蒸发器的底部连接；常压蒸发器顶端的甲苯蒸汽出口接负压蒸发器的上部；常压蒸发器的底部经泵与正压蒸发器连接；正压蒸发器顶端的甲苯蒸汽出口接常压蒸发器的上部进口，常压蒸发器2底部的甲苯冷凝液出口经正压甲苯中间罐与负压蒸发器I的上部连接；正压蒸发器上部的甲苯出口接甲苯残渣储罐，甲苯残渣储罐的底部出口接残渣蒸发锅。所述残渣蒸发锅内设有加热盘管。本发明在原有单效回收分离基础上增加了一级负压蒸发器，一级正压蒸发器。将预热后的废液于负压蒸发器顶部进料，由于甲苯和水共沸，且共沸点降低，随即会有部分物料闪蒸气化，从而避免了常压蒸发时因水的比重较大，而沸点较低产生爆沸现象；负压出料至常压蒸发器，常压蒸发器的甲苯蒸汽用于负压蒸发器的加热源；常压出料至正压蒸发器，正压蒸发器的甲苯蒸汽首先用于常压蒸发器的加热源，再经正压甲苯中间罐闪蒸后作为负压蒸发器的热源；经正压蒸发后，浓度较高的聚乙烯甲苯溶液送至残渣蒸发锅继续提浓蒸发，由于浓度增加，聚乙烯的流动性降低，其传热非常慢，单纯夹套式蒸发器加热效果不理想，残渣蒸发锅内增加加热盘管，使锅内传热均勻，降低了浓缩时间。
图1为本发明方法的工艺原理图。在图1中1负压蒸发器、2常压蒸发器、3正压甲苯蒸发器、4甲苯冷凝器、5滗析器、6尾气冷凝器、7甲苯残渣储罐、8残渣蒸发锅、8-1加热盘管、9正压甲苯中间罐、10废液预热器。
具体实施例方式如图1所示，本实施例的装置包括废液预热器10、负压蒸发器1、甲苯冷凝器4、滗析器5、尾气冷凝器6、常压蒸发器2、正压甲苯蒸发器3、正压甲苯中间罐9、甲苯残渣储罐7和残渣蒸发锅8 ；
所述废液预热器10与负压蒸发器I的上部连接，甲苯冷凝器4的入口接负压蒸发器I顶端的甲苯蒸汽出口，甲苯冷凝器4的出口接滗析器5，滗析器5的气体出口接尾气冷凝器6 ;负压蒸发器I的底部经泵与常压蒸发器2的底部连接；常压蒸发器2顶端的甲苯蒸汽出口接负压蒸发器I的上部；常压蒸发器2的底部经泵与正压蒸发器3连接；正压蒸发器3顶端的甲苯蒸汽出口接常压蒸发器2的上部进口，常压蒸发器2底部的甲苯冷凝液出口经正压甲苯中间罐9与负压蒸发器I的上部连接；正压蒸发器3上部的甲苯出口接甲苯残渣储罐7，甲苯残渣储罐7的底部出口接残渣蒸发锅8。所述残渣蒸发锅8内设置有加热盘管8-1。使用本实施例的装置进行三效分离甲苯和聚乙烯的过程如下
含聚乙烯的甲苯废液经废液预热器10预热后进负压蒸发器I初步浓缩，负压甲苯蒸汽经甲苯冷凝器4冷凝后进滗析器5静置分离水、甲苯；负压蒸发器I出料经泵至常压蒸发器2进一步提浓蒸出甲苯，常压蒸发器2的甲苯蒸汽作为负压蒸发器I的热源，经换热冷凝后进滗析器5 ;常压蒸发器2出料经泵至正压蒸发器3继续提浓蒸出甲苯，正压蒸发器3的甲苯蒸汽首先作为常压蒸发器2的热源，经换热冷凝后进正压甲苯中间罐9，正压甲苯中间罐9经过逆止阀闪蒸后再次作为负压蒸发器I的热源，经正压蒸发器3提浓的聚乙烯甲苯溶液溢流至甲苯残渣储罐7，以保证蒸发工序的连续操作，由甲苯残渣储罐7输送至残渣蒸发锅8间断蒸馏后排出聚乙烯，残渣蒸发锅8的筒体内增加加热盘管，使锅内传热均匀，降低了浓缩时间。本发明工艺为正压、常压、负压三效蒸馏，因甲苯的蒸汽分压较高，增加尾气冷凝器6将滗析器5分离出的部分未冷凝的甲苯蒸汽冷凝回收，水经泵排出。本发明三效分离甲苯和聚乙烯的装置是一种节能减排装置，本装置利用不同压力下同一种液体的馏程差异，利用二次蒸汽提浓物料，从而大大节约生产成本。本套装置一次蒸汽消耗与传统甲苯蒸发装置蒸汽消耗相比，单位甲苯蒸汽耗量减低55%。据调查，传统甲苯蒸发装置蒸汽消耗为O. 17吨蒸汽/吨粗甲苯，使用本工艺装置可减低为O. 08吨蒸汽/吨粗甲苯。以生产线生产天数按300天，每天24小时计
每小时粗甲苯处理量30立方米，每立方米节约蒸汽O. 09吨，蒸汽以180元/每吨计 每天可节约O. 09*30*24*180=11664 元，
每年可节约11664*300=349. 92万元。
权利要求
1.一种三效分离甲苯和聚乙烯的方法，其特征在于含聚乙烯的甲苯废液依次经一级减压蒸馏、一级常压蒸馏、一级正压蒸馏进行分离，甲苯蒸汽作为热源重复利用；具体过程为含聚乙烯的甲苯废液经预热后首先进入负压蒸发器进行减压蒸馏提浓，甲苯蒸汽经冷凝器冷凝后进滗析器分离；经减压蒸馏的甲苯废液再进入常压蒸发器进行常压蒸馏提浓，常压蒸发器顶部甲苯蒸汽经换热冷凝后进滗析器分离，经常压蒸馏后的甲苯废液进正压蒸发器继续蒸馏提浓，顶部甲苯蒸汽经常压蒸发器换热后闪蒸至负压蒸发器，冷凝后进滗析器分离，正压蒸发器废液进残渣蒸发锅继续提浓蒸发。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述正压蒸发器中以中低压蒸汽作为一次热源，常压蒸发器以正压蒸发器的甲苯蒸汽为热源，负压蒸发器以常压蒸发器中蒸出的甲苯蒸汽为热源。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述正压蒸发器顶部甲苯蒸汽经中间罐后闪蒸至负压蒸发器，再次进行热量利用。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述残渣蒸发锅采用负压间断操作。
5.一种实施权利要求1-4任一项所述方法的装置，其特征在于包括废液预热器(10)、负压蒸发器(I)、甲苯冷凝器(4)、滗析器(5)、尾气冷凝器(6)、常压蒸发器(2)、正压蒸发器(3)、正压甲苯中间罐(9)、甲苯残渣储罐(7)和残渣蒸发锅(8)； 所述废液预热器(10)与负压蒸发器(I)的上部连接，甲苯冷凝器(4)的入口接负压蒸发器(I)顶端的甲苯蒸汽出口，甲苯冷凝器(4)的出口接滗析器(5)，滗析器(5)的气体出口接尾气冷凝器(6);负压蒸发器(I)的底部经泵与常压蒸发器(2)的底部连接；常压蒸发器(2)顶端的甲苯蒸汽出口接负压蒸发器(I)的上部；常压蒸发器(2)的底部经泵与正压蒸发器(3)底部连接；正压蒸发器(3)顶端的甲苯蒸汽出口接常压蒸发器(2)的上部进口，常压蒸发器(2)底部的甲苯冷凝液出口经正压甲苯中间罐(9)与负压蒸发器(I)的上部连接；正压蒸发器(3)上部的甲苯出口接甲苯残渣储罐(7)，甲苯残渣储罐(7)的底部出口接残渣蒸发锅(8)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于所述残渣蒸发锅(8)内设置有加热盘管(8-1)。
全文摘要
本发明涉及一种三效分离甲苯和聚乙烯的方法，以及该方法所用的装置，所述方法为含聚乙烯的甲苯废液依次经一级减压蒸馏、一级常压蒸馏、一级正压蒸馏进行分离，甲苯蒸汽作为热源重复利用；所述装置包括废液预热器、负压蒸发器、甲苯冷凝器、滗析器、尾气冷凝器、常压蒸发器、正压蒸发器、正压甲苯中间罐、甲苯残渣储罐和残渣蒸发锅。本发明装置是一种节能减排装置，本发明方法利用不同压力下同一种液体的馏程差异，利用二次蒸汽提浓物料，从而大大节约了生产成本。
文档编号C08F10/02GK103007565SQ20131001036
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者张瑞烟, 梁沛文, 黄金艳 申请人:张瑞烟