[发明专利]脱水干燥的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱水干燥的新方法，特别涉及利用生成水合物反应脱水的方法，扩大了干燥剂脱水的有效浓度范围，创新了干燥剂循环利用的方法，降低了干燥剂的回收成本，能够解决生产实际中干燥剂循环量大、再生困难等问题。

背景技术

脱水干燥是工业生产中的一个重要操作单元，在石油化工、医药、染料、化肥、农药、食品、纺织、机电、建材、环保等产业领域以及人们衣、食、住、行的各个方面都发挥着不可或缺的作用。在某些行业中脱水干燥的能耗占总能耗的比重可达35％。物料中水分的存在会造成物料变质，热值降低，设备腐蚀，生产运输设备负荷增加等不利因素。为了方便产品的储藏、加工、运输和使用，提高产品的质量和价值，降低能耗和生产成本，开发有效的脱水干燥技术具有十分重要的现实意义。

干燥实质上是将目标产物与水分离的分离过程。实现该过程主要有两种思路，一种是通过机械分离、加热蒸发或深冷凝结使水分脱离产物；另一种是将水分转移到更易捕获水分的干燥剂中。多年来，关于水分的脱除干燥，已经有大量的研究和探索，有多项干燥技术应用于生产实践。如热空气干燥法，利用预先加热的空气，将热量传递给湿物料，汽化物料中的水分，形成蒸汽并随空气带出干燥器，与产物分离；深冷分离工艺，多用于高压气体的干燥，采用气体膨胀降温使气体中的水分析出；膜分离法，利用产物与水分在特定膜中具有不同渗透能力的性质，实现水分的脱除；溶剂吸收法，利用溶剂与水的强亲合力使湿物料中的水分转移到液体干燥剂中；固体吸附法，利用固体的表面性质或固体吸潮的性质使湿物料中的水分转移到固体干燥剂中。

在诸多脱水干燥的方法中，使用液体干燥剂和固体干燥剂脱水的共同缺点是，干燥剂的循环量大，例如使用甘醇脱水时，一般脱除1kg水需甘醇循环量约25L～60L，而固体干燥剂在表面吸收水分之后将很快失去脱水能力，需要再生或补充干燥剂。传统干燥剂再生时需要通过其它脱水方法进行充分干燥，该过程往往造成干燥剂损失，这些无疑增加了能耗和成本。

目前对于使用干燥剂脱水的工艺，大量的研究集中于干燥器和再生流程的设计和完善上。对于开发新干燥方法以及与之相适应的干燥剂，从而解决生产实际中干燥剂循环量大、再生能耗高、干燥剂损失等问题以提高干燥剂的脱水能力、提高干燥效率、降低生产成本的研究，鲜见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱水干燥的新方法，在使干燥剂达到脱水目的的同时，扩大干燥剂脱水的有效浓度范围，并降低干燥剂的回收成本，解决生产实际中干燥剂循环量大、再生困难等问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种脱水干燥的新方法，该方法是通过使干燥剂与水生成饱和蒸汽压低的水合物达到脱水的目的，且扩大了干燥剂脱水的有效浓度范围。

具体地说，本发明提供的脱水干燥的方法包括：

提供一具有一初始浓度的干燥剂，该干燥剂对水具有吸附作用，且该干燥剂能与水结合生成水合物；

使欲被脱水干燥的湿料与所述干燥剂接触；

判断干燥剂的浓度是否低于干燥剂吸附脱水的最低有效浓度，选择是利用干燥剂对水的吸附作用脱水或是利用使干燥剂生成水合物的方法脱水。

根据本发明的具体实施方案，所述提供一具有一初始浓度的干燥剂的步骤中，所述干燥剂可以是任何的可以吸附脱水且能与水结合生成水合物的物质，本发明中优选的干燥剂选自四丁基溴化铵(TBAB)、四氢呋喃(THF)。

本发明中，所述干燥剂具有一初始浓度是指该干燥剂中能吸附脱水或生成水合物脱水的有效物质具有一定浓度，所述的干燥剂可以是干燥剂溶液形式，所述干燥剂溶液不仅指未饱和溶液，也可以是饱和溶液或过饱和溶液；所述的干燥剂也可以是100wt％的干燥剂。

根据本发明的具体实施方案，所述干燥剂的初始浓度为干燥剂生成水合物脱水的最低有效浓度～100wt％；所述干燥剂生成水合物脱水的最低有效浓度是指，通过生成水合物的方法已不能达到产品干燥要求时干燥剂的浓度。干燥剂生成水合物脱水的最低有效浓度的数值由干燥剂的种类和工艺参数决定。例如，当干燥剂的种类为四丁基溴化按(TBAB)，工艺参数要求常压露点降为20℃时，最低有效浓度为20wt％，即使用浓度为20wt％的TBAB溶液生成水合物，可使其上方气体的常压露点下降20℃。不同的干燥剂和不同的工艺参数所决定的生成水合物脱水的最低有效浓度一般都不相同。本领域的技术人员在阅读本发明后可以结合其所掌握的现有技术知识轻易确定具体工艺中所选用干燥剂的生成水合物脱水的最低有效浓度。