一种无动力液相干燥系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无动力液相干燥系统，包括：吸附干燥系统、氮气供给系统和氮气纯化回收系统，经过第一吸附干燥塔吸附干燥后的产品液体出界区，用于卸料、再生的氮气经膜组件纯化氮气送出界外利用，再生液相有机物送出界外；其系统无风机、泵动力设备，投资、运行成本低；所需能耗低、装置运行稳定，产品回收率高、纯度高。
【专利说明】
一种无动力液相干燥系统
技术领域
[0001 ]本发明属于化工领域，具体涉及一种无动力液相干燥系统。
【背景技术】
[0002]气一固相吸附干燥已经成熟，由其本生工艺具有如下缺点，在进入吸附干燥器前，需要对原料液进行气化过热，其产品需液化，冷源、热源消耗高;其再生系统需配置真空栗等，运行费用高，其干燥深度不够，且干燥器设备体积庞大，干燥负荷有限，基于以上原因，液相脱水成为新的发展方向。
【发明内容】
[0003]本发明目主要是针对气相脱水的高能耗、产品脱水深度不够、装置负荷低、占地大等劣势开发的一种低能耗、自动高效深度脱水新系统。
[0004]本发明的技术方案为:一种无动力液相干燥系统，包括:
[0005]吸附干燥系统:包括并联的第一吸附干燥塔和第二吸附干燥塔;第一吸附干燥塔和第二干燥吸附塔分别具有进料口和出料口；
[0006]氮气供给系统:包括氮气源、高温氮气支路、常温氮气支路构成、预干燥器，高温氮气支路和常温氮气支路的进气端分别与氮气源连接，高温氮气支路和常温氮气支路的出气端分别连接预干燥器的进气端，预干燥器的出气端分别与第一吸附干燥塔和第二吸附干燥塔的出料口连接；
[0007]物料循环系统:包括循环液槽，循环液槽底部与第一吸附干燥塔和第二吸附干燥塔的进料口连接，顶部连接预干燥器的出气端；
[0008]氮气纯化回收系统:包括膜过滤装置、冷却器、再生气液分离器，膜过滤装置具有进气端、回收端和排气端，再生气液分离器具有进料端、出液端和出气端，膜过滤装置的进气端连接第一吸附干燥塔和第二吸附干燥塔的出料口，膜过滤装置的回收端连接冷却器的进料端，冷却器的出料端连接再生气液分离器的进料端，再生气液分离器的出气端连接膜过滤装置的进气端，再生气液分离器的出液端连接再生液排液管送出界外。
[0009]进一步地，所述高温氮气支路上设置有由蒸汽加热器和电加热器构成的加热装置。
[0010]具体地，第一吸附干燥塔的进料口通过管NI与原料液管NO连接，管NI上设置阀门K1，第一吸附干燥塔的出料口通过管N2与成品管N24连接，管N2上设置阀门K2;
[0011 ]第二吸附干燥塔的进料口通过管N3与原料液管NO连接，管N3上设置阀门K3，第二吸附干燥塔的出料口通过管N4与成品管N24连接，管N4上设置阀门K4;
[0012]氮气源通过管N5、管N6连接蒸汽加热器，蒸汽加热器连接电加热器，电加热器连接管N7，管N5连接管N8，管N8连接管N9，管N9连接预干燥器，预干燥器连接管NlO，管NI O通过阀门K5和阀门K6分别与管N2和管N4连接，管N6上设置阀门K7，管N8上设置阀门K8，管N9上设置阀门K9，管NI O上设置阀门KlO;
[0013]循环液槽底部连接管N11，管附1连接管附2和管附3，管附2通过阀门1(11和阀门1(12分别与管NI和管N3连接，管附1上设置阀门1(13，管附3上设置阀门1(14后分别连接管附4和管N15，管N15连接膜过滤装置的回收端，循环液槽顶部连接管N16，管N16分别连接管N17和管N18，管N16上设置阀门K15，管N17上设置阀门K16并连接膜过滤装置的进气端，管N18连接阀门K17后连接再生气液分离器的出气端，再生气液分离器的出液端设置阀门K19，管N15上设置阀门K20，管N14连接冷却器的进料端，冷却器的出料端通过管N19连接再生气液分离器的进料端；
[0014]管N20—端通过阀门K22和阀门K23分别与管N2和管N4连接，管N20另一端分别连接管N21和管N22，管N22上设置阀门K18并与管N17连接;管NlO通过阀门K24与管N16连接。
[0015]工艺描述为:待干燥的液体从第一吸附干燥塔进行吸附干燥过程，第二吸附干燥塔进行解吸再生过程，原料液管始终充液，产品管始终充液干燥后产品通过管道送出界区。
[0016]与此同时，第二吸附干燥塔吸附完成，进入排液，常温氮气将液体压入循环液槽。末期，少部分的液体经冷却器，到再生气液分离器暂存;并持续通入氮气吹扫一段时间，确保加热前塔内无液态原料。在排液、吹扫结束后，经过蒸汽加热和电加热的高温氮气从逆着吸附方向充入高温氮气，对吸附剂进行升温解析，热解析气经冷却器冷凝回收再生液到再生气液分离器暂存，为防止吸附剂急剧升温造成破裂，通过调温副线、电加热器参数设置，逐步提升氮气温度。床层出口温度达到规定之后，继续小气量通入保持温度一段时间，彻底将分子筛再生完全。在升温结束后，充入常温氮气，对吸附床层进行降温。降温结束后，床层内充满了氮气，在通入液体原料前，需要将第二吸附干燥塔充满液体。采用常温氮气将循环液槽内的料液从第二吸附干燥塔塔底打入塔内，塔顶排气，经膜组件净化氮气送出界区，回收有机物返回再生气液分离器，同时，保持再生气液分离器一定液位，将回收的有机送出界区。根据第二吸附干燥塔实际充液情况，补充适量原料液。至此，第二吸附干燥塔在第一吸附干燥塔进行吸附干燥结束前已准备就绪，等待切换，进入下一个完整的吸附干燥过程。
[0017]本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0018]液相产品脱水深度好，能达到ppm级；设备占地小，能满足大负荷生产；无动力设备，投资小，运行费用低;充分回收氮气，能耗低，装置运行稳定，产品回收率高、纯度高。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的结构示意图。
[0020]图中附图标记为:1_第一吸附干燥塔，2-第二干燥吸附塔，3-循环液槽，4-预干燥器，5-电加热器，6-蒸汽加热器，7-冷却器，8-再生气液分离器，9-膜过滤装置。
【具体实施方式】
[0021]实施例1
[0022]如图1所示，一种无动力液相干燥系统，包括:
[0023]吸附干燥系统:包括并联的第一吸附干燥塔I和第二吸附干燥塔2;第一吸附干燥塔I和第二干燥吸附塔分别具有进料口和出料口 ；
[0024]氮气供给系统:包括氮气源、高温氮气支路、常温氮气支路构成、预干燥器4，高温氮气支路和常温氮气支路的进气端分别与氮气源连接，高温氮气支路和常温氮气支路的出气端分别连接预干燥器4的进气端，预干燥器4的出气端分别与第一吸附干燥塔I和第二吸附干燥塔2的出料口连接;所述高温氮气支路上设置有由蒸汽加热器6和电加热器5构成的加热装置。
[0025]物料循环系统:包括循环液槽3，循环液槽3底部与第一吸附干燥塔I和第二吸附干燥塔2的进料口连接，顶部连接预干燥器4的出气端；
[0026]氮气纯化回收系统:包括膜过滤装置9、冷却器7、再生气液分离器8，膜过滤装置9具有进气端、回收端和排气端，再生气液分离器8具有进料端、出液端和出气端，膜过滤装置9的进气端连接第一吸附干燥塔I和第二吸附干燥塔2的出料口，膜过滤装置9的回收端连接冷却器7的进料端，冷却器7的出料端连接再生气液分离器8的进料端，再生气液分离器8的出气端连接膜过滤装置9的进气端，再生气液分离器8的出液端连接再生液排液管送出界外。
[0027]具体地，结合附图详细说明本发明的系统结构:
[0028]第一吸附干燥塔I的进料口通过管NI与原料液管NO连接，管NI上设置阀门Kl，第一吸附干燥塔I的出料口通过管N2与成品管N24连接，管N2上设置阀门K2;
[0029]第二吸附干燥塔2的进料口通过管N3与原料液管NO连接，管N3上设置阀门K3，第二吸附干燥塔2的出料口通过管N4与成品管N24连接，管N4上设置阀门K4;
[0030]氮气源通过管N5、管N6连接蒸汽加热器6，蒸汽加热器6连接电加热器5，电加热器5连接管N7，管N5连接管N8，管N8连接管N9，管N9连接预干燥器4，预干燥器4连接管NlO，管NI O通过阀门K5和阀门K6分别与管N2和管N4连接，管N6上设置阀门K7，管N8上设置阀门K8，管N9上设置阀门K9，管NI O上设置阀门KlO;
[0031]循环液槽3底部连接管Nll，管NI I连接管N12和管N13，管N12通过阀门Kl I和阀门K12分别与管NI和管N3连接，管Nll上设置阀门K13，管N13上设置阀门K14后分别连接管N14和管N15，管N15连接膜过滤装置9的回收端，循环液槽3顶部连接管N16，管N16分别连接管N17和管N18，管N16上设置阀门K15，管N17上设置阀门K16并连接膜过滤装置9的进气端，管N18连接阀门K17后连接再生气液分离器8的出气端，再生气液分离器8的出液端设置阀门K19，管N15上设置阀门K20，管N14连接冷却器7的进料端，冷却器7的出料端通过管N19连接再生气液分离器8的进料端；
[0032]管N20—端通过阀门K22和阀门K23分别与管N2和管N4连接，管N20另一端分别连接管N21和管N22，管N22上设置阀门K18并与管N17连接;管NlO通过阀门K24与管N16连接。
[0033]本发明的运行控制过程如下:
[0034]吸附阶段:干燥运行时，第一吸附干燥塔I进行吸附干燥过程，第二吸附干燥塔2进行解吸再生过程，原料液管NO始终充液，产品管N24始终充液，此时，第一吸附干燥塔I关联的仅主阀Kl，K2打开，其它阀关闭。主工艺物料经N0，K1，N1，1，N2，K2，N24，产品出界区。
[0035]排液阶段:与此同时，第二吸附干燥塔2吸附完成，进入排液，关闭K3，K4，K23，K24，1(14打开1(8，1(9，10，Κ6,Κ12, Κ13，Κ15，Κ16，Κ20，Κ17，常温氮气经阀Κ8从Ν4进入第二吸附干燥塔2，将第二吸附干燥塔2内的液体从Ν3、N12、N11压入循环液槽3。末期，关闭K13，打开K14，其它阀门维持原状，少部分的液体经K14，N13，N14，冷却器7，N19，到再生气液分离器8暂存;并持续通入氮气吹扫一段时间，确保加热前塔内无液态原料。
[0036]加热恒温阶段:在排液、吹扫结束后，打开K7关闭K8，其它阀门维持原状，经过蒸汽加热和电加热的高温氮气从逆着吸附方向充入高温氮气，对吸附剂进行升温解析，为防止吸附剂急剧升温造成破裂，通过调温副线、电加热器参数设置，逐步提升氮气温度。床层出口温度达到规定值之后，继续小气量通入保持温度一段时间，彻底将分子筛再生完全。
[0037]降温阶段:在升温结束后，其它阀门维持原状，打开K7关闭K8，继续沿着逆着吸附方向充入常温氮气，对吸附床层进行降温。降温结束后，床层内充满了氮气。
[0038]充液阶段:降温结束后，床层内充满了氮气，在通入液体原料前，需要将第二吸附干燥塔2充满液体。在降温过程阀门状态下，关闭K6，K16，KK14，打开k23，kl8，kl9采用常温氮气将循环液槽3内的料液从第二吸附干燥塔2塔底打入塔内，塔顶排气，经膜组件净化氮气送出界区，回收有机物返回再生气液分离器8，同时，根据其液位，调整阀kl9开度，将回收的有机送出界区。根据第二吸附干燥塔2实际充液情况，补充适量原料液。
[0039]至此，第二吸附干燥塔2在第一吸附干燥塔I进行吸附干燥结束前已准备就绪，等待切换，进入下一个完整的吸附干燥过程。
[0040]以上所述实施例仅表达了本申请的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种无动力液相干燥系统，其特征在于，包括: 吸附干燥系统:包括并联的第一吸附干燥塔和第二吸附干燥塔;第一吸附干燥塔和第二干燥吸附塔分别具有进料口和出料口 ； 氮气供给系统:包括氮气源、高温氮气支路、常温氮气支路构成、预干燥器，高温氮气支路和常温氮气支路的进气端分别与氮气源连接，高温氮气支路和常温氮气支路的出气端分别连接预干燥器的进气端，预干燥器的出气端分别与第一吸附干燥塔和第二吸附干燥塔的出料口连接； 物料循环系统:包括循环液槽，循环液槽底部与第一吸附干燥塔和第二吸附干燥塔的进料口连接，顶部连接预干燥器的出气端； 氮气纯化回收系统:包括膜过滤装置、冷却器、再生气液分离器，膜过滤装置具有进气端、回收端和排气端，再生气液分离器具有进料端、出液端和出气端，膜过滤装置的进气端连接第一吸附干燥塔和第二吸附干燥塔的出料口，膜过滤装置的回收端连接冷却器的进料端，冷却器的出料端连接再生气液分离器的进料端，再生气液分离器的出气端连接膜过滤装置的进气端，再生气液分离器的出液端连接再生液排液管送出界外。2.根据权利要求1所述的一种无动力液相干燥系统，其特征在于，所述高温氮气支路上设置有由蒸汽加热器和电加热器构成的加热装置。3.根据权利要求2所述的一种无动力液相干燥系统，其特征在于， 第一吸附干燥塔的进料口通过管NI与原料液管NO连接，管NI上设置阀门Kl，第一吸附干燥塔的出料口通过管N2与成品管N24连接，管N2上设置阀门K2; 第二吸附干燥塔的进料口通过管N3与原料液管NO连接，管N3上设置阀门K3，第二吸附干燥塔的出料口通过管N4与成品管N24连接，管N4上设置阀门K4; 氮气源通过管N5、管N6连接蒸汽加热器，蒸汽加热器连接电加热器，电加热器连接管N7，管N5连接管N8，管N8连接管N9，管N9连接预干燥器，预干燥器连接管NlO，管NI O通过阀门K5和阀门K6分别与管N2和管N4连接，管N6上设置阀门K7，管N8上设置阀门K8，管N9上设置阀门K9，管NlO上设置阀门K10; 循环液槽底部连接管附1，管【1连接管附2和管附3，管附2通过阀门1(11和阀门1(12分别与管NI和管N3连接，管肌1上设置阀门1(13，管附3上设置阀门1(14后分别连接管附4和管附5，管N15连接膜过滤装置的回收端，循环液槽顶部连接管N16，管N16分别连接管N17和管N18，管N16上设置阀门K15，管N17上设置阀门K16并连接膜过滤装置的进气端，管N18连接阀门K17后连接再生气液分离器的出气端，再生气液分离器的出液端设置阀门K19，管N15上设置阀门K20，管N14连接冷却器的进料端，冷却器的出料端通过管N19连接再生气液分离器的进料端; 管N20—端通过阀门K22和阀门K23分别与管N2和管N4连接，管N20另一端分别连接管N21和管N22，管N22上设置阀门K18并与管N17连接;管NlO通过阀门K24与管N16连接。
【文档编号】B01D15/20GK205549680SQ201620119499
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月14日
【发明人】钟雨明, 钟娅玲, 刘兴龙, 牟树荣, 肖军, 王波, 王小伟
【申请人】四川天采科技有限责任公司