專利名稱：膜脫水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于酒精生產中分離的雜醇油脫去水分的膜脫水器，屬于生物分離工程技術領域。
背景技術：
酵母酒精發酵產生的雜醇油是以淀粉或糖為原料生產酒精的副產物之一，占酒精產量的0.2~0.7wt%。 雜醇油是一種淡黃色油狀液體，有特殊臭味和毒性，主要由異戊醇、異丁醇、正丙醇、水以及癸酸乙酯等10多種物質組成，因不溶于水并呈油狀，俗稱雜醇油。在酒精生產過程中，雜醇油的獲得是從精餾塔中采出富含雜醇油的酒精液，再經雜醇油分離裝置分離而成。得到的雜醇油液中水分含量占l(Tl7wt%，醇類含量占6(T75wt%，其余為酯類等物質。雜醇油是重要的精細化工原料，它含有的各種醇和酯可作為燃料、溶劑及有機合成的原料，具有很高的經濟價值。雜醇油的應用首先要除去其含有的水分子，但雜醇油中的水分子與CfC5醇之間均能形成恒沸物，各恒沸物間的恒沸點差小于相應醇間的沸點差，使雜醇油的脫水提純變得非常復雜和困難。目前，雜醇油脫水常用恒沸脫水和鹽析脫水的方法。恒沸脫水是利用醇與水形成的恒沸物與各單組分醇之間沸點差較大的特性，采用精餾方法用低碳醇將雜醇油中的水帶出，此方法需要蒸餾設備。雜醇油恒沸脫水方法得到的精餾產品只有異戊醇、沒有C4醇以下產品，導致雜醇油的綜合利用率降低；且恒沸脫水的能耗較高，設備投資大。雜醇油鹽析脫水方法雖設備投資較低，但因為鹽水直接排放，造成鹽類和醇類等物質的損失，污染了環境且對設備造成了腐蝕。因此，采用高效潔凈的方法，最大限度地除去雜醇油中的水分，成為實現雜醇油進一步應用的關鍵，本實用新型就是在這一背景下提出的。
發明內容針對現有技術的不足，本實用新型提供一種脫水效果好且能耗低的雜醇油膜脫水器。為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的:膜脫水器包括罐體、中空纖維膜、支架，罐體固定于支架上，罐體內部裝有中空纖維膜，膜的兩端用密封圈和端板固定于罐體內，罐體底部裝有料液進口和清洗液出口，罐體下部裝有清洗液入口，罐體頂部有濃縮液出口和清洗液出口，罐體上部裝有透過液出口。所述的中空纖維膜是反滲透復合膜。所述的中空纖維膜的外徑為8(Tl60Mm，內徑為4(T80Mm，外徑與內徑之比為1:(2 4)，膜的裝填因子為0.3、.6。所述的中空纖維膜的制造材料為醋酸纖維素或聚酰胺。優選的，所述的罐體外部形狀為圓柱形。所述的罐體直徑與罐體高度比值是1:(4 8)。所述的罐體底部的料液進口和清洗液出口是通過三通管連接，罐體頂部的濃縮液出口和清洗液出口是通過三通管連接。[0013]所述的密封圈是O環密封圈。[0014]本實用新型的膜脫水器是用于脫去雜醇油中水分的裝置:將從酒精生產中分離得到的雜醇油液(水分含量在l(Tl7wt%)在1.(Γ2.0MPa壓力作用下流過中空纖維膜內，水分子透過膜集中于膜外，從脫水器的透過液出口流出。雜醇油中的高級醇等物質留在膜內，經濃縮液出口流到產品罐中。[0015]本實用新型是采用膜分離技術脫去雜醇油水分的裝置，在本實用新型中采用的膜是反滲透膜，反滲透膜的特點是膜內無明顯的孔道，在壓力作用下水分子溶解于膜，從膜的一側擴散到膜的另一側，而分子量比水分子大的溶質則被膜截留。在雜醇油脫水過程中，料液本身與膜接觸，水分子能穿過膜，而分子量較大的高級醇和酯類等物質卻不能透過膜，從而實現雜醇油的脫水過程。[0016]本實用新型針對雜醇油恒沸脫水和鹽析脫水方法的不足，利用反滲透膜的特點，設計了用于脫去雜醇油中水分的脫水裝置，使用本實用新型的雜醇油膜脫水器，與現有技術相比其有益效果如下:[0017]1、裝置內能安裝非常多的中空纖維膜，具有極高的裝填密度，裝置能做到非常小型化，降低了設備投資。[0018]2、中空纖維膜的水滲透通量大，分離因子高，脫水效率高。[0019]3、脫水過程中雜醇油成分相態不變、不用加熱、能耗低，對環境沒有污染。[0020]4、設備簡單、操作方便。
[0021]圖1為本實用新型的雜醇油膜脫水器的結構示意圖。[0022]圖2為膜組件的端面結構示意圖。[0023]圖3為端板10的結構示意圖。[0024]其中:1、罐體，2、中空纖維膜，3、中空纖維固定端，4、料液進口，5、透過液出口，6、濃縮液出口，7、清洗液入口，8、支架，9、清洗液出口，10、端板，11、O環密封圈。
具體實施方式
[0025]
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明，但不限于此。[0026]一種脫去雜醇油水分的膜脫水器結構如圖1所示，包括罐體1、中空纖維膜2、支架8。罐體I采用不銹鋼材料制作，呈圓柱形，罐體I固定在支架8上，罐體I的直徑與罐體I的高度比值是1:5。罐體I內部裝有中空纖維膜2，膜的上、下兩端分別用環氧樹脂膠合在一起，再用O環密封圈11和端板10固定于罐體I內。中空纖維膜2是由聚酰胺材料制造的反滲透復合膜，其外徑為lOOMm、內徑為50Mm、內徑與外徑之比為1:2，中空纖維膜2的裝填因子為0.4。含水分的雜醇油液在1.5MPa壓力作用下從罐體I底部的料液進口 4進入，膜脫水器采用內壓式操作，液體的流動采用軸流式即是料液的流動方向與裝在筒內的中空纖維方向平行。液體由中空纖維膜2內流過時，水分子從膜內側穿過膜到達膜外側，并富集于罐體I內，從罐體I上部的透過液出口 5排出 。脫去水分的雜醇油液由中空纖維膜2內流出，從罐體I頂部的濃縮液出口 6排出，從而實現水分子與雜醇油的分離。罐體I內需要清洗時，清洗液從清洗液入口 7進入，清洗液由中空纖維膜2的外側進入到膜的內測，分別從罐體I的底部和頂部的清洗液出口 9排出。在罐體I的底部用三通管將清洗液出口 9與料液進口 4連接，在罐體I的頂部用三通管將清洗液出口 9與濃縮液出口 6連接。本實用新型利用反滲透膜的透過性質將雜醇油中的水分子去除，與其它脫水方法相比膜脫水具有不用加熱、能耗低、脫水效率高等優點，是一種高效節能的分離裝置。使用本實用新型可使雜醇油的水分去除率達到99.9wt%以上，為充分利用雜醇油資源、增加企業經濟效益提供了保障。
權利要求1.一種膜脫水器，包括罐體、中空纖維膜、支架，罐體固定于支架上，罐體內部裝有中空纖維膜，膜的兩端用密封圈和端板固定于罐體內，罐體底部裝有料液進口和清洗液出口，罐體下部裝有清洗液入口，罐體頂部有濃縮液出口和清洗液出口，罐體上部裝有透過液出口。
2.如權利要求1所述的膜脫水器，其特征在于:所述的中空纖維膜是反滲透復合膜。
3.如權利要求1所述的膜脫水器，其特征在于:所述的中空纖維膜的外徑為8(Tl60Mffl，內徑為4(T80Mffl，內徑與外徑之比為1:(2 4)，膜的裝填因子為0.3、.6。
4.如權利要求1所述的膜脫水器，其特征在于:所述的中空纖維膜的制造材料為醋酸纖維素或聚酰胺。
5.如權利要求1所述的膜脫水器，其特征在于:所述的罐體外部形狀為圓柱形。
6.如權利要求5所述的膜脫水器，其特征在于:所述的罐體直徑與罐體高度比值是1:(4 8)。
7.如權利要求1所述的膜脫水器，其特征在于:所述的罐體底部的料液進口和清洗液出口是通過三通管連接，罐體頂部的濃縮液出口和清洗液出口是通過三通管連接。
8.如權利要求1所述的膜脫水器，其特征在于:所述的密封圈是O環密封。
專利摘要本實用新型涉及一種膜脫水器，屬于生物分離工程技術領域，其用于解決酒精生產中分離的雜醇油脫去水分的生產問題。膜脫水器包括罐體、中空纖維膜、支架，罐體內部裝有中空纖維膜，中空纖維膜是反滲透復合膜。罐體底部裝有料液進口和清洗液出口、下部裝有清洗液入口，罐體頂部裝有濃縮液出口、上部裝有透過液出口。含水的雜醇油溶液在壓力作用下流過中空纖維膜內時，水分子透過膜集于膜外，而雜醇油中的高級醇等物質不能透過膜，從而實現雜醇油的脫水過程。這種膜脫水器結構簡單、操作方便，用于雜醇油脫水時不用加熱、能耗低，雜醇油的脫水效率高。
文檔編號B01D63/02GK203043848SQ20132000490
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月7日 優先權日2013年1月7日
發明者董永勝 申請人:山東輕工業學院