[发明专利]一种真空系统溶剂回收方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及化学溶剂回收技术，具体为一种真空系统溶剂回收方法及设备。

背景技术

制药行业、化工等行业中，但凡经过萃取、结晶和负压干燥工艺过程得其产品的化工过程，特别是热敏物系的上述工艺，有机溶剂必参与其中。因此，溶剂回收是所述工艺过程不可或缺的重要工艺环节，也是节能减排，充分利用资源，减少环境污染重要课题。但在现实中，干燥过程中的溶剂回收率低下，正困扰着众多生产企业。传统工艺中的溶剂耗损之严重，也已成为业内公知的普遍现象，与时下低碳、节能、减排的国策大相背离。

传统的双锥干燥溶剂回收工艺中，多采用水环真空泵（简称真空泵或水环泵）提供真空环境（参见图1）。双锥干燥器1排出的溶剂和空气的混合气体，进入主冷凝器03的壳程冷凝（循环水流经管程，以下相同），主冷凝器03之不凝气，沿管道进入副冷凝器04的壳程，继续冷凝。该副冷凝器04要求低温水供给。进入副冷凝器04壳程的溶剂蒸汽在更低的温度环境下，将有更多的溶剂蒸汽被冷凝，冷凝液流入储罐6中。未被冷凝的气流，通过管道止逆阀5，被吸入真空泵内。真空环境的生成，由水环泵07承担。

由于管道止逆阀5的特殊结构，只有真空泵在工作状态下，该阀门两端呈现连通状态。当真空泵由于断电等意外事故停止运转，管道止逆阀5瞬间关闭，使真空系统与外界隔离，并可较长时间维持系统的真空度，使系统中原本进行的工艺得以继续进行，避免次生事故发生。

回收工艺流程中，各设备、仪表之间，靠管道及相应的法兰连通。

所述的主冷凝器03和副冷凝器04一般采用单管程列管式冷凝器。由于其结构限制，同体积的循环水、低温水与在同传热面积的多管程冷凝器内的流动速度低，难以形成湍流，故此传热效果低下。同样的外部环境，单管程冷凝器溶剂蒸气的冷凝量受到限制。而未被冷凝的溶剂混合气体被抽入水环泵07的泵体内，并随叶轮、水环的高速旋转被部分乳化，使溶剂与水的分离难以实现。未被乳化的溶剂蒸气被空气裹挟，由水环泵07排出回收系统，弥散到大气中，造成溶剂耗损和环境污染。这种现象是水环真空泵溶剂回收系统的显性缺陷。

水环泵07长时间运行，水温升高，水蒸汽的分压必然随之升高，而溶剂的蒸气分压必然降低，溶剂蒸气的露点随之降低。外界条件不变，溶剂蒸气的冷凝量降低，逃逸的溶剂蒸气量必然随之增大。这种现象是水环真空泵溶剂回收系统的隐性缺陷。

在现行溶剂回收工艺中（参见图1），为了提高溶剂的回收率，以降低主冷凝器03的冷却水CW（循环水进水）和HW（循环水回水）、降低副冷凝器04的低温水RCW（低温水进水）和RCW（低温水回水）的下限温度为代价，致使操作成本大幅度升高。

另外，由于空气混入真空系统难以避免，导致溶剂蒸汽的露点相应下降，甚至冷媒（低温水添加防冻剂）温度下降到-30至-40℃,副冷凝器04所排出的尾气中，溶剂气体的含量仍不可低估。该溶剂蒸气的一部分在水环泵07中被乳化，另一部分则会沿水环泵07的排气管道排出，弥散到大气中而散失。

由此可见，传统水环泵07所构建的真空溶剂回收系统有两大弊端：一是溶剂回收率低，耗损量大，操作成本高；二是部分溶剂被乳化，供水环泵使用的循环水成分变得复杂，给污水处理添加新的困难。因此，现有溶剂回收工艺方法和设备远不能满足节能、减排、低耗的要求，亟待改变。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种真空系统溶剂回收方法及设备。该回收方法以干式真空泵为主设计，在本回收方法流程中，在真空泵前未被冷凝的溶剂蒸气，由真空泵吸入其中,并输送至泵后冷凝器继续冷凝、回收，从而可使任何一种溶剂均能被高效回收，具有回收效率高，能源耗费少，适应性好，生产无污染等特点；该回收设备主要采用干式真空泵和高效能冷凝器组合结构，构建了真空泵前与真空泵后冷凝相结合的回收模式；支持间壁式冷凝器与非间壁式冷凝器两种传热模式相融合的真空系统溶剂回收方法，具有结构简单，溶剂回收彻底，适于工业化生产等特点。

本发明解决所述回收方法技术问题的技术方案是，设计一种真空系统溶剂回收方法，其特征在于该回收方法采用泵前溶剂气体冷凝回收工艺和泵后溶剂气体冷凝回收工艺相结合的复合多级冷凝真空系统溶剂回收工艺：所述泵前溶剂气体冷凝回收工艺由前高效冷凝器和与之连接的中高效冷凝器完成，泵前溶剂气体冷凝回收工艺冷凝回收数量按生产负荷的45-60%的质量比例设计；所述的泵后溶剂气体冷凝回收工艺由后高效冷凝器完成；所述的泵为双螺杆干式真空泵，所述的高效冷凝器为多管程列管式高效冷凝器。