一种利用氮气循环提取异丙醇的蒸发装置的制作方法

1.本实用新型涉及异丙醇提取技术领域，具体而言，涉及一种利用氮气循环提取异丙醇的蒸发装置。


背景技术：

2.常见的pcb清洗废液中主要含有大量的异丙醇、少量松香和微量的乙醇，直接委外不仅给企业带来高昂的处置费用，同时也是一种浪费。通过对废液进行蒸发浓缩，可直接回收其中的异丙醇，回用于生产。
3.目前处置pcb板焊接清洗废液回收异丙醇的处理工艺主要有：减压蒸馏、蒸馏塔回收、焚烧等。减压蒸馏是指利用反应釜或蒸发罐，采用夹套加热的方式，在负压条件下实现异丙醇的挥发，继而利用循环冷却水或低温冷冻水使其冷凝回收的工艺。该方法设备简单、操作方便，但显著问题是处理效率较低、间歇操作时间长，异丙醇回收率不高，废气中voc含量高。蒸馏塔回收主要利用异丙醇的沸点较低，利用蒸馏塔实现异丙醇的蒸发回收，生产效率高。但是，蒸馏塔设备投资成本高，运行维护困难，由于松香组分的存在极易早场塔内液泛及堵塞，且只能适用于大流量的场合，很难应用于企业自行处置松香清洗液的场合。低温热泵蒸发工艺是在减压蒸馏工艺的基础上，利用制冷循环系统回收挥发出的异丙醇的潜热，回用于蒸发系统的加热，实现减低能耗的目的。清洗废液焚烧工艺是指直接将废液喷入废液焚烧炉或固废焚烧炉内，由于异丙醇和松香具有较高热值，因此可不借助燃料自持燃烧。焚烧只适用于集中化处置，不适用于分散型、小型化及中小企业自行处置的应用场合。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种利用氮气循环提取异丙醇的蒸发装置，其是采用表面汽化的方式，可以控制在温度较低的条件下进行自发的蒸发，降低了能耗。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例提供一种利用氮气循环提取异丙醇的蒸发装置，包括：安装架以及设置于安装架的蒸发塔和蒸汽锅炉，蒸发塔的输出端与蒸汽锅炉连接；安装架上设置有储气罐，储气罐内充有氮气，储气罐通过通风管路与蒸发塔连接，安装架上设置有冷凝塔，冷凝塔与蒸发塔连接，冷凝塔顶部与通风管路之间设置有循环管路，循环管路的输出端与通风管路连通；冷凝塔上设置有布水系统，布水系统设置于冷凝塔内。
7.在本技术的一些实施例中，上述通风管路上串联有风机，风机能将氮气送入蒸发塔，循环管路的输出端设置于储气罐与风机之间。
8.在本技术的一些实施例中，上述蒸发塔内部设置有顶部补水系统。
9.在本技术的一些实施例中，上述蒸汽锅炉与蒸发塔之间设置有蒸汽加热器。
10.在本技术的一些实施例中，上述蒸发塔与蒸汽加热器之间串联设置有介质循环泵。
11.在本技术的一些实施例中，上述蒸汽锅炉的输出端设置有软水器。
12.在本技术的一些实施例中，上述冷凝塔上设置有循环系统，循环系统包括循环回路管和冷凝换热器，循环回路管的两端分别连接于冷凝塔的顶部和底部，冷凝换热器串联于循环回路管。
13.在本技术的一些实施例中，上述冷凝塔底部设置有凝液循环泵，凝液循环泵用于将冷凝液泵入冷凝换热器。
14.在本技术的一些实施例中，上述安装架上设置有电控柜。
15.在本技术的一些实施例中，上述蒸发塔上开设有排放口，排放口用于排放浓缩的高沸物。
16.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
17.本技术实施例提供一种利用氮气循环提取异丙醇的蒸发装置，包括：安装架以及设置于安装架的蒸发塔和蒸汽锅炉，蒸发塔的输出端与蒸汽锅炉连接；安装架上设置有储气罐，储气罐内充有氮气，储气罐通过通风管路与蒸发塔连接，安装架上设置有冷凝塔，冷凝塔与蒸发塔连接，冷凝塔顶部与通风管路之间设置有循环管路，循环管路的输出端与通风管路连通；冷凝塔上设置有布水系统，布水系统设置于冷凝塔内。上述安装架用于安装用于进行异丙醇的回收的各个组件，使其合理的安装在安装架的各个位置，便于其使用更加稳定。上述蒸发塔用于实现异丙醇的蒸发，使其与其异丙醇的混合物中分离，便于后续的提纯。上述蒸汽锅炉用于提供温度为 40℃的水蒸气，便于将其蒸汽进行传输至蒸发塔的底部使其蒸汽与蒸发塔内部的混合溶液进行热量的交换。上述储气罐用于存放氮气，使其氮气能将其经过换热后的异丙醇混合物进行充分接触，从而将其异丙醇与其混合物进行初步的分离。上述冷凝塔用于将流入气态的异丙醇进行液化处理，提升其提纯的效果。上述痛风管路用于对上述氮气的传输。上述循环管路用于将上述氮气进行回收处理，使其在整个异丙醇的提取工艺上进行循环，提升其氮气的利用率。上述布水系统用于对上述冷凝液的传输使其在冷凝塔内部与异丙醇充分接触，使其液化，便于其回收。
18.因此，该利用氮气循环提取异丙醇的蒸发装置，其是采用表面汽化的方式，可以控制在温度较低的条件下进行自发的蒸发，降低了能耗。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
21.图2为图1中a处的局部放大图；
22.图3为图1中b处的局部放大图。
23.图标：1-蒸发塔；2-冷凝塔；3-蒸汽加热器；4-介质循环泵；5-凝液循环泵；6-冷凝换热器；7-储气罐；8-冷水机组；9-蒸汽锅炉；10-软水器； 11-风机；12-电控柜；13-安装架。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
29.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
30.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.实施例
32.请参照图1-图3，图1所示为本实用新型实施例的结构示意图；图2 所示为图1中a处的局部放大图；图3所示为图1中b处的局部放大图。
33.请参照图1-图3，本实施例提供一种利用氮气循环提取异丙醇的蒸发装置，包括：安装架13以及设置于安装架13的蒸发塔1和蒸汽锅炉9，蒸发塔1的输出端与蒸汽锅炉9连接；安装架13上设置有储气罐7，储气罐 7内充有氮气，储气罐7通过通风管路与蒸发塔1连接，安装架13上设置有冷凝塔2，冷凝塔2与蒸发塔1连接，冷凝塔2顶部与通风管路之间设置有循环管路，循环管路的输出端与通风管路连通；冷凝塔2上设置有布水系统，布水系统设置于冷凝塔2内。
34.在本实施例中，上述安装架13用于安装用于进行异丙醇的回收的各个组件，使其合理的安装在安装架13的各个位置，便于其使用更加稳定。上述蒸发塔1用于实现异丙醇的蒸发，使其与其异丙醇的混合物中分离，便于后续的提纯。上述蒸汽锅炉9用于提供温度为40℃的水蒸气，便于将其蒸汽进行传输至蒸发塔1的底部使其蒸汽与蒸发塔1内部的混合溶液进行热量的交换。
35.在本实施例中，上述储气罐7用于存放氮气，使其氮气能将其经过换热后的异丙醇
混合物进行充分接触，从而将其异丙醇与其混合物进行初步的分离。上述冷凝塔2用于将流入气态的异丙醇进行液化处理，提升其提纯的效果。上述通风管路用于对上述氮气的传输。上述循环管路用于将上述氮气进行回收处理，使其在整个异丙醇的提取工艺上进行循环，提升其氮气的利用率。
36.在本实施例中，上述布水系统用于对上述冷凝液的传输使其在冷凝塔2 内部与异丙醇充分接触，使其液化，便于其回收。
37.请参照图1-图3，在本实施例的一些实施方式中，上述通风管路上串联有风机11，风机11能将氮气送入蒸发塔1，循环管路的输出端设置于储气罐7与风机11之间。上述风机11用于加速上述氮气进入上述蒸发塔1 内，通过其氮气的流动加速其异丙醇的提纯。
38.在本实施例中，上述风机11是将气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械能转换为气体压力能和动能，并将气体输送出去的机械。
39.请参照图1-图3，在本实施例的一些实施方式中，上述蒸发塔1内部设置有顶部补水系统。上述顶部补水系统用于将对于蒸发塔1内部的水液的补充，避免其水液的蒸发导致其蒸发塔1故障，并且有利于增加其异丙醇混合液的流动性，便于其氮气的流动将上述异丙醇带出，增加其使用效果。
40.请参照图1-图3，在本实施例的一些实施方式中，上述蒸汽锅炉9与蒸发塔1之间设置有蒸汽加热器3。上述蒸汽加热器3用于将上述蒸汽锅炉 9的所输出的40℃的蒸汽温度提升至40℃-50℃，该温度便于其蒸汽将其异丙醇的混合进行热量的交换，使其混合溶液处于低于水的饱和蒸汽压之下，减小其水分的蒸发，从而有效的增加其异丙醇的纯度，能够有效的提升其使用性能。
41.请参照图1-图3，在本实施例的一些实施方式中，上述蒸发塔1与蒸汽加热器3之间串联设置有介质循环泵4。上述介质循环泵4用于将其换热介质进行循环的使用，便于对换热介质的有效利用，减小其水液的浪费。
42.在本实施例中，上述介质循环泵4壳选用水泵，水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等。
43.请参照图1-图3，在本实施例的一些实施方式中，上述蒸汽锅炉9的输出端设置有软水器10。上述软水器10用于将要进入蒸汽锅炉9的水液进行软化，有效的降低其锅炉水垢的形成。
44.在本实施例中，上述软水器10可采用全自动软水器10，全自动软水器 10是一种运行和再生操作过程全自动控制的离子交换软水器10，利用钠型阳离子交换树脂去除水中钙镁离子，降低原水硬度，以达到软化硬水的目的从而避免碳酸盐在管道、容器、锅炉产生结垢现象。大大节省投资成本的同时又能保证生产顺利进行。
45.请参照图1-图3，在本实施例的一些实施方式中，上述冷凝塔2上设置有循环系统，循环系统包括循环回路管和冷凝换热器6，循环回路管的两端分别连接于冷凝塔2的顶部和底部，冷凝换热器6串联于循环回路管。上述循环系统用于将上述冷凝塔2内部的冷却液体进行循环使用，便于增加其冷却液的使用效率，减小资源的使用，提升其使用效果。上述冷凝换热器6用于将上述已经换热后的较热换热液进行冷却处理，便于其重复使用时能够有
效的将其冷却液的输入温度保持一致。提升其异丙醇的回收的效率。
46.在本实施例中，上述冷凝换热器6包括冷水机组8，冷水机组8提供低温水进入冷凝换热器6的冷侧通道，通过热量传递，带走热侧通道内循环液的热量，使其降温。换热后的低温水返回冷水机组8的水箱，利用制冷机组系统内制冷剂循环产生的冷量进行降温，降温后的低温水通过冷水机组8的供水泵循环使用。
47.请参照图1-图3，在本实施例的一些实施方式中，上述冷凝塔2底部设置有凝液循环泵5，凝液循环泵5用于将冷凝液泵入冷凝换热器6。上述凝液循环泵5用于将底部的冷凝液体在从低压的冷凝塔2底部循环泵至其冷凝塔2的顶部进行再次的循环利用，提升其冷凝液的循环使用。在本实施例中，上述凝液循环泵5与上述介质循环泵4为同种材料，便于其材料的购买以及其材料的检修替换。
48.请参照图1-图3，在本实施例的一些实施方式中，上述安装架13上设置有电控柜12。上述整个装置系统的自动化控制由电控柜12完成，可实现一键启停和远程操控，便于其使用者对上述多个用电器切换的使用，便于其提升该提取装置的智能化效果。
49.请参照图1-图3，在本实施例的一些实施方式中，上述蒸发塔1上开设有排放口，排放口用于排放浓缩的高沸物。上述pcb清洗废液中主要含有大量的异丙醇、少量松香和微量的乙醇，异丙醇废液中的松香，其沸点为300摄氏度的高沸物在蒸发塔1中随着异丙醇的排除致使其不断浓缩，达到一定浓度后，从蒸发塔1中进行排放处理，则完成此批次的处置。
50.在使用时，异丙醇(沸点82.5℃)废液输送至蒸发塔1下部，利用介质循环泵4将塔底液体泵送至蒸汽加热器3，蒸汽锅炉9产生的蒸汽将温度升至40℃-50℃后进入蒸发塔1顶部，通过顶部补水系统均匀散布在蒸发塔 1内部的填料表面，与自下而上流动的氮气接触，发生传热传质。氮气(沸点-196℃)由储气罐7释放至通风管路，利用风机11鼓入蒸发塔1下部，与蒸发塔1内部填料表面的液体进行传热传质，废液中的异丙醇汽化进入氮气中达到饱和，随后进入冷凝塔2。冷凝塔2底部设有凝液循环泵5，凝液循环泵5将冷凝液泵入冷凝换热器6，利用冷水机组8提供的冷冻循环水降温至10℃-15℃，随后进入冷凝塔2顶部。冷凝塔2顶部的布水系统将冷凝液均匀地散布至冷凝塔2内填料的表面，与自下而上流动的饱和氮气进行传热传质，氮气中的异丙醇冷凝形成液滴进入冷凝液中。冷凝塔2内的液位升高至溢流高度后，部分冷凝液排出冷凝塔2。冷凝塔2顶部的氮气温度较低，返回至风机11的进口端，经风机11实现在系统内的循环。异丙醇废液中的松香(沸点300℃)等高沸物在蒸发塔1中不断浓缩，达到一定浓度后，从蒸发塔1中排放，完成此批次的处置。软水器10用于锅炉补水的软化预处理，确保蒸汽锅炉9的稳定运行。整个装置系统的自动化控制由电控柜12完成，可实现一键启停和远程操控。
51.综上，本实用新型的实施例提供一种利用氮气循环提取异丙醇的蒸发装置，包括：安装架13以及设置于安装架13的蒸发塔1和蒸汽锅炉9，蒸发塔1的输出端与蒸汽锅炉9连接；安装架13上设置有储气罐7，储气罐7内充有氮气，储气罐7通过通风管路与蒸发塔1连接，安装架13上设置有冷凝塔2，冷凝塔2与蒸发塔1连接，冷凝塔2顶部与通风管路之间设置有循环管路，循环管路的输出端与通风管路连通；冷凝塔2上设置有布水系统，布水系统设置于冷凝塔2内。上述安装架13用于安装用于进行异丙醇的回收的各个组件，使其合理的安装在安装架13的各个位置，便于其使用更加稳定。上述蒸发塔1用于实现异丙醇的蒸发，使其与其异丙醇的混合物中分离，便于后续的提纯。上述蒸汽锅炉9用于提供温度为40℃的水
蒸气，便于将其蒸汽进行传输至蒸发塔1的底部使其蒸汽与蒸发塔1内部的混合溶液进行热量的交换。上述储气罐7用于存放氮气，使其氮气能将其经过换热后的异丙醇混合物进行充分接触，从而将其异丙醇与其混合物进行初步的分离。上述冷凝塔2用于将流入气态的异丙醇进行液化处理，提升其提纯的效果。上述痛风管路用于对上述氮气的传输。上述循环管路用于将上述氮气进行回收处理，使其在整个异丙醇的提取工艺上进行循环，提升其氮气的利用率。上述布水系统用于对上述冷凝液的传输使其在冷凝塔2内部与异丙醇充分接触，使其液化，便于其回收。因此，该利用氮气循环提取异丙醇的蒸发装置，其是采用表面汽化的方式，可以控制在温度较低的条件下进行自发的蒸发，降低了能耗。
52.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。