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一種丙酮脫水干燥裝置的制作方法

文檔序號:12143541閱讀:2372來源:國知局

本實(shí)用新型屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種丙酮脫水干燥裝置。



背景技術(shù):

無水丙酮是一種重要的化工原料,傳統(tǒng)的蒸餾方法得到的丙酮水分很難達(dá)到要求。由丙酮作為溶劑進(jìn)行的回流反應(yīng)時(shí),由于反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的水分和原料中所含的水分,若反應(yīng)體系中含水量超過一定量時(shí),將使反應(yīng)難以進(jìn)行,影響產(chǎn)物的收率和質(zhì)量,因此 反應(yīng)后的丙酮需要進(jìn)行脫水處理,一般是采用分子篩脫水劑的方法進(jìn)行脫水處理。用4A分子篩對丙酮進(jìn)行脫水是一種常用的制造無水丙酮的方法。3A分子篩的再生利用既經(jīng)濟(jì)節(jié)約,又環(huán)境友好,因此對3A分子篩的再生條件進(jìn)行研究,不斷提高再生效率,并且在再生過程中保持分子篩的活性有著深遠(yuǎn)的意義?,F(xiàn)有技術(shù)中3A分子篩的再生是在常溫常壓下進(jìn)行的,在此條件下再生時(shí)間長,再生效率低。CN105854855A公開了一種用于丙酮脫水的4A分子篩的再生方法,包括步驟為:(1)稱取已用于丙酮脫水的3A分子篩;(2)將所述4A分子篩在真空條件下加熱,取出并冷卻稱重;(3)重復(fù)步驟(2),直至所述3A分子篩的質(zhì)量不變。這種方法需要把3A分子篩從吸附塔中取出再生,無法實(shí)現(xiàn)丙酮脫水連續(xù)化運(yùn)作。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了實(shí)現(xiàn)丙酮連續(xù)化脫水,并且提高脫水效率,本實(shí)用新型提供了一種丙酮脫水干燥裝置,本實(shí)用新型采用分子篩吸附法,提純丙酮溶液的純度;采用氮?dú)膺M(jìn)行再生,使得分子篩活化,可以重復(fù)循環(huán)使用;采用兩分子篩脫水塔串連進(jìn)行吸附,有利于吸附。

本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。一種丙酮脫水干燥裝置,包括兩組脫水塔、冷卻裝置、回收罐、氣液分離器、氮?dú)夤?、加熱器,第一級分子篩脫水塔Ⅰ和第二級分子篩脫水塔Ⅰ組成第一組脫水塔,第一級分子篩脫水塔Ⅱ和第二級分子篩脫水塔Ⅱ組成第二組脫水塔,第一級分子篩脫水塔Ⅰ和第一級分子篩脫水塔Ⅱ的丙酮進(jìn)液口連接丙酮進(jìn)液管,第一級分子篩脫水塔Ⅰ的丙酮出液口連接第二級分子篩脫水塔Ⅰ的丙酮進(jìn)液口;第二級分子篩脫水塔Ⅰ的丙酮出液口連接丙酮成品出口管;第一級分子篩脫水塔Ⅱ的丙酮出液口連接第二級分子篩脫水塔Ⅱ的丙酮進(jìn)液口;第二級分子篩脫水塔Ⅱ的丙酮出液口連接丙酮成品出口管;第一級分子篩脫水塔Ⅰ、第二級分子篩脫水塔Ⅰ、第一級分子篩脫水塔Ⅱ和第二級分子篩脫水塔Ⅱ的進(jìn)氣口均連接氮?dú)膺M(jìn)氣管;第一級分子篩脫水塔Ⅰ、第二級分子篩脫水塔Ⅰ、第一級分子篩脫水塔Ⅱ和第二級分子篩脫水塔Ⅱ的出氣口均連接混合氣出口管;氮?dú)夤捱B接加熱器,加熱器的出氣口再連接氮?dú)膺M(jìn)氣管;混合氣出口管通向冷卻裝置,冷卻裝置連接回收罐,回收罐再連接氣液分離器。

進(jìn)一步優(yōu)選,所述加熱器是電加熱器,所述冷卻裝置是水冷卻器。

進(jìn)一步優(yōu)選,第一級分子篩脫水塔Ⅰ的丙酮進(jìn)液口安裝有F1氣動閥, 第一級分子篩脫水塔Ⅰ的出氣口設(shè)有F2氣動閥和F2閘閥;第一級分子篩脫水塔Ⅰ的進(jìn)氣口設(shè)有F9氣動閥;第二級分子篩脫水塔Ⅰ的丙酮進(jìn)液口安裝F3氣動閥;第二級分子篩脫水塔Ⅰ的丙酮出液口設(shè)有F10氣動閥;第二級分子篩脫水塔Ⅰ的進(jìn)氣口設(shè)有F11氣動閥;第二級分子篩脫水塔Ⅰ的出氣口設(shè)有F4氣動閥和F3閘閥。

第一級分子篩脫水塔Ⅱ的丙酮進(jìn)液口安裝有F5氣動閥, 第一級分子篩脫水塔Ⅱ的進(jìn)氣口設(shè)有F12氣動閥;第一級分子篩脫水塔ⅡC的出氣口設(shè)有F6氣動閥和F4閘閥;第二級分子篩脫水塔Ⅱ的丙酮進(jìn)液口安裝F7氣動閥;第二級分子篩脫水塔Ⅱ的丙酮出液口設(shè)有F13氣動閥;第二級分子篩脫水塔Ⅱ的進(jìn)氣口設(shè)有F14氣動閥;第二級分子篩脫水塔Ⅱ的出氣口設(shè)有F8氣動閥和F5閘閥。

所述丙酮進(jìn)料管上安裝輸送泵和F1閘閥。所述丙酮成品出口管上安裝流量計(jì)和F8閘閥。

氮?dú)夤拊O(shè)有壓力表和安全閥,氮?dú)夤尥ㄟ^管路連接電加熱器,并在此管路上安裝F18氣動閥、F6閘閥;并此管路上安裝回流管,回流管上安裝F19氣動閥和F7閘閥。電加熱器的出氣口在連接各分子篩脫水塔的氮?dú)膺M(jìn)氣管。并在氮?dú)膺M(jìn)氣管安裝溫度傳感器Ⅱ以監(jiān)控溫度。

混合氣出氣管連接水冷卻器的進(jìn)氣口,水冷卻器的進(jìn)氣口設(shè)有F16氣動閥;氣液分離器設(shè)有丙酮回收液出口和放散口,放散口排放氮?dú)?,丙酮回收液出口連接丙酮回收管,丙酮回收管設(shè)有F15氣動閥和F17氣動閥,丙酮回收管連接至丙酮原料罐。

進(jìn)一步優(yōu)選,F(xiàn)1氣動閥、 F2氣動閥、 F3氣動閥、 F4氣動閥、 F5氣動閥、F6氣動閥、 F7氣動閥、 F8氣動閥、 F9氣動閥、 F10氣動閥、 F11氣動閥、 F12氣動閥、 F13氣動閥、 F14氣動閥、 F15氣動閥、 F16氣動閥、 F17氣動閥、 F18氣動閥、F19氣動閥通過控制集中控制器控制,所述集中控制器設(shè)有對應(yīng)各氣動閥的F1電磁閥、 F2電磁閥、 F3電磁閥、 F4電磁閥、 F5電磁閥、 F6電磁閥、 F7電磁閥、 F8電磁閥、 F9電磁閥、 F10電磁閥、 F11電磁閥、 F12電磁閥、 F13電磁閥、 F14電磁閥、 F15電磁閥、 F16電磁閥、 F17電磁閥、 F18電磁閥、 F19電磁閥;各電磁閥連接PC控制器7。

本實(shí)用新型采用氮?dú)膺M(jìn)行再生,使得分子篩活化,可以重復(fù)循環(huán)使用;采用兩分子篩脫水塔串連進(jìn)行吸附,有利于吸附。

本實(shí)用新型的丙酮脫水干燥裝置可達(dá)到以下效率:

原母液丙酮含水量 3%(VOL)

脫水后丙酮含水量 ≤0.2%(VOL)

每噸吸附劑處理量 18m3

每噸吸附劑再生氣消耗量 120Nm3/h

再生所需時(shí)間 3—4天

防暴等級 ExdIICT6

本實(shí)用新型的丙酮脫水干燥裝置脫水效率大大提升。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的示意圖。

圖中:A.第一級分子篩脫水塔Ⅰ,B.第二級分子篩脫水塔Ⅰ,C. 第一級分子篩脫水塔Ⅱ,D.第二級分子篩脫水塔Ⅱ;1.輸送泵;2.水冷卻器;3.回收罐;4.氣液分離器;5.氮?dú)夤蓿?.電加熱器;7.PLC控制器;8.流量計(jì);

CV01-F1氣動閥;CV02-F2氣動閥;CV03-F3氣動閥;CV04-F4氣動閥;CV05-F5氣動閥;CV06-F6氣動閥;CV07-F7氣動閥;CV08-F8氣動閥;CV09-F9氣動閥;CV10-F10氣動閥;CV11-F11氣動閥;CV12-F12氣動閥;CV13-F13氣動閥;CV14-F14氣動閥;CV15-F15氣動閥;CV16-F16氣動閥;CV17-F17氣動閥;CV18-F18氣動閥;CV19-F19氣動閥;

SV01- F1電磁閥;SV02-F2電磁閥;SV03-F3電磁閥;SV04-F4電磁閥;SV05-F5電磁閥;SV06-F6電磁閥;SV07-F7電磁閥;SV08-F8電磁閥;SV09-F9電磁閥;SV10-F10電磁閥;SV11-F11電磁閥;SV12-F12電磁閥;SV13-F13電磁閥;SV14-F14電磁閥;SV15-F15電磁閥;SV16-F16電磁閥;SV17-F17電磁閥;SV18-F18電磁閥;SV19-F19電磁閥;

ZV01- F1閘閥;ZV02- F2閘閥;ZV03- F3閘閥;ZV04- F4閘閥;ZV05- F5閘閥;ZV06- F6閘閥;ZV07- F7閘閥;ZV08- F8閘閥;

PI01、PI02、PI03-壓力表;

TE-1:溫度傳感器Ⅰ;TE-2:溫度傳感器Ⅱ。

具體實(shí)施方式

為了便于理解,下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)闡明本實(shí)用新型。

參照1,本實(shí)用新型的丙酮脫水干燥裝置包括兩組脫水塔、水冷卻器2、回收罐3、氣液分離器4、氮?dú)夤?、電加熱器6、PLC控制器7等,第一級分子篩脫水塔ⅠA和第二級分子篩脫水塔ⅠB組成第一組脫水塔,第一級分子篩脫水塔ⅡC和第二級分子篩脫水塔ⅡD組成第二組脫水塔,第一級分子篩脫水塔ⅠA的丙酮進(jìn)液口連接丙酮進(jìn)料管并安裝有F1氣動閥CV01, 第一級分子篩脫水塔ⅠA的丙酮出液口連接第二級分子篩脫水塔ⅠB的丙酮進(jìn)液口,在第二級分子篩脫水塔ⅠB的丙酮進(jìn)液口安裝F3氣動閥CV03;第二級分子篩脫水塔ⅠB的丙酮出液口設(shè)有F10氣動閥CV10并連接丙酮成品出口管;第一級分子篩脫水塔ⅠA的進(jìn)氣口設(shè)有F9氣動閥CV09并連接氮?dú)膺M(jìn)氣管;第一級分子篩脫水塔ⅠA的出氣口設(shè)有F2氣動閥CV02和F2閘閥ZV02并連接混合氣出氣管;第二級分子篩脫水塔ⅠB的進(jìn)氣口設(shè)有F11氣動閥CV11并連接氮?dú)膺M(jìn)氣管;第二級分子篩脫水塔ⅠB的出氣口設(shè)有F4氣動閥CV04和F3閘閥ZV03并連接混合氣出氣管。

第一級分子篩脫水塔ⅡC的丙酮進(jìn)液口連接丙酮進(jìn)料管并安裝有F5氣動閥CV05, 第一級分子篩脫水塔ⅡC的丙酮出液口連接第二級分子篩脫水塔ⅡD的丙酮進(jìn)液口,在第二級分子篩脫水塔ⅡD的丙酮進(jìn)液口安裝F7氣動閥CV07;第二級分子篩脫水塔ⅡD的丙酮出液口設(shè)有F13氣動閥CV13并連接丙酮成品出口管;第一級分子篩脫水塔ⅡC的進(jìn)氣口設(shè)有F12氣動閥CV12并連接氮?dú)膺M(jìn)氣管;第一級分子篩脫水塔ⅡC的出氣口設(shè)有F6氣動閥CV06和F4閘閥ZV04并連接混合氣出氣管;第二級分子篩脫水塔ⅡD的進(jìn)氣口設(shè)有F14氣動閥CV14并連接氮?dú)膺M(jìn)氣管;第二級分子篩脫水塔ⅡD的出氣口設(shè)有F8氣動閥CV08和F5閘閥ZV05并連接混合氣出氣管。

所述第一級分子篩脫水塔ⅠA、第二級分子篩脫水塔ⅠB、第一級分子篩脫水塔ⅡC和第二級分子篩脫水塔ⅡD分別設(shè)有安全閥和壓力表PI01。

所述丙酮進(jìn)料管上安裝輸送泵1和F1閘閥ZV01。所述丙酮成品出口管上安裝流量計(jì)8和F8閘閥ZV08。

氮?dú)夤?設(shè)有壓力表PI02和安全閥,氮?dú)夤?通過管路連接電加熱器6,并在此管路上安裝F18氣動閥CV18、F6閘閥ZV06;并此管路上安裝回流管,回流管上安裝F19氣動閥CV19和F7閘閥ZV07。電加熱器6的出氣口在連接各分子篩脫水塔的氮?dú)膺M(jìn)氣管。并在氮?dú)膺M(jìn)氣管安裝溫度傳感器ⅡTE-2以監(jiān)控溫度。

混合氣出氣管連接水冷卻器2的進(jìn)氣口,水冷卻器2的進(jìn)氣口設(shè)有F16氣動閥CV16;水冷卻器2再連接回收罐3,回收罐3連接氣液分離器4,氣液分離器4設(shè)有丙酮回收液出口和放散口,放散口排放氮?dú)?,丙酮回收液出口連接丙酮回收管,丙酮回收管設(shè)有F15氣動閥CV15和F17氣動閥CV17,丙酮回收管連接至丙酮原料罐?;旌蠚獬鰵夤苌习惭b溫度傳感器ⅠTE-1。

更進(jìn)一步的,為了方便控制,CV01-F1氣動閥;CV02-F2氣動閥;CV03-F3氣動閥;CV04-F4氣動閥;CV05-F5氣動閥;CV06-F6氣動閥;CV07-F7氣動閥;CV08-F8氣動閥;CV09-F9氣動閥;CV10-F10氣動閥;CV11-F11氣動閥;CV12-F12氣動閥;CV13-F13氣動閥;CV14-F14氣動閥;CV15-F15氣動閥;CV16-F16氣動閥;CV17-F17氣動閥;CV18-F18氣動閥;CV19-F19氣動閥通過控制集中控制器控制,所述集中控制器設(shè)有對應(yīng)各氣動閥的SV01- F1電磁閥;SV02-F2電磁閥;SV03-F3電磁閥;SV04-F4電磁閥;SV05-F5電磁閥;SV06-F6電磁閥;SV07-F7電磁閥;SV08-F8電磁閥;SV09-F9電磁閥;SV10-F10電磁閥;SV11-F11電磁閥;SV12-F12電磁閥;SV13-F13電磁閥;SV14-F14電磁閥;SV15-F15電磁閥;SV16-F16電磁閥;SV17-F17電磁閥;SV18-F18電磁閥;SV19-F19電磁閥。各電磁閥連接PC控制器7。

本實(shí)用新型采用兩塔串聯(lián)吸附,兩塔并聯(lián)再生;再生時(shí),一定量的氮?dú)庠冢?.3MPA的壓力下,首先進(jìn)入加熱器,將氮?dú)饧訜嶂?70℃以上,氮?dú)鈴脑偕捻敳肯蛳麓祾呒皞鳠幔蛩捅芤涸谥亓Φ淖饔孟孪蛳铝?,和氮?dú)獾拇祾叩姆较蛞恢?,更有利于將水和丙酮的吹排出,可以?jié)省加熱再生的時(shí)間,排出的混合氣,經(jīng)冷卻系統(tǒng)將它冷卻至30℃以下,混合氣在排出再生塔時(shí)溫度低于60℃時(shí),經(jīng)冷卻系統(tǒng)分離出的液體以丙酮為主,可以進(jìn)行回收利用,隨著再生溫度的提高和再生時(shí)間的延長,排出的丙酮將越少,排出的水分會增多,直至將吸附劑加熱到120℃,基本將吸附劑吸附的水和丙酮排盡,加熱再生結(jié)束;進(jìn)入冷吹再生階段,加熱器停止工作,用氮?dú)獯祾咴偕?,直至將再生塔?nèi)的吸附劑溫度降至30℃以下,完成再生,進(jìn)入切換前的等待。

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