节能型溶剂高效分离组合式蒸发器的制作方法

本发明涉及一种溶剂蒸发器。

背景技术：

化工生产过程中溶剂分离常用的设备都是精馏塔，由于精馏过程需将混合溶剂加热汽化后在精馏塔中实现分离，在加热汽化过程中为了抵消溶剂的汽化潜热，需要消耗大量的热能，特别是在分离要求较高时，常常需要采用大回流比才能实现，消耗的能量更大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能耗低、塔底出料含量高的节能型溶剂高效分离组合式蒸发器。

本发明的技术解决方案是：

一种节能型溶剂高效分离组合式蒸发器，包括蒸发器本体，其特征是：所述蒸发器本体包括刮膜蒸发段，刮膜蒸发段的下端与填料段相接，填料段下方设置鼓泡段，蒸发器本体底部设置重组分出口，刮膜蒸发段上方设置溶剂进口，溶剂进口上方设置二次蒸汽、惰性气体出口；所述鼓泡段中设置通入惰性气体的鼓泡装置。

所述鼓泡装置与通入惰性气体的气体进入管连接，气体进入管还依次与下部二级冷凝器、下部一级冷凝器、真空泵、真空缓冲罐连接；二次蒸汽、惰性气体出口依次与上部一级冷凝器、上部二级冷凝器连接；上部二级冷凝器气体出口还与真空缓冲罐连接。

本发明采用膜式蒸发和汽提相结合，只需将其中的低沸点组份加热汽化即可，能耗大大降低，在进料浓度为50%时能耗只有精馏装置的1/3左右，且塔底出料含量较高。

设备由括膜蒸发段、填料汽提段、鼓泡预热段三段构成。括膜蒸发段采用市售括膜蒸发器结构形式，不同混合溶剂具有不同的分离效率，在真空度为500~2000pa时，一般底部出料含量在97~99%之间，如要进一步提高出料含量，真空度必须达到50~100pa，此时真空系统的能耗将大幅度上升。本设计由于引入了氮气或其它惰性气体，降低了低沸点介质蒸汽分压比，真空度只需要控制在1000~10000pa，此时括膜蒸发底部出料含量约在94~96%，此时高温（相对于塔顶低沸点介质为过饱和温度）溶剂直接进入填料吹脱段过饱和汽提（吹脱），由于氮气或其它惰性气体的加入塔顶低沸点介质的分压比大幅度降低，实现了溶剂的二次分离，此时塔内高沸点溶剂含量可达99%以上，再进入鼓泡吹脱段实现二次吹脱，和对氮气进行预加热，此时出塔高沸点溶剂含量可达99.5~99.8%以上。而塔顶的低沸点介质蒸汽和氮气或其它惰性气体的混合物通过冷凝后（一般采用常温和低温二级冷凝）进入真空泵，在真空泵后压力升高后再通过冷凝或吸收处理后，在氮气或其它惰性气体中低沸点介质含量不影响出塔高沸点溶剂含量时，氮气或其它惰性气体可循环使用。

本发明的特点：将括膜蒸发器与汽提工艺相结合，提高了设备利用率，有效的减化了工艺流程。通过加入氮气或其它惰性气体，使得低真空状态下低沸点介质蒸汽的气体分压更低，达到常规高真空状态的效果，可大大节省真空泵投资和运行费用。将括膜蒸发器工作过程中产生的高温液体，在填料汽提段中实现了过饱和汽提，有效地提高了低沸点介质分子扩散速度。鼓泡预热段实现了吹脱和能量回收再利用的双重功能，同时还利用了真空泵的有效真空度（扬程）来克服鼓泡的气体阻力。实现了氮气或其它惰性气体的循环利用，降低了生产成本，且消除了voc排放。与精馏相比操作条件更为温和（全部在负压下操作），也更加安全，也不需要复杂的控制手段，能耗大幅度降低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

一种节能型溶剂高效分离组合式蒸发器，包括蒸发器本体1，所述蒸发器本体包括刮膜蒸发段2，刮膜蒸发段的下端与填料段3相接，填料段下方设置鼓泡段4，蒸发器本体底部设置重组分出口5，刮膜蒸发段上方设置溶剂进口6，溶剂进口上方设置二次蒸汽、惰性气体出口7；所述鼓泡段中设置通入惰性气体的鼓泡装置8（采用现有技术成熟的鼓泡装置结构形式）。

所述鼓泡装置与通入惰性气体的气体进入管9连接，气体进入管还依次与下部二级冷凝器10、下部一级冷凝器11、真空泵12、真空缓冲罐13连接；二次蒸汽、惰性气体出口依次与上部一级冷凝器14、上部二级冷凝器15连接；上部二级冷凝器气体出口还与真空缓冲罐13连接。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种节能型溶剂高效分离组合式蒸发器，包括蒸发器本体，所述蒸发器本体包括刮膜蒸发段，刮膜蒸发段的下端与填料段相接，填料段下方设置鼓泡段，蒸发器本体底部设置重组分出口，刮膜蒸发段上方设置溶剂进口，溶剂进口上方设置二次蒸汽、惰性气体出口；所述鼓泡段中设置通入惰性气体的鼓泡装置。本发明采用膜式蒸发和汽提相结合，只需将其中的低沸点组份加热汽化即可，能耗大大降低，在进料浓度为50%时能耗只有精馏装置的1/3左右，且塔底出料含量较高。

技术研发人员：朱建军;周新基;李珣珣;李文建;于天鹏;陈俊明;吴小强;王金建
受保护的技术使用者：江苏九九久科技有限公司
技术研发日：2018.10.29
技术公布日：2019.01.11