一种用于碳酸二甲酯脱水的系统的制作方法

1.本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种用于碳酸二甲酯脱水的系统。


背景技术：

2.碳酸二甲脂(dmc)，分子量90.8，相对密度1.07，熔点4℃，沸点90.1℃，常温下为无色液体。它是近年来受到国内外广泛关注的环保型化工新产品，因其良好的反应活性及优良溶解性能，可在很多领域替代光气、甲基化、硫酸二甲脂、氯甲烷及氯甲酸甲脂等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲脂化及脂交换等反应生成多种重要高附加值的精细化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域得到广泛应用。
3.目前，市场上流通大部分为工业级碳酸二甲脂，含水率为0.1-0.2％，但是电解液要求含水率低于0.02％，需要进行脱水处理，脱水处理有物理、化学两种方式，由于化学方法使用干燥剂易对成品带入杂质，对纯度造成影响。
4.综上所述，现有的碳酸二甲脂的脱水方法存在着容易带入杂质，脱水效果差的问题，亟待进一步改进。


技术实现要素：

5.为此，本发明提供一种用于碳酸二甲酯脱水的系统。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明提供一种用于碳酸二甲酯脱水的系统，其特征在于，所述系统包括进料泵、第一脱水塔、第二脱水塔、第一过滤器、冷却器和加热器；
8.所述进料泵分别与第一脱水塔、第二脱水塔进料口连接，所述第一脱水塔、第二脱水塔的出料口分别与所述第一过滤器连接；
9.所述加热器分别与所述第一脱水塔、第二脱水塔的进气口连接；所述第一脱水塔、第二脱水塔的出气口分别与所述冷却器连接。
10.本发明的一个实施例中，所述第一脱水塔、第二脱水塔的底部和顶部分别设有空气分配器，所述空气分配器具有一本体，在所述本体上设有通孔，所述本体的一侧设有多个进气支管。
11.本发明的一个实施例中，所述进气支管可设为文丘里管。
12.本发明的一个实施例中，所述系统还包括缓冲罐，所述缓冲罐与所述冷却器连接。
13.本发明的一个实施例中，所述缓冲罐连接有用于将冷却水排放到外面的外排泵。
14.本发明的一个实施例中，所述缓冲罐还通过高压风机连接过滤器。
15.本发明的一个实施例中，所述第一过滤器连接有成品罐。
16.本发明的一个实施例中，所述进料泵、加热器、冷却器、第一过滤器与第一脱水塔、第二脱水塔之间连接管道上均设置有控制阀门。
17.本发明的一个实施例中，所述系统还包括控制装置，所述控制装置与所述控制阀
门控制连接。
18.本发明具有如下优点：
19.本发明的用于碳酸二甲酯脱水的系统，其脱水塔的结构合理，由于上下两端均设有空气分配器，可以延长分子筛的使用寿命，并且通过第一脱水塔和第二脱水塔的交替使用，大大提高了脱水效率。
20.本发明的系统所采用的分子筛无毒、无腐蚀性、不溶于水及有机溶剂是，能在ph值为4-13的范围内使用。去除碳酸二甲脂的微量水份，用的是a型复合分子筛，分子筛使用前必须经过高温活化后，才能发挥作用。用过的或吸附饱和的分子筛，经过重新活化后，可反复使用。且分子筛吸附剂性能良好，吸附剂性能稳定，损耗量小，使用寿命长，导电性能好，吸收过程热效应不明显，装置脱水效率高；
21.本发明的系统为成套撬装式设备，合理紧凑，占地小，施工安装方便，装置不会再生任何三废副产品；
22.本发明的系统的第一脱水塔、第二脱水塔的底部和顶部分别设有空气分配器使得低速气流减少了气体对分子筛的冲击，不至于对分子筛吸附剂造成2次粉碎。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
24.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
25.图1为本发明实施例提供的用于碳酸二甲酯脱水的系统组成示意图；
26.图2为本发明实施例提供的第一脱水塔和第二脱水塔的结果示意图；
27.图3为本发明实施例提供的空气分配的结构示图；
28.图4为本发明实施例提供的空气分配器截面图；
29.图中：100-进料泵；200-第一脱水塔；210-空气分配器；211-进气支管；300-第二脱水塔；400-加热器；500-第一过滤器；600-冷却器；700-缓冲罐；800-高压风机；900-第二过滤器。
具体实施方式
30.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.如图1所示，本发明提供一种用于碳酸二甲酯脱水的系统，该系统包括进料泵100、第一脱水塔200、第二脱水塔300、第一过滤器500、冷却器600和加热器400；进料泵100分别
与第一脱水塔200、第二脱水塔300进料口连接，第一脱水塔200、第二脱水塔300的出料口分别与第一过滤器500连接；加热器400分别与第一脱水塔200、第二脱水塔300的进气口连接；第一脱水塔200、第二脱水塔300的出气口分别与冷却器600连接。第一过滤器500连接有成品罐。经脱水后的碳酸二甲酯再经过过滤器过滤，进入成品罐储存。第一脱水塔200和第二脱水塔300均设有三个单元，单元与单元之间通过滤板和滤网隔开，每个单元内填充有a型复合分子筛
32.本发明的用于碳酸二甲酯脱水的系统，通过设置第一脱水塔200、第二脱水塔300，在工作的过程中，可以利用第一脱水塔200进行吸附，第二脱水塔300进行解析重生；当第一脱水塔200需要解析时，再利用第二脱水塔300进行脱水，将第一脱水塔200进行解析重生，这样可以通过轮换使用第一脱水塔200和第二脱水塔300，使其脱水工艺可以不间断进行，且可使得第一脱水塔200和第二脱水塔300具有高效的脱水效果。吸附环节：利用高效吸附剂在脱水塔中吸收碳酸二甲脂中微量水分，原料通过螺杆泵打到脱水塔底部进入塔中，经过相应的时间反应，碳酸二甲脂中的水分绝大部分被吸附剂所吸收。
33.本发明的进料泵100采用螺杆泵，螺杆泵为变频控制，严格控制碳酸二甲酯原料在塔内运行速度。从第一脱水塔200和第二脱水塔300顶出来的碳酸二甲酯产品进入到产品储存箱内，碳酸二甲酯的脱水率达到99.9％以上。当第一脱水塔200或第二脱水塔300内的吸附剂吸收到设定容量时，系统进行切换，开始对塔内的吸附剂进行解吸。可通过控制装置进行控制，控制装置可采用plc程序自动控制，例如可将脱水系统定位按12-24h切换一次，一塔吸附、另一塔解吸。解吸时，利用热氮气(180-200℃)和高压风机800的抽吸形成的负压(-0.05mpa)，对需解析的吸附剂逆流程进行吹扫、活化，解析带出热气进入冷却器600进行降温脱水，经气液分离后，由高压风机800引出经脱水过滤器过滤后，排出。
34.其中，如图2-4所示，第一脱水塔200、第二脱水塔300的底部和顶部分别设有空气分配器210，空气分配器210具有一本体，在本体上设有通孔，本体的一侧设有多个进气直管211。较佳的，进气直管211可设为文丘里管。空气分配器210的设置，可使得控制进入到第一脱水塔200和第二脱水塔300内的气流速度进一步降低，使得低速气流减少了气体对分子筛的冲击，不至于对分子筛吸附剂造成2次粉碎。
35.如图1所示，本发明的用于碳酸二甲酯脱水的系统还包括缓冲罐700，缓冲罐700与冷却器600连接，缓冲罐700连接有用于将冷却水排放到外面的外排泵，缓冲罐700还通过高压风机800连接第二过滤器900，带有水分的氮气经过缓冲罐700后，氮气在缓冲罐700中脱水后，经高压风机800后，再经过第二过滤器900的过滤后，进行排放。进料泵100、加热器400、冷却器600、第一过滤器500与第一脱水塔200、第二脱水塔300之间连接管道上均设置有控制阀门。该系统还包括控制装置，控制装置可采用单片机，控制装置与控制阀门控制连接。
36.本发明的用于碳酸二甲酯脱水的系统的工作原理为：
37.通过进料泵100将碳酸二甲酯原料泵入第一脱水塔200，碳酸二甲酯原料从第一脱水塔200的底部进入，经过第一脱水塔200脱水后，从第一脱水塔200顶部出口经过滤器过滤后进入碳酸二甲酯产品罐中，进行储存。同时，带压力且经过加热器400加热后的氮气(180-200℃)从第二脱水塔300的顶部进入，在第二脱水塔300内对分子筛进行加热，将分子筛内的水分带出，含有水分的氮气，再经过冷却器600冷却后，经过缓冲罐700收集水分，氮气经
过高压风机800抽引后经过第二过滤器900过滤后排空，第二脱水塔300在负压和热氮气的作用下，分子筛吸附的水分被蒸发带走，第二脱水塔300的进口温度达到指定温度后，关闭加热器400，通入常温氮气，使得第二脱水塔300冷却至常温，第二脱水塔300解析重生完毕。
38.第一脱水塔200经过12-24小时的吸附，当第一脱水塔200需要解析时，通过进料泵100将碳酸二甲酯原料泵入第二脱水塔300，对第一脱水塔200按照上述过程进行解析，如此反复。
39.本发明的用于碳酸二甲酯脱水的系统，碳酸二甲酯的处理量为50m3/d；碳酸二甲酯来液含水0.1-0.2％，处理后，含水小于0.02％(高于0.02％视为不合格)；实际运行结果可做到碳酸二甲酯来液1.45％，处理后可达到0.001％，环境温度：-20～40℃。
40.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。