[实用新型]一种净化回收乙醇母液的膜分离设备

说明书

技术领域

本实用新型属于化工中溶液分离领域，特别是涉及到一种净化回收乙醇母液的膜分离设备。

背景技术

随着轻工、食品、医药、化工和电子等行业的飞速发展、生产规模日趋扩大，作为工业基础原料的乙醇用量也不断增大。乙醇的沸点较高，常压下为78.32℃，能与水共沸，对乙醇的回用采取常规方式来实现，已经很难满足企业对经济效益和环境保护的追求。

常规蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发度的差异，使液体混合物部分汽化并随之使蒸汽部分冷凝，从而实现各组分的分离。由于工艺操作简单，对设备要求低，在溶剂回收中最常被采用的一种技术方式。但其缺点很明显：能耗大，分离精度低。仅用在对纯度要求不高的小批量溶剂的回收过程中。

多效蒸发是现在比较常用的一种乙醇回收方式，其在高温条件下使乙醇和水气化，然后根据水分与乙醇冷凝温度的区别实现乙醇的净化分离。多效精馏是一种有效的节能蒸馏方式，其分离精度较高。其流程简介如下：待回收物料近似均分到N个精馏塔中。塔操作压力从第一效到第N效逐步降低，使前一效的塔顶温度略高于后一效的塔釜温度。第一效的塔釜由蒸汽供热，其塔顶蒸汽作为热源加热第二效的塔釜，同时被冷凝得到产品。以此类推，前一效塔顶蒸汽作为热源向后一效塔釜提供热能，同时后一效塔釜液作为冷却介质将其冷凝。这样反复进行，直到第N效，在其塔釜液被上一效塔顶蒸汽加热后，塔顶蒸汽由外部冷却介质冷凝。这样，在整个流程中，只是在第一效中加入了新鲜的蒸汽，在最后一效加入冷却介质，中间各塔不再需要外加蒸汽和冷却介质，由此达到节能的目的。受限于节省的能量和设备增加的费用的关系，一般常见的多为双效和三效精馏居多。

但多效蒸发在本质上还是采用的蒸馏原理，对比常规的单级蒸馏仅是能源的利用率提高了，从而部分降低总能耗。其自身存在的能源消耗偏大问题没有得到根本的解决，还带来了如下新的难题：⑴蒸汽品味要求高：由于采用的工艺为三效精馏，精馏主装置由负压塔、中压塔和高压塔组成。其中高压塔操作压力高达550~650KPa（表压），尤其是当稀乙醇进料含有电解质时，塔底温度高达170~180℃，对蒸汽的品位要求更高，压力需达到0.8~1.0MPa（表压），降低了锅炉蒸汽背压发电量。⑵主要换热设备投资大：高压塔进料预热器废水端的进口温度达到170~180℃左右，对板式换热器的垫片耐高温的要求更高，容易发生漏液现象；⑶一些稀乙醇原料里还含有氯化钠等电解质成分，会使塔底废水的温度升高，而高温对塔器和换热设备的腐蚀性更强，需要采用更加昂贵的材料。

实用新型内容

本实用新型的目的即在于克服现在技术的不足，提供一种净化回收乙醇母液的膜分离设备，解决现有技术中所具有的能耗大、分离精度低、回收率低、设备成本过高以及操作复杂的缺陷。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种净化回收乙醇母液的膜分离设备，包括原料罐、膜元件、储液罐和滤液罐，所述的膜元件上设置有进液口、乙醇出口和分离液出口，所述的原料罐通过加压泵A连通膜元件的进液口，储液罐的进口通过管道连通膜元件的分离液出口，储液罐的出口还通过一个加压泵B连接到膜元件的进液口，滤液罐通过管道连通膜元件的乙醇出口。

进一步，上述的膜元件内设置有耐乙醇纳滤膜，能够选择性地截留母液中的大分子杂质，让乙醇分子透过膜，从而得到无色低杂的乙醇溶液。

上述的储液罐和加压泵B之间设置有截止阀A。

上述的加压泵B的进口处还连接有一个水箱，而且加压泵与水箱之间设置有一个截止阀B。

上述的储液罐内的分离液可以通过加压泵B，再进入膜元件进行循环分离，提高了乙醇的回收率；水箱里的清水也可以通过加压泵B，对膜元件进行清洗。本装置可以通过操纵截止阀A和截止阀B，选择进行循环分离步骤还是清洗步骤，闭合截止阀B及开启截止阀A，即时进行循环分离步骤，反之即时清洗步骤。

本实用新型的有益效果是：

（1）通过耐乙醇纳滤膜对乙醇混合液进行分离，降低了设备成本；

（2）本装置只需在压力的驱动下，通过膜的良好选择分离性即可得到净化除杂后的乙醇，在分离过程中所耗费的能量极大的减少，而且简化了操作过程；

（3）本实用新型还具有分离精度高、回收率高、设备占地面积小等优点。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图中，1-原料罐，2-加压泵A，3-膜元件，4-储液罐，5-加压泵B，6-截止阀A，7-截止阀B，8-水箱，9-滤液罐，10-乙醇出口，11-分离液出口,12-进液口。