甲(jia)醇(chun)回收(shou)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)用(yong)於(yu)從(cong)各(ge)種生產過(guo)程中(zhong)回收(shou)甲(jia)醇(chun)的(de)關鍵(jian)設(she)備(bei),主要(yao)應(ying)用(yong)於(yu)制(zhi)藥、食(shi)品、輕工(gong)、化工等(deng)行(xing)業。主要利(li)用(yong)甲(jia)醇(chun)和(he)水的(de)不同揮(hui)發性和(he)沸(fei)點(dian)的(de)差異(yi),通(tong)過(guo)蒸餾(liu)的(de)方(fang)式(shi)將甲(jia)醇(chun)從含有(you)甲(jia)醇(chun)和(he)水的(de)混合(he)物(wu)中(zhong)分離出(chu)來(lai)。在甲(jia)醇(chun)回收(shou)塔中(zhong),將含有(you)甲(jia)醇(chun)和(he)水的(de)混合(he)物(wu)從塔頂噴入,然後(hou)向下流動(dong),同時(shi)從塔底部(bu)噴入蒸汽(qi)或加(jia)熱介質(zhi),使混合(he)物(wu)沸(fei)騰(teng),產生蒸汽(qi)。蒸汽(qi)和(he)甲(jia)醇(chun)進入塔頂後(hou),遇(yu)到冷(leng)凝(ning)器(qi),被(bei)冷(leng)卻(que)後變(bian)成液(ye)體,經過(guo)分離器(qi)分(fen)離出(chu)甲(jia)醇(chun)和(he)水,然後(hou)將(jiang)甲(jia)醇(chun)從塔底部(bu)排出,形(xing)成甲(jia)醇(chun)的(de)回收(shou)。
壹(yi)、蒸餾(liu)系(xi)統(tong)
蒸餾(liu)塔
塔體:蒸餾(liu)塔是(shi)甲(jia)醇(chun)回收(shou)裝(zhuang)置(zhi)的(de)核心(xin)部(bu)件(jian),通(tong)常(chang)為(wei)圓(yuan)柱(zhu)形(xing)結(jie)構(gou)。它(ta)為(wei)氣液兩相(xiang)提供(gong)充(chong)分(fen)的(de)接(jie)觸空(kong)間(jian)和(he)時(shi)間,以(yi)實(shi)現(xian)甲(jia)醇(chun)與(yu)其他(ta)組(zu)分(fen)的(de)有(you)效(xiao)分(fen)離。塔體壹(yi)般采用(yong)不銹鋼等(deng)耐(nai)腐蝕材料制(zhi)造,以(yi)滿(man)足甲(jia)醇(chun)等(deng)有(you)機溶(rong)劑(ji)的(de)儲存(cun)和(he)處(chu)理要求(qiu)。例(li)如,在化工(gong)生產中(zhong)常用(yong)的(de)材質(zhi)有(you)304或(huo)316L不銹鋼。
填(tian)料層:填(tian)料層位(wei)於(yu)蒸餾(liu)塔內(nei)部(bu),用(yong)於(yu)增(zeng)加(jia)氣(qi)液兩相(xiang)的(de)接(jie)觸面(mian)積(ji)。填(tian)料可(ke)以(yi)是(shi)多種形式(shi)的(de),如瓷環、金屬絲(si)網、塑料填(tian)料等(deng)。這(zhe)些填(tian)料具(ju)有(you)較(jiao)大的(de)比(bi)表(biao)面(mian)積(ji),能夠讓蒸汽(qi)和(he)液(ye)體在(zai)通(tong)過(guo)時(shi)充分(fen)進(jin)行(xing)傳質(zhi)和(he)傳(chuan)熱過(guo)程。以(yi)拉(la)西(xi)環(huan)為(wei)例,它是(shi)壹(yi)種常見的(de)陶瓷填(tian)料,其外(wai)表(biao)面(mian)有(you)很(hen)多孔隙(xi),當(dang)蒸汽(qi)和(he)液(ye)體通(tong)過(guo)時(shi),液體(ti)會(hui)在(zai)填(tian)料表(biao)面(mian)形成(cheng)液(ye)膜(mo),與(yu)蒸汽(qi)進行(xing)物(wu)質(zhi)交(jiao)換。
塔板(可(ke)選):有(you)些(xie)蒸餾(liu)塔采用(yong)塔板結(jie)構(gou)來(lai)代(dai)替填(tian)料層。塔板上有(you)很(hen)多小(xiao)孔和(he)溢(yi)流堰,液(ye)體(ti)在(zai)塔板上積(ji)累(lei)到(dao)壹(yi)定高(gao)度後(hou),通過(guo)小(xiao)孔流向下壹(yi)層塔板,而(er)蒸汽(qi)則(ze)通過(guo)小(xiao)孔上升(sheng)與(yu)液(ye)體(ti)接(jie)觸。這(zhe)種結(jie)構(gou)可(ke)以更好地(di)控制(zhi)氣液(ye)兩相(xiang)的(de)流動(dong)和(he)接(jie)觸,適用(yong)於(yu)壹(yi)些(xie)對(dui)分離效(xiao)率(lv)要求(qiu)較(jiao)高(gao)的(de)場合(he)。
再(zai)沸(fei)器(qi)
再(zai)沸(fei)器(qi)用(yong)於(yu)為(wei)蒸餾(liu)塔提供(gong)熱量(liang),使(shi)塔釜(fu)內(nei)的(de)液體(ti)能(neng)夠汽(qi)化。再(zai)沸(fei)器(qi)通(tong)常(chang)是(shi)壹(yi)個(ge)帶有(you)加(jia)熱夾套的(de)容器(qi),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)蒸汽(qi)、電加(jia)熱或其他(ta)熱媒對(dui)塔釜(fu)液(ye)體進(jin)行(xing)加(jia)熱。例如(ru),在(zai)壹(yi)些(xie)小(xiao)型甲(jia)醇(chun)回收(shou)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong),可能采用(yong)電加(jia)熱棒直接(jie)插(cha)入塔釜(fu)液(ye)體中(zhong)進行加(jia)熱;而在(zai)大型裝(zhuang)置(zhi)中(zhong),則(ze)可能(neng)使用(yong)蒸汽(qi)作為(wei)熱源(yuan),通(tong)過(guo)夾套對(dui)塔釜(fu)液(ye)體進(jin)行(xing)間(jian)接(jie)加(jia)熱。
二、冷(leng)凝(ning)系統(tong)
冷凝器(qi)
冷(leng)凝(ning)器(qi)的(de)作用(yong)是(shi)將蒸餾(liu)塔頂出(chu)來(lai)的(de)富含(han)甲(jia)醇(chun)的(de)蒸汽(qi)冷卻(que)為(wei)液體。常(chang)見的(de)冷凝(ning)器(qi)類型有(you)列管式(shi)冷凝(ning)器(qi)、板式(shi)冷凝(ning)器(qi)和(he)螺(luo)旋板式(shi)冷凝(ning)器(qi)等(deng)。
列管式(shi)冷凝(ning)器(qi):它(ta)由(you)壹(yi)組(zu)垂直安裝(zhuang)的(de)管子(zi)組(zu)成(cheng),蒸汽(qi)在管子(zi)外(wai)表(biao)面(mian)通過(guo),冷卻(que)水在(zai)管子(zi)內(nei)部(bu)流動(dong)。這種冷凝器(qi)的(de)優點(dian)是(shi)結(jie)構(gou)堅(jian)固,適應(ying)壓(ya)力範(fan)圍廣。例如,在(zai)化(hua)工(gong)生產中(zhong),高(gao)壓(ya)蒸汽(qi)的(de)冷凝(ning)經(jing)常(chang)使用(yong)列管式(shi)冷凝(ning)器(qi)。
板式(shi)冷凝(ning)器(qi):它(ta)由(you)多個金(jin)屬(shu)板片(pian)組(zu)成(cheng),蒸汽(qi)和(he)冷(leng)卻(que)水分(fen)別(bie)在(zai)板片(pian)的(de)不同通道(dao)內(nei)流動(dong),通過(guo)板片(pian)進(jin)行熱交(jiao)換。板式(shi)冷凝(ning)器(qi)的(de)傳熱效(xiao)率(lv)高(gao),結(jie)構(gou)緊(jin)湊,但相(xiang)對(dui)列管式(shi)冷凝(ning)器(qi)來(lai)說(shuo),其承(cheng)壓(ya)能力(li)較低(di),適用(yong)於(yu)中(zhong)低壓(ya)的(de)蒸汽(qi)冷凝(ning)。
螺(luo)旋板式(shi)冷凝(ning)器(qi):它(ta)由(you)兩塊金屬(shu)板卷(juan)制(zhi)形成(cheng)螺(luo)旋形通道(dao),蒸汽(qi)和(he)冷(leng)卻(que)水在(zai)螺(luo)旋通道(dao)內(nei)逆(ni)向流動(dong),進行熱交(jiao)換。這種冷凝器(qi)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)傳熱系數(shu)和(he)較(jiao)小(xiao)的(de)體積(ji),但制(zhi)造工(gong)藝(yi)相對(dui)復雜(za)。
冷卻(que)水系(xi)統(tong)
冷卻(que)水系(xi)統(tong)包括(kuo)冷(leng)卻(que)水泵(beng)、冷(leng)卻(que)塔和(he)冷(leng)卻(que)水管道(dao)等(deng)。冷(leng)卻(que)水泵(beng)用(yong)於(yu)將(jiang)冷(leng)卻(que)水輸(shu)送到(dao)冷凝器(qi)中(zhong),冷卻(que)塔則(ze)用(yong)於(yu)冷(leng)卻(que)從冷(leng)凝(ning)器(qi)流出的(de)熱水,使(shi)其溫度降低後(hou)重(zhong)新(xin)循環(huan)使(shi)用(yong)。冷卻(que)水管道(dao)連接(jie)各(ge)個(ge)設(she)備(bei),確保(bao)冷(leng)卻(que)水的(de)順暢流動(dong)。例如,在壹(yi)個(ge)大型化(hua)工(gong)園(yuan)區的(de)甲(jia)醇(chun)回收(shou)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong),冷卻(que)水系(xi)統(tong)可能會采用(yong)多臺大功率(lv)的(de)冷卻(que)水泵(beng),以(yi)保(bao)證(zheng)足夠的(de)冷卻(que)水流量(liang)和(he)壓(ya)力。
三(san)、分離系(xi)統(tong)
油水分(fen)離器(qi)(如(ru)果原料中(zhong)含有(you)水分(fen))
當(dang)原料中(zhong)含有(you)水分(fen)時(shi),油水分(fen)離器(qi)用(yong)於(yu)將(jiang)甲(jia)醇(chun)和(he)水進(jin)行(xing)初步(bu)分(fen)離。油水分(fen)離器(qi)利(li)用(yong)甲(jia)醇(chun)和(he)水的(de)密度(du)差(cha)異以(yi)及相互(hu)不溶的(de)性質(zhi),通過(guo)重力(li)沈降(jiang)、離心(xin)分離等(deng)方(fang)式(shi)使兩者(zhe)分層。壹(yi)般來(lai)說(shuo),油水分(fen)離器(qi)內(nei)部(bu)有(you)壹(yi)定的(de)停留(liu)時(shi)間和(he)分(fen)離空(kong)間(jian),讓(rang)水沈到(dao)底部(bu)後通(tong)過(guo)排水口(kou)排出,而(er)甲(jia)醇(chun)則(ze)從上部(bu)出口(kou)流出進(jin)入(ru)後(hou)續(xu)的(de)蒸餾(liu)系(xi)統(tong)。
儲罐
原(yuan)料儲(chu)罐:用(yong)於(yu)儲(chu)存(cun)含有(you)甲(jia)醇(chun)的(de)原料,如(ru)甲(jia)醇(chun)廢水、混(hun)合(he)溶液(ye)等(deng)。原(yuan)料儲(chu)罐壹(yi)般配(pei)有(you)液(ye)位(wei)計、進料口(kou)和(he)出(chu)料口(kou)等(deng)附(fu)件(jian),方(fang)便對(dui)原料的(de)液位(wei)進(jin)行(xing)監(jian)測和(he)物(wu)料的(de)輸送。它(ta)需要(yao)根(gen)據原(yuan)料的(de)性質(zhi)選擇合(he)適的(de)材質(zhi),如對(dui)於(yu)腐蝕性較(jiao)強的(de)原料,要(yao)采用(yong)耐腐蝕的(de)儲罐。
產品儲(chu)罐:用(yong)於(yu)儲(chu)存(cun)回收(shou)後的(de)甲(jia)醇(chun)產品。產品儲(chu)罐的(de)設(she)計要考慮(lv)甲(jia)醇(chun)的(de)揮(hui)發性和(he)易(yi)燃(ran)性,通(tong)常(chang)采用(yong)帶有(you)呼(hu)吸(xi)閥(fa)的(de)密封儲(chu)罐,以(yi)防(fang)止(zhi)甲(jia)醇(chun)揮(hui)發到(dao)大氣中(zhong)造成安(an)全(quan)隱(yin)患和(he)環(huan)境汙染(ran)。同時(shi),儲罐內(nei)可(ke)能(neng)會(hui)有(you)壹(yi)些(xie)附(fu)屬設(she)備(bei),如液(ye)位(wei)報(bao)警裝(zhuang)置(zhi)等(deng),用(yong)於(yu)監(jian)測液位(wei)情況(kuang)。
四(si)、輔助(zhu)系統(tong)
儀(yi)表(biao)控制(zhi)系統(tong)
溫度傳感(gan)器(qi)和(he)控(kong)制(zhi)器(qi):用(yong)於(yu)監(jian)測和(he)控(kong)制(zhi)蒸餾(liu)塔、再沸(fei)器(qi)、冷(leng)凝(ning)器(qi)等(deng)關(guan)鍵(jian)設(she)備(bei)的(de)溫度。例如,在(zai)蒸餾(liu)塔內(nei)不同位(wei)置(zhi)安(an)裝(zhuang)溫度傳感(gan)器(qi),實(shi)時(shi)反饋(kui)塔內(nei)溫度變(bian)化,通(tong)過(guo)溫度控制(zhi)器(qi)調節加(jia)熱蒸汽(qi)的(de)流量(liang)或(huo)電加(jia)熱功率(lv),以(yi)確保(bao)蒸餾(liu)過(guo)程在(zai)適宜(yi)的(de)溫度下進行(xing)。
壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)安(an)全閥(fa):壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器(qi)安(an)裝(zhuang)在(zai)蒸餾(liu)塔、冷凝(ning)器(qi)等(deng)設(she)備(bei)上,監測設(she)備(bei)內(nei)部(bu)壓(ya)力。當(dang)壓(ya)力超過(guo)設(she)定值(zhi)時(shi),安全(quan)閥(fa)會(hui)自(zi)動(dong)開(kai)啟(qi),釋放壓(ya)力,保(bao)證(zheng)設(she)備(bei)的(de)安全(quan)運行。例如(ru),在(zai)高(gao)壓(ya)蒸餾(liu)操(cao)作中(zhong),安全閥(fa)的(de)設(she)定壓(ya)力要(yao)根(gen)據實(shi)際情況(kuang)進(jin)行(xing)精確調整。
流量(liang)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)調節閥(fa):流量(liang)傳(chuan)感(gan)器(qi)用(yong)於(yu)監(jian)測原料進(jin)料量(liang)、蒸汽(qi)流量(liang)、冷(leng)卻(que)水流量(liang)等(deng)參數。調節閥(fa)則(ze)根(gen)據流量(liang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)信號(hao)自(zi)動(dong)調節閥(fa)門(men)的(de)開(kai)度(du),控(kong)制(zhi)物(wu)料的(de)流量(liang)和(he)流速(su)。例如,通(tong)過(guo)調節原(yuan)料進(jin)料調節閥(fa)的(de)開(kai)度(du),可(ke)以(yi)精(jing)確控制(zhi)進入(ru)蒸餾(liu)塔的(de)原料量(liang)。
管道(dao)系統(tong)
管道(dao)系統(tong)連接(jie)裝(zhuang)置(zhi)的(de)各(ge)個(ge)部(bu)分,包(bao)括(kuo)原(yuan)料進(jin)料管道(dao)、蒸汽(qi)管道(dao)、冷凝(ning)水管道(dao)、甲(jia)醇(chun)產品管道(dao)等(deng)。管道(dao)的(de)材料要(yao)根(gen)據輸(shu)送介(jie)質(zhi)的(de)性質(zhi)選擇,如(ru)對(dui)於(yu)甲(jia)醇(chun)等(deng)有(you)機溶(rong)劑(ji),可(ke)選用(yong)聚四氟(fu)乙(yi)烯(xi)(PTFE)內(nei)襯(chen)的(de)管道(dao),以防(fang)止(zhi)腐蝕和(he)泄(xie)漏。同時(shi),管道(dao)的(de)布局(ju)要(yao)合(he)理,盡(jin)量(liang)減少(shao)彎(wan)頭和(he)阻(zu)力損失,並且(qie)要(yao)有(you)良(liang)好的(de)密封性能(neng),防(fang)止(zhi)物(wu)料泄(xie)漏(lou)。