技术领域
本实用新型涉及一种热耦合精馏回收溶剂的技术领域,特别是涉及一种用于回收、纯化二甲基亚砜的装置。
背景技术
二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide或DMSO),无色液体,是一种重要的有机化工和极性非质子溶剂,由于DMSO对许多化学反应的溶媒效应及对许多物质的溶解特性,被誉为“万能溶剂”。DMSO广泛用作溶剂和反应试剂,特别是丙烯腈聚合反应中作加工溶剂和抽丝溶剂,作聚氨酯合成及抽丝溶剂,作聚酰胺、聚酰亚胺和聚砜树脂的合成溶剂,以及芳烃、丁二烯抽提溶剂和合成氯氟苯胺的溶剂等。除此之外,DMSO有极强的渗透性,有助于药物向人体渗透,因此其在医药工业上也得到了广泛的应用。综上,回收、纯化DMSO具有重要的实用效益和环保效益。
目前文献及专利报道的关于回收、纯化DMSO的方法多采用的是常规三塔精馏的方法,该方法存在设备投资大、能耗大等方面的不足。因此,减少设备投资及降低能耗,从而改善现有的回收方法,成为回收、纯化DMSO研究的关键。
发明内容
为了克服上述现有常规三塔精馏技术的不足,本实用新型针对工业生产上产生的DMSO与水的混合物采用精馏热耦合工艺,提供了一种回收、纯化DMSO的稳定性好和自动化程度高的装置。
本实用新型从生产实际出发,所采用的技术方案是:一种用于回收、纯化二甲基亚砜的装置,该装置包括原料一级预热器、原料二级预热器、一级加压脱水塔、刮板蒸发器、二级脱水塔、产品DMSO精制塔。该回收装置的特征是:一级加压脱水塔和二级脱水塔塔底设有再沸器;一级加压脱水塔塔顶蒸汽作为刮板蒸发器热源;刮板蒸发器连接原料二级预热器;二级脱水塔设有塔顶冷凝器,冷凝器连有回流罐;产品DMSO精制塔塔底进料为二级脱水塔侧线采出,塔顶蒸汽作为原料一级预热器;一级加压脱水塔和二级脱水塔共用一个水罐。
所述的一种用于回收、纯化二甲基亚砜的装置,具体说明如下:
1)原料液经过原料一级预热器(12)及原料二级预热器(3)预热打入一级加压脱水塔(1);2)一级加压脱水塔(1)塔底设有再沸器(2),塔釜出料进入分离器(6),塔顶蒸汽出料管线与刮板蒸发器(5)连接,经过刮板蒸发器(5)后进入原料二级预热器(3),原料二级预热器(3)与一级加压脱水塔(1)的回流罐(4)连接,回流罐(4)设有两个出口,一个连接一级加压脱水塔(1)塔顶进行回流,另一个连接水罐;刮板蒸发器(5)设有分离器(6),刮板蒸发器(5)顶部蒸汽进入分离器(6),进行汽液分离,汽相管线连接进入二级脱水塔(7)进料管线,液相循环回到刮板蒸发器(5);3)二级脱水塔(7)设有塔底再沸器(8),塔顶设有冷凝器(9),冷凝器(9)出口连接二级脱水塔(7)的回流罐(10),回流罐(10)设有两个出口,一个连接二级脱水塔(7)塔顶进行回流,另一个连接水罐,二级脱水塔(7)塔身设有侧线出料位置,侧线出料位置连接DMSO精制塔(11);4)DMSO精制塔(11)塔底出料管线连接产品DMSO收集罐,塔顶蒸汽出料管线连接原料一级预热器(12),原料一级预热器(12)连接DMSO精制塔(11)的回流罐(13),回流罐(13)设有两个出口,一个连接连接DMSO精制塔(11)塔顶进行回流,另一个连接产品DMSO收集罐。
所述的原料是不含高聚物的,DMSO含量为10%-25%。
所述的两级原料预热器及二级脱水塔的冷凝器与物料接触的部分为不锈钢材质,其余部分方采用碳钢材质。
所述的三塔的塔内件均为高效规整填料组成。
所述的一级加压脱水塔、二级脱水塔和产品DMSO精制塔共用一个水罐。
所述的刮板蒸发器的热源为一级加压脱水塔的塔顶蒸汽;所述的一级原料预热器的热源为DMSO精制塔的塔顶蒸汽,所述的二级原料预热器的热源是经过刮板蒸发器的一级加压脱水塔塔顶蒸汽物料流股。
所述的DMSO精制塔不设再沸器,只含有精馏段,进料为二级脱水塔侧线采出的蒸汽。
与现有技术相比,本实用新型从生产实际出发,并充分考虑了DMSO的理化性质及稳定性,对其回收、纯化工艺进行了深入的研究探索,得到了如下有益效果:
1)本实用新型考虑到DMSO的理化性质,整个分离纯化工艺中与DMSO接触的部分选用不锈钢材质,进而解决了分离纯化工艺腐蚀问题,保证了产品的质量和设备的稳定;2)本实用新型从能耗角度出发,采用热耦合的形式,将一级加压脱水塔塔顶蒸汽既做刮板蒸发器的热源,也做原料二级预热器的热源,产品DMSO精制塔塔顶蒸汽做原料一级预热器的热源;DMSO精制塔塔底进料为二级脱水塔侧线采出,不设置再沸器,节约了能耗;3)本实用新型DMSO稳定性出发,将刮板蒸发器、二级脱水塔、产品DMSO精制塔负压操作,并在原料中加入稳定剂,有效地解决了其热分解、结碳现象,进而提高了DMSO的收率;4)本实用新型采用侧线出料,有效地减少了设备投资。
本实用新型通过合理的设计,能有效回收、纯化DMSO。整个工艺具有结果简单、操作方便、投资较少、节约能耗等优势,有利于企业降低成本、提高经济效益,因此,本实用新型提出的工艺方案是一种高效可行的DMSO回收、纯化装置。使用该装置,使得回收的DMSO的纯度达到99.9%以上。
附图说明
图1为DMSO的回收、纯化装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施案例对本实用新型做进一步的说明:
如附图1所示,本实用新型提供的一种用于回收、纯化二甲基亚砜的装置包括一级加压脱水塔、刮板蒸发器、二级脱水塔、产品DMSO精制塔。其特征是原料液加有稳定剂,经过两级预热打入一级加压脱水塔(1);一级加压脱水塔(1)塔底设有再沸器(2),塔釜出料进入分离器(6),塔顶蒸汽出料管线与刮板蒸发器(5)连接,经过刮板蒸发器(5)后进入原料二级预热器(3),原料二级预热器(3)与一级加压脱水塔(1)的回流罐(4)连接,回流罐(4)设有两个出口,一个连接一级加压脱水塔(1)塔顶进行回流,另一个连接水罐;刮板蒸发器(5)设有分离器(6),刮板蒸发器(5)顶部蒸汽进入分离器,进行汽液分离,气相管线连接进入二级脱水塔(7)进料管线,液相循环回到刮板蒸发器(5);二级脱水塔(7)设有塔底再沸器(8),塔顶设有冷凝器(9),冷凝器(9)出口连接二级脱水塔(7)的回流罐(10),回流罐(10)设有两个出口,一个连接二级脱水塔(7)塔顶进行回流,另一个连接水罐,二级脱水塔(7)塔身设有侧线出料位置,侧线出料位置连接DMSO精制塔(11);DMSO精制塔(11)塔底出料循环回到二级脱水塔(7),塔顶蒸汽出料管线连接原料一级预热器(12),原料一级预热器(12)连接DMSO精制塔(11)的回流罐(13),回流罐(13)设有两个出口,一个连接连接DMSO精制塔(11)塔顶进行回流,另一个连接产品DMSO收集罐。
具体操作方法如下:
加有稳定剂的原料依次经过原料一级预热器(12)和原料二级预热器(3),经原料泵打入一级加压脱水塔(1)中部进料,一级加压脱水塔(1)塔釜出料经泵打入分离器(6),分离器(6)中汽相进入二级脱水塔(7),液相循环到刮板蒸发器(5)中,一级加压脱水塔(1)塔顶蒸汽流股流经刮板蒸发器(5)作为其热源,该流股然后经原料二级蒸发器(3)回到一级加压脱水塔(1)的回流罐(4)中一部分作为回流,一部分流入水罐;二级脱水塔(7)塔釜出料进入高沸物除固装置系统,塔顶蒸汽经冷凝器(9)冷凝进入二级脱水塔(7)的回流罐(10)一部分作为回流,一部分流入水罐,二级脱水塔(7)侧线采出物料进入DMSO精制塔(11)塔釜;DMSO精制塔(11)塔底出料循环回到二级脱水塔(7),塔顶蒸汽经原料一级预热器(12)冷凝进入回流罐(13),回流罐(13)设有两个出口,一个连接连接DMSO精制塔(11)塔顶进行回流,另一个连接产品DMSO收集罐。
本实用新型的内容并不仅限于上述所述的操作方案,其可以推广至相关领域,相关技术人员可以在本实用新型的内容和精神范围内对上述具体实施方案进行变更和组合,提出新的方案。需要特别指出的是所提出的方案均属于本实施新型。