公布日：2023.04.25
申请日：2022.09.21
分类号：C02F1/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/36(2006.01)N
摘要
本发明公开了高含盐NMP废水的连续回收精馏系统及方法，包括精馏罐，精馏罐外表面固定安装有加热块，精馏罐一侧固定安装有真空泵，真空泵的进气口固定连接有延伸至精馏罐内部的吸气管，精馏罐上设置有搅拌机构，精馏罐顶部固定连接有蒸汽管，蒸汽管上固定安装有第一阀门，精馏罐一侧设置有冷凝箱，冷凝箱上分别固定连接有第一进水管和出水管第一出水管，本发明涉及NMP回收技术领域，该高含盐NMP废水的连续回收精馏系统及方法，解决了现有的高含盐NMP废水回收精馏时，NMP和二氯苯精馏分离不彻底，精馏效果差问题以及NMP或二氯苯分别进入冷凝管后的冷凝时长不便于自动控制，导致冷凝不彻底或精馏效果差的问题。
权利要求书
1.高含盐NMP废水的连续回收精馏系统，包括精馏罐(1)，其特征在于：所述精馏罐(1)外表面固定安装有加热块，所述精馏罐(1)一侧固定安装有真空泵(2)，所述真空泵(2)的进气口固定连接有延伸至精馏罐(1)内部的吸气管(21)，所述精馏罐(1)上设置有搅拌机构(3)，所述精馏罐(1)顶部固定连接有蒸汽管(4)，所述蒸汽管(4)上固定安装有第一阀门(41)，所述精馏罐(1)一侧设置有冷凝箱(5)，所述冷凝箱(5)上分别固定连接有第一进水管(51)和第一出水管(52)，所述冷凝箱(5)内部固定安装有冷凝管(53)，所述冷凝管(53)底部固定安装有排废管(73)，所述排废管(73)上固定安装有第二阀门(731)，所述蒸汽管(4)与冷凝管(53)连通，且蒸汽管(4)上固定安装有进气量控制组件(6)，所述冷凝管(53)内部设置有刮板机构(7)，所述刮板机构(7)包括电推杆(71)，所述电推杆(71)贯穿冷凝箱(5)壳体且与壳体连接处通过密封圈(54)密封，所述电推杆(71)一端固定连接有活塞刮板(72)，所述活塞刮板(72)上设置有第一清理组件(8)，所述冷凝箱(5)上设置有第二清理组件(9)，所述冷凝管(53)底部通过连接管固定连接有第一出液管(74)和第二出液管(76)，所述第一出液管(74)上固定安装有(742)和第三阀门(741)，所述第一出液管(74)底端固定安装有第一物料箱(75)，所述第二出液管(76)上固定安装有第四阀门(761)，所述第二出液管(76)底端固定安装有第二物料箱(77)，所述冷凝管(53)上固定安装有风干机构(10)和清洗机构(11)。
2.根据权利要求1所述的高含盐NMP废水的连续回收精馏系统，其特征在于：所述精馏罐(1)的底部固定安装有进液管(1001)，所述精馏罐(1)内固定安装有温度控制器(1002)，所述精馏罐(1)上固定安装有空压表(1003)。
3.根据权利要求2所述的高含盐NMP废水的连续回收精馏系统，其特征在于：所述搅拌机构(3)包括搅拌电机(31)、搅拌轴(32)和搅拌桨(33)，所述搅拌电机(31)固定安装在精馏罐(1)上，所述搅拌轴(32)固定安装在搅拌电机(31)的输出端且延伸至精馏罐(1)内部，所述搅拌轴(32)的末端固定安装有搅拌桨(33)。
4.根据权利要求3所述的高含盐NMP废水的连续回收精馏系统，其特征在于：所述进气量控制组件(6)包括进气筒(61)，所述进气筒(61)贯穿匚形板(65)顶部开设的通槽内且与匚形板(65)滑动连接，所述进气筒(61)与所述通槽之间的间隙处通过密封圈密封，所述进气筒(61)顶端与蒸汽管(4)连通底部开口，所述蒸汽管(4)两侧内壁开设有第一滑槽(62)，所述第一滑槽(62)内部滑动连接有滑块(63)，所述滑块(63)顶端与第一滑槽(62)之间固定连接有第一弹簧(64)，所述滑块(63)一侧固定连接有匚形板(65)，所述匚形板(65)底部固定连接有支杆(66)，所述支杆(66)顶部固定连接有与进气筒(61)底部开口活动卡接的塞子(67)。
5.根据权利要求4所述的高含盐NMP废水的连续回收精馏系统，其特征在于：所述第一清理组件(8)对称分布在活塞刮板(72)两侧，所述第一清理组件(8)包括等角度圆周分布在活塞刮板(72)表面的第二滑槽(81)，所述第二滑槽(81)上设置有第一弧形刮板(82)，所述第一弧形刮板(82)底部固定连接与第二滑槽(81)滑动卡接的卡块(83)，所述第一弧形刮板(82)一侧设置有滑套(84)，所述滑套(84)与第一弧形刮板(82)之间设置有连杆(85)，所述连杆(85)两端分别与第一弧形刮板(82)、滑套(84)铰接，靠近电推杆(71)一侧的所述滑套(84)活动套设在电推杆(71)上。
6.根据权利要求5所述的高含盐NMP废水的连续回收精馏系统，其特征在于：所述第二清理组件(9)包括套筒(91)，所述套筒(91)内壁等角度圆周固定安装有第二弹簧(92)，所述第二弹簧(92)一端固定连接有第二弧形刮板(93)。
7.根据权利要求6所述的高含盐NMP废水的连续回收精馏系统，其特征在于：所述风干机构(10)包括空压机(101)、吹气管(102)和喷气嘴(103)，所述空压机(101)固定安装在冷凝箱(5)上，所述吹气管(102)一端与空压机(101)出风口连接，另一端与喷气嘴(103)连接，所述喷气嘴(103)固定安装在第一出水管(52)内部顶壁。
8.根据权利要求7所述的高含盐NMP废水的连续回收精馏系统，其特征在于：所述清洗机构(11)包括水箱(111)、水泵(112)、第二进水管(113)、第二出水管(114)和喷水头(115)，所述水箱(111)与第一出水管(52)连通，所述第二进水管(113)一端延伸至水箱(111)内部，另一端固定安装在水泵(112)的进水口，所述第二出水管(114)一端固定安装在水泵(112)的出水口，另一端与喷水头(115)连通，所述喷水头(115)固定安装在冷凝管(53)内壁。
9.实施如权利要求8所述的高含盐NMP废水的连续回收精馏系统的回收精馏方法，其特征在于：具体包括以下步骤S1，二氯苯精馏回收：废水处理时，将高含盐NMP废水投入精馏罐(1)中，常压状态下，加热至180℃，二氯苯挥发成蒸汽，开启第一阀门(41)，蒸汽经过蒸汽管(4)进入冷凝管(53)内被冷凝箱(5)内部的冷却水冷凝至液体，关闭与第二物料箱(77)连通的第二出液管(76)上的第四阀门(761)然后二氯苯液体通过第一出液管(74)流至第一物料箱(75)内部进行回收；S2，NMP精馏回收：180℃情况下将精馏罐(1)加热至无蒸汽产生后，关闭与第一物料箱(75)连通的第一出液管(74)上的第三阀门(741)，启动真空泵(2)将精馏罐(1)内部抽成5KP，此时精馏罐(1)罐体温度达到180℃，此时气压低，降低了NMP的沸点，利用精馏罐(1)壳体的余温可使NMP沸腾，产生NMP蒸汽，同时当温度降至130℃以下时，再次启动加热块加热，当蒸汽达到一定量时，打开第一阀门(41)、(742)和与第二物料箱(77)连通的第二出液管(76)上的第四阀门(761)，关闭第三阀门(741)，NMP蒸汽经过第一出水管(52)冷凝成液态，流至第二物料箱(77)内部进行回收。
10.根据权利要求9所述的高含盐NMP废水的连续回收精馏方法，其特征在于：待精馏罐(1)内部气压达到正常气压时，关闭第一阀门(41)，重复操作，直至NMP完全蒸发为止。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了高含盐NMP废水的连续回收精馏系统及方法，解决了现有的高含盐NMP废水回收精馏时，NMP和二氯苯精馏分离不彻底，精馏效果差问题以及NMP或二氯苯分别进入冷凝管后的冷凝时长不便于自动控制，导致冷凝不彻底或精馏效果差的问题。
(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：高含盐NMP废水的连续回收精馏系统，包括精馏罐，所述精馏罐外表面固定安装有加热块，所述精馏罐一侧固定安装有真空泵，所述真空泵的进气口固定连接有延伸至精馏罐内部的吸气管，所述精馏罐上设置有搅拌机构，所述精馏罐顶部固定连接有蒸汽管，所述蒸汽管上固定安装有第一阀门，所述精馏罐一侧设置有冷凝箱，所述冷凝箱上分别固定连接有第一进水管和第一出水管，所述冷凝箱内部固定安装有冷凝管，所述冷凝管底部固定安装有排废管，所述排废管上固定安装有第二阀门，所述蒸汽管与冷凝管连通，且蒸汽管上固定安装有进气量控制组件，所述冷凝管内部设置有刮板机构，所述刮板机构包括电推杆，所述电推杆贯穿冷凝箱壳体且与壳体连接处通过密封圈密封，所述电推杆一端固定连接有活塞刮板，所述活塞刮板上设置有第一清理组件，所述冷凝箱上设置有第二清理组件，所述冷凝管底部通过连接管固定连接有第一出液管和第二出液管，所述第一出液管上固定安装有和第三阀门，所述第一出液管底端固定安装有第一物料箱，所述第二出液管上固定安装有第四阀门，所述第二出液管底端固定安装有第二物料箱，所述冷凝管上固定安装有风干机构和清洗机构。
优选的，所述精馏罐的底部固定安装有进液管，所述精馏罐内固定安装有温度控制器，所述精馏罐上固定安装有空压表。
优选的，所述搅拌机构包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌电机固定安装在精馏罐上，所述搅拌轴固定安装在搅拌电机的输出端且延伸至精馏罐内部，所述搅拌轴的末端固定安装有搅拌桨。
优选的，所述进气量控制组件包括进气筒，所述进气筒贯穿匚形板顶部开设的通槽内且与匚形板滑动连接，所述进气筒与所述通槽之间的间隙处通过密封圈密封，所述进气筒顶端与蒸汽管连通底部开口，所述蒸汽管两侧内壁开设有第一滑槽，所述第一滑槽内部滑动连接有滑块，所述滑块顶端与第一滑槽之间固定连接有第一弹簧，所述滑块一侧固定连接有匚形板，所述匚形板底部固定连接有支杆，所述支杆顶部固定连接有与进气筒底部开口活动卡接的塞子。
优选的，所述第一清理组件对称分布在活塞刮板两侧，所述第一清理组件包括等角度圆周分布在活塞刮板表面的第二滑槽，所述第二滑槽上设置有第一弧形刮板，所述第一弧形刮板底部固定连接与第二滑槽滑动卡接的卡块，所述第一弧形刮板一侧设置有滑套，所述滑套与第一弧形刮板之间设置有连杆，所述连杆两端分别与第一弧形刮板、滑套铰接，靠近电推杆一侧的所述滑套活动套设在电推杆上。
优选的，所述第二清理组件包括套筒，所述套筒内壁等角度圆周固定安装有第二弹簧，所述第二弹簧一端固定连接有第二弧形刮板。
优选的，所述风干机构包括空压机、吹气管和喷气嘴，所述空压机固定安装在冷凝箱上，所述吹气管一端与空压机出风口连接，另一端与喷气嘴连接，所述喷气嘴固定安装在第一出水管内部顶壁。
优选的，所述清洗机构包括水箱、水泵、第二进水管、第二出水管和喷水头，所述水箱与第一出水管连通，所述第二进水管一端延伸至水箱内部，另一端固定安装在水泵的进水口，所述第二出水管一端固定安装在水泵的出水口，另一端与喷水头连通，所述喷水头固定安装在冷凝管内壁。
本发明还公开了高含盐NMP废水的连续回收精馏系统的回收精馏方法，具体包括以下步骤：
S1，二氯苯精馏回收：废水处理时，将高含盐NMP废水投入精馏罐中，常压状态下，加热至180℃，二氯苯挥发成蒸汽，开启第一阀门，蒸汽经过蒸汽管进入冷凝管内被冷凝箱内部的冷却水冷凝至液体，关闭与第二物料箱连通的第二出液管上的第四阀门然后二氯苯液体通过第一出液管流至第一物料箱内部进行回收；
S2，NMP精馏回收：180℃情况下将精馏罐加热至无蒸汽产生后，关闭与第一物料箱连通的第一出液管上的第三阀门，启动真空泵将精馏罐内部抽成5KP，此时精馏罐罐体温度达到180℃，此时气压低，降低了NMP的沸点，利用精馏罐壳体的余温可使NMP沸腾，产生NMP蒸汽，同时当温度降至130℃以下时，再次启动加热块加热，当蒸汽达到一定量时，打开第一阀门和与第二物料箱连通的第二出液管上的第四阀门，关闭第三阀门，NMP蒸汽经过第一出水管冷凝成液态，流至第二物料箱内部进行回收。
优选的，待精馏罐内部气压达到正常气压时，关闭第一阀门，重复操作，直至NMP完全蒸发为止。
有益效果
本发明提供了高含盐NMP废水的连续回收精馏系统及方法，与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该高含盐NMP废水的连续回收精馏系统及方法，通过在冷凝管内部设置电推杆和活塞刮板，在二氯苯精馏结束后部分二氯苯会残留在冷凝管内壁，通过冷凝管底部固定连接排废管，通过电推杆带动活塞刮板在冷凝管内部来回移动将冷凝管内壁的残留的二氯苯进行刮除，另外在第一进水管内固定安装第二清理组件，第二清理组件套设在电推杆上，在电推杆来回伸缩移动时，利用第二弧形刮板将电推杆表面的二氯苯刮除，另外在活塞刮板两侧分别设置第一清理组件，其中一个滑套套设在电推杆上，滑套通过连杆连接第一弧形刮板，第一弧形刮板通过卡块在活塞刮板表面的第二滑槽上可滑动，进而在活塞刮板移动到最右侧时，利用滑套与第二清理组件抵紧，带动第一弧形刮板在活塞刮板表面移动进而将活塞刮板一侧表面的二氯苯刮除，同时活塞刮板移动到最左侧时，利用滑套与冷凝管内壁挤压带动第一弧形刮板在活塞刮板表面移动进而将活塞刮板另一侧表面的二氯苯刮除，进而冷凝管内壁以及电推杆、活塞刮板表面刮除的二氯苯通过排废管向外排出。
(2)、该高含盐NMP废水的连续回收精馏系统及方法，通过在冷凝管上设置风干机构和清洗机构，清洗机构包括水箱，水箱与第一出水管连接进而能对冷凝箱内的冷凝水进行回收，在对冷凝管内部二氯苯刮除时，通过启动水泵能将水箱内部水通过第二出水管、喷水头向冷凝管内部喷洒，进而达到冲洗的目的，使冷凝管内部刮除的二氯苯在水流冲击下快速由排废管排出，同时启动空压机，利用喷气嘴向冷凝管内部吹入气流，利用气流使电推杆、活塞刮板以及冷凝管内壁风干，进一步使残留的二氯苯进行清除，进而在对NMP精馏回收时保证冷凝管内部的清洁度，使NMP内不会混入二氯苯，达到分离彻底的目的，同时起到对冷凝水回收的目的，使水资源得到循环利用。
(3)、该高含盐NMP废水的连续回收精馏系统及方法，通过在蒸汽管内安装进气量控制组件，进气量控制组件包括进气筒，蒸汽管内壁开设第一滑槽，第一滑槽内部滑动连接滑块，滑块顶部固定连接第一弹簧，滑块一侧固定连接匚形板和连杆，蒸汽由蒸汽管进入进气筒内部，通过进气筒底部开口进入蒸汽管内部后到达冷凝管内部，通过连杆顶部固定安装塞子，当冷凝管内部进气量过大时，内部压强增大，会自动推动连杆上移，进而通过连杆顶部塞子堵住进气筒底部开口，临时阻断蒸汽的进入，进而避免蒸汽进气量过大导致蒸汽在冷凝管内部停留时间过短导致冷凝不彻底导致精馏效果差的问题，当冷凝管内部蒸汽冷凝后压强降低，则连杆在第一弹簧弹力作用下自动复位，蒸汽继续从进气筒进入蒸汽管内部，达到动态控制进气量的目的，不需要人为控制省时省力，同时能保证蒸汽在冷凝管内部冷凝充分，提高精馏效果。
(发明人：周恩峰;芦超杰;许晗;施春燕)
