[发明专利]一种低浓度有机溶剂的回收装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机溶剂的回收装置和方法，尤其涉及一种低浓度有机溶剂的回收装置和方法，属于环保技术领域。

背景技术

随着经济的快速发展，对环境保护的要求越来越高，可用资源越来越少。在工业生产过程中，特别在石油化工、精细化工等行业，产生大量的工业副产物，其中具有很大利用价值的废有机溶剂，如低浓度含醇溶液等。如这些废水废液不加妥善处理直接排放，将对周围环境产生恶劣的影响，影响人体健康。同时，该类具有利用价值的有机溶剂的废弃或排放，也造成了资源的严重浪费。

目前，对于有机溶剂，特别是低浓度有机溶剂的回收，多采用蒸馏等传统工艺。相比较，传统蒸馏应用较广，技术成熟稳定，但蒸馏工艺对浓度小于10%以下的有机溶剂进行蒸馏提浓能耗过大，同时，也较难获取高纯度的有机溶剂，如采用对蒸馏乙醇溶液进行提浓，仅能获得95%纯度的乙醇，产品品质较低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种低浓度有机溶剂的回收装置和方法，解决了现有技术存在的能耗高、回收的有机溶剂纯度低等技术问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种低浓度有机溶剂的回收装置，包括分离系统、提浓系统和脱水系统；所述的分离系统包括原料液槽、第一输送泵、第一加热器、渗透汽化膜组件、第一冷凝器和第一真空泵，所述的提浓系统包括分离液槽、第二输送泵、第二加热器、蒸馏塔和第二冷凝器，所述的脱水系统包括提浓液槽、第三输送泵、第三加热器、蒸汽渗透膜组件、第三冷凝器、第二真空泵、产品槽；其中，原料液槽通过第一输送泵连接第一加热器，第一加热器的连接渗透汽化膜组件的进料口，渗透汽化膜组件的出料口连接第一冷凝器，第一冷凝器分别连接第一真空泵和分离液槽的进料口，分离液槽的出料口通过第二输送泵连接第二加热器，第二加热器连接蒸馏塔的进料口，蒸馏塔的出料口通过第二冷凝器连接提浓液槽的进料口，提浓液槽的出料口通过第三输送泵连接第三加热器，第三加热器连接蒸汽渗透膜组件的进料口，蒸汽渗透膜组件分别连接产品槽和第三冷凝器，第三冷凝器连接第二真空泵。

在上述的一种低浓度有机溶剂的回收装置中，所述的蒸馏塔上还设置有一个再沸器。

在上述的一种低浓度有机溶剂的回收装置中，所述的渗透汽化膜组件为有机复合膜或无机复合膜，所述的蒸汽渗透膜组件为有机复合膜或无机复合膜。

在上述的一种低浓度有机溶剂的回收装置中，所述的渗透汽化膜组件为卷式平板或中空纤维的有机复合膜；所述的蒸汽渗透膜组为板式或管式的分子筛无机复合膜。

在上述的一种低浓度有机溶剂的回收装置中，所述的分子筛无机复合膜为NaA型或NaY型。

在上述的一种低浓度有机溶剂的回收装置中，所述的蒸馏塔为板式塔或填料塔。

本发明还提供了一种低浓度有机溶剂的回收方法，包括以下步骤：

（1）将质量浓度为0.1%-10%的低浓度有机溶液通过分离系统的渗透汽化膜组件4进行渗透汽化，获得质量浓度为10%-40%的有机溶剂分离液；

（2）将质量浓度为10%-40%的有机溶剂分离液经过提浓系统的蒸馏塔蒸馏获得质量浓度为70%-90%有机溶剂提浓液；

（3）将质量浓度为70%-90%的有机溶剂提浓液通过脱水系统的蒸汽渗透膜组件16进行蒸汽渗透，获得质量浓度大于99.0%的高纯度有机溶剂。

在上述的一种低浓度有机溶剂的回收方法中，在步骤（1）中，质量浓度为0.1%-10%的低浓度有机溶液用第一加热器加热后输送到渗透汽化膜组件中，在步骤（2）中，质量浓度为10%-40%的有机溶剂分离液通过第二加热器加热后输送到蒸馏塔，在步骤（3）中，70%-90%的有机溶剂提浓液通过第三加热器加热后输送到蒸汽渗透膜组件中。

在上述的一种低浓度有机溶剂的回收方法中，在步骤（2）中，对沸点大于100℃的有机溶剂，将蒸馏塔釜液作为提浓液，对沸点小于100℃的有机溶剂，将蒸馏塔冷凝液作为提浓液。

在上述的一种低浓度有机溶剂的回收方法中，在步骤（1）中，所述的渗透汽化膜组件的渗透汽化是在负压下进行的，在步骤（3）中，所述的蒸汽渗透膜组件的蒸汽渗透是在负压下进行的。

本发明的有益效果是： 

1、针对多组分、质量浓度不到10%的低浓度有机溶液，采用渗透汽化膜分离技术并利用优先透有机物的有机膜组件进行有效的分离脱水，替代传统高能耗区的蒸馏工段，有效降低运行能耗，大大提升了低浓度有机溶剂回收的经济性；