[发明专利]一种基于分子筛膜的高浓度乙醇脱水装置

说明书

本发明公开了一种基于分子筛膜的高浓度乙醇脱水装置，包括底板，底板顶部的左侧固定连接有支撑架，支撑架的顶端固定连接有进料槽，底板顶部且位于支撑架的右侧固定连接有液化分离机构，底板顶部的右侧固定连接有夹持杆，夹持杆的顶端固定连接有保温运输管，保温运输管的外部表面固定连接有外保温槽，保温运输管的左端通过蒸汽进口与液化分离机构连通，保温运输管远离蒸汽进口的一端连通有蒸汽脱水机构，本发明涉及分子筛膜技术领域。该基于分子筛膜的高浓度乙醇脱水装置，达到了采用双重膜脱水模式同时进行，提高低纯度乙醇脱水效果，同时降低提纯成本，保证乙醇蒸汽运输过程中的稳定性，同时增加液化乙醇的蒸发效率，增加提纯总工作效率的目的。

技术领域

本发明涉及分子筛膜技术领域，具体为一种基于分子筛膜的高浓度乙醇脱水装置。

背景技术

分子筛是一种无机晶体材料，因具有规整的孔道结构、较强的酸性和高的水热稳定性而广泛应用于催化、吸附和离子交换等领域中，并起着不可替代的作用。沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物。M代表阳离子，m表示其价态数，z表示水合数，x和y是整数。沸石分子筛活化后，水分子被除去，余下的原子形成笼形结构。分子筛晶体中有许多一定大小的空穴，空穴之间有许多同直径的孔(也称“窗口”)相连。由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部，而把比孔径大的分子排斥在其空穴外，起到筛分分子的作用，故得名分子筛。沸石分子筛在自然界中即可存在，人工大量合成是从上世纪70年代开始。

分子筛的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”，当流体流过时，流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面，在表面产生分子浓聚，使流体中的这种分子数目减少，达到分离、清除的目的。由于吸附不发生化学变化，只要设法将浓聚在表面的分子赶跑，沸石分子筛就又具有吸附能力，这一过程是吸附的逆过程，叫解析或再生。由于沸石分子筛孔径均匀，只有当分子动力学直径小于沸石分子筛孔径时才能很容易进入晶穴内部而被吸附，所以沸石分子筛对于气体和液体分子就犹如筛子一样，根据分子的大小来决定是否被吸附。由于沸石分子筛晶穴内还有着较强的极性，能与含极性基团的分子在沸石分子筛表面发生强的作用，或是通过诱导使可极化的分子极化从而产生强吸附。这种极性或易极化的分子易被极性沸石分子筛吸附的特性体现出沸石分子筛的又一种吸附选择性。

目前高浓度乙醇脱水采用蒸馏法提纯，这种提纯方法需要添加剂，多提纯成本较高，并且提纯不理想，脱水提纯效率低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于分子筛膜的高浓度乙醇脱水装置，解决了目前高浓度乙醇脱水采用蒸馏法提纯，这种提纯方法需要添加剂，多提纯成本较高，并且提纯不理想，脱水提纯效率低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于分子筛膜的高浓度乙醇脱水装置，包括底板，所述底板顶部的左侧固定连接有支撑架，所述支撑架的顶端固定连接有进料槽，所述底板顶部且位于支撑架的右侧固定连接有液化分离机构，所述底板顶部的右侧固定连接有夹持杆，所述夹持杆的顶端固定连接有保温运输管，所述保温运输管的外部表面固定连接有外保温槽，所述保温运输管的左端通过蒸汽进口与液化分离机构连通，所述保温运输管远离蒸汽进口的一端连通有蒸汽脱水机构；

所述液化分离机构包括支撑外壳，所述支撑外壳的底端与底板固定连接，所述支撑外壳内部的中心位置设置有脱水槽，所述支撑外壳的内部且位于脱水槽的外表面固定连接有外恒温保温层，所述支撑外壳内部且靠近上方的左侧固定连接有雾化喷嘴，所述支撑外壳内部且位于雾化喷嘴的下方固定连接有分子筛膜，所述支撑外壳靠近下方的左侧连通有脱水排口，所述外恒温保温层靠近底端的左侧连通有循环回管。

优选的，所述蒸汽脱水机构包括冷凝槽，所述冷凝槽的左侧与保温运输管连通，所述冷凝槽内部靠近保温运输管的两侧固定连接有蒸汽过滤膜。