專利名稱：從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及溶劑回收裝置，尤其涉及需要從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置。
背景技術：
化工生產中為促進化學反應完成或維持反應平穩，常常用溶劑做助劑，如鄰苯二甲酰亞胺生產中使用二甲基甲酰胺做溶劑、芳綸縮聚反應中使用N-甲基吡咯烷酮做溶劑等，反應過程結束以后，溶劑經回收循環使用。一般情況下，含有待回收溶劑的混合液的組分比較復雜，比如制取芳綸時，縮聚反應結束之后經漂洗形成的回收溶液，其中除了含有溶劑——N-甲基吡咯烷酮之外還含有大量的水和鹽，形成“溶劑—鹽—水”混合體系。該混合液中N-甲基吡咯烷酮的沸點高于水，它與混合液中其它組分之間具有混溶性，分離過程伴有結晶生成，妨礙了溶劑的分離和回收，不能簡單地通過蒸餾的方式回收。對這種溶劑的回收實際上是除去水分、排出鹽分、雜質分離的多元處理過程。
現有技術中，法國埃欠夫石油公司在中國申請的專利(申請號ZL92112093.1)對于含鹽含水溶液采用電滲析除鹽，然后再蒸餾回收溶劑；北京燕山石化研究院申請的專利ZL 95102183.4，對制取芳綸過程中的溶劑，采用無水真空蒸餾方式回收。
按常規回收技術由于裝置上無創新，回收溶劑過程中操作工序多、人工依賴度大，加之有大量鹽存在，影響到分離時的物料傳遞，一般只能采用間歇方式進行處理、回收，溶劑的回收效率低。
發明內容
本實用新型的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種具有轉移和分離物料功能、能夠從混合液中一次性完成脫水、除鹽、回收溶劑三種操作的裝置。
本實用新型的目的通過以下技術解決方案來實現一種從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其兩只蒸餾塔平行直立安裝，其下方設置一只螺旋輸送器，兩只塔的底部物料出口通過Y型連通管上段的兩只接管連接，Y型連通管下段的另外一只接管與螺旋輸送器的入口相連；混合液的入口設置在其中一只蒸餾塔的中間位置，該蒸餾塔的頂部是水蒸氣出口，另外一只蒸餾塔的頂部是分餾回收的溶劑出口，螺旋輸送器的出口為蒸餾析出的鹽的引出口。
本實用新型的目的還可以通過以下優選技術方案來進一步實現前述從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其中Y型連通管與兩只蒸餾塔的底部物料出口的連接管的中心線與水平方向的夾角α均為45°≤α＜90°。
前述從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其中Y型連通管與兩只蒸餾塔的底部物料出口的連接管的中心線與水平方向的夾角α相等，α優選45°、60°、75°。
前述從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其中所述Y型連通管的中心結合部是一只空心球體，球面在三個位置開有圓孔，分別與三個方向上的接管匹配通連，所述三個方向上接管的公稱直徑均不小于DN100。
前述從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其中所述三個圓孔的圓心與空心球體的球心處于同一個平面內。
采用本實用新型技術方案可以起到以下技術效果(1)將蒸餾分離與結晶分離組合在一起，在新設計的裝置內同時進行物料轉移和分離，實現脫水、除鹽、回收溶劑一步完成，簡化了復雜體系中溶劑的回收過程，可進行連續化操作，操作成本低、效率高，適用于從含水含鹽溶液中分離回收多元醇、亞砜、吡咯烷酮、酰胺等高沸點溶劑。
(2)裝置設計巧妙、合理、科學，兩只蒸餾塔底部采用大口徑、大傾角Y型管道連通，避免了結晶出來的鹽分在管道內形成堵塞，可處理含鹽量高的溶液；而且，兩塔互相通連，溶液可以自然流動，有利于溶液平穩轉移，簡化了工序間銜接。Y型連通管的中心結合部采用空心球體結構，更有利于物料轉移和分離，裝置的操作穩定性進一步提高。
圖1是本實用新型結構示意圖。其中，1、2是蒸餾塔，3是Y型連通管，4是螺旋輸送器，5是混合液入口，6是低沸點組分出口，7是高沸點組分出口，8是結晶鹽出口，α是兩只蒸餾塔底部物料出口與Y型連通管的接管中心線與水平方向的夾角。
具體實施方式
本實用新型將兩只蒸餾塔平行直立安裝，下方設置一只螺旋輸送器，用Y型連通管將兩只塔的底部物料出口連接起來，Y型連通管的另外一處向下的接管與螺旋輸送器的入口相連；混合液的入口設置在其中一只蒸餾塔的中間位置，該蒸餾塔的頂部是水蒸氣出口，另外一只蒸餾塔的頂部是分餾回收的溶劑出口，蒸餾析出的鹽從Y型連通管進入螺旋輸送器，然后從螺旋輸送器的出口被引出和收集。其以分離回收含水、含鹽多組分溶液中高沸點溶劑為背景，針對現有技術中操作步驟多、只能間隙式處理等等不足，設計出一種全新的脫水除鹽回收溶劑的裝置，實現脫水、除鹽、回收溶劑多個過程在一次操作中同時完成，可實現連續化加工處理，起到了良好的技術效果。
下面結合說明書附圖對本實用新型技術方案作進一步的詳細描述。
如圖1，本實用新型回收溶劑裝置的主要結構是將兩只蒸餾塔1和2平行直立安裝，下方設置一只螺旋輸送器4，用Y型連通管3將兩只塔的底部物料出口連接起來，Y型連通管3的另外一處向下的接管與螺旋輸送器4的入口相連；混合液的入口5設置在蒸餾塔1的中間位置，該蒸餾塔的頂部是低沸點組分(水蒸氣)出口6，另外一只蒸餾塔2的頂部是高沸點組分(分餾回收的溶劑)出口7，蒸餾析出的鹽分從Y型連通管3進入螺旋輸送器4，然后從螺旋輸送器的出口8被引出和收集。為保持蒸餾塔2內物料的正常操作，出口8應高于蒸餾塔2內的液面。
該裝置實現多組分分離的實質是水和溶劑采取蒸餾方法分離，鹽分是以結晶體的形式取出，這三者分別通過兩只蒸餾塔和一只螺旋輸送器來完成。Y型連通管的設置，將脫水蒸餾和溶劑蒸餾兩部分結合為一體，起著從蒸餾塔1向蒸餾塔2輸送溶液、平衡兩只塔的內部液位、匯集結晶鹽實現液固沉淀分離等作用。
為保證裝置連續化操作，防止結晶析出的鹽分堵塞管道，有利于鹽分的分離以及處理過程中混合溶液在兩只蒸餾塔之間的轉移，可以將Y型連通管做成大口徑、大角度的形式，它在三個方向上的連通管的公稱直徑均不小于DN100，并且與兩只蒸餾塔的底部物料出口的連接管的中心線與水平方向的夾角α可以做成等對稱形式，介于45°～90°之間，優選45°、60°、75°。Y型連通管的中心結合部可以設計成空心球體形式，其在三個方向上的連通管在球面上開孔的圓心位置，可以設置在經過空心球體球心的同一截平面之內，這樣，對物料分離與轉移能夠起到更好效果。
由于蒸餾塔1的目的在于脫水、蒸餾塔2的目的在于回收溶劑，而溶劑的沸點高于水，因此，實際操作時前者的控制溫度要低于后者。
下面以處理含鹽的N-甲基吡咯烷酮水溶液為具體實施例，對本實用新型的操作方法與效果進一步說明。
N-甲基吡咯烷酮的沸點為202℃，待處理的混合溶液中約含N-甲基吡咯烷酮20Wt％(重量濃度，下同)，鹽2％，余量為水。
進料后，設蒸餾塔1釜液溫度為150℃，溶液被濃縮，N-甲基吡咯烷酮濃度大于90％，塔頂餾出液為水，純度大于99.8％(N-甲基吡咯烷酮的含量小于0.2％)，大部分鹽以結晶形式沉于釜底，落于Y型連通管中，進而進入螺旋輸送器被引出和收集。
蒸餾塔1釜底被濃縮的溶液經Y型連通管3進入蒸餾塔2，該濃縮液被進一步加熱至210℃，餾出物中N-甲基吡咯烷酮的含量大于90％，新生成的結晶鹽沉積于釜底進入Y型連通管，同樣被引出和收集。
本領域普通技術人員可以推知，以上蒸餾塔1再沸器的控制溫度直接影響到其塔釜溶液當中待回收溶劑的濃度，并且，蒸餾塔1塔釜溶液的最高操作溫度應低于待回收溶劑的沸點。上述具體實施例中，常壓下該溫度與濃度之間有以下對應關系
權利要求1.一種從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其特征在于兩只蒸餾塔平行直立安裝，其下方設置一只螺旋輸送器，兩只塔的底部物料出口通過Y型連通管上段的兩只接管連接，Y型連通管下段的另外一只接管與螺旋輸送器的入口相連；混合液的入口設置在其中一只蒸餾塔的中間位置，該蒸餾塔的頂部是水蒸氣出口，另外一只蒸餾塔的頂部是分餾回收的溶劑出口，螺旋輸送器的出口為蒸餾析出的鹽的引出口。
2.如權利要求1所述的從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其特征在于Y型連通管與兩只蒸餾塔的底部物料出口的連接管的中心線與水平方向的夾角α均為45°≤α＜90°。
3.如權利要求2所述的從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其特征在于Y型連通管與兩只蒸餾塔的底部物料出口的連接管的中心線與水平方向的夾角α相等，為45°、60°、75°。
4.如權利要求1所述的從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其特征在于所述Y型連通管的中心結合部是一只空心球體，球面在三個位置開有圓孔，分別與三個方向上的接管匹配通連，所述三個方向上接管的公稱直徑均不小于100毫米。
5.如權利要求4所述的從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置，其特征在于所述三個圓孔的圓心與空心球體的球心處于同一個平面內。
專利摘要本實用新型涉及從混合液中脫水除鹽回收溶劑的裝置。將兩只蒸餾塔平行直立安裝，下方設置一只螺旋輸送器，用Y型連通管將兩只塔的底部物料出口連接起來，Y型連通管的另外一處向下的接管與螺旋輸送器的入口相連，混合液的入口設置在其中一只蒸餾塔的中間位置，蒸餾析出的鹽從Y型連通管進入螺旋輸送器，進而被引出和收集。這樣便將蒸餾分離與結晶分離組合在一起，在裝置內同時進行物料轉移和分離，實現脫水、除鹽、回收溶劑一步完成，簡化了對復雜體系中溶劑的回收工藝，可進行連續化操作，操作成本低、效率高。該技術方案適用于從含水含鹽溶液中分離回收多元醇、亞砜、吡咯烷酮、酰胺等高沸點溶劑。
文檔編號B01D3/14GK2741630SQ20042008059
公開日2005年11月23日 申請日期2004年10月28日 優先權日2004年10月28日
發明者紀祥, 吳桂芹, 高空 申請人:中國石化儀征化纖股份有限公司