CN107903936A - 一种液体的快速分离回收方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种液体快速分离回收方法及装置，该装置包括：第一自动分离装置；蒸汽曝气负压池，与第一自动分离装置的第一分层塔相连；冷凝***，与蒸汽曝气负压池相连；真空***，与冷凝***相连；气液分离器，分别与真空***、尾气***及第一排放口相连；第二中转槽，与冷凝***相连，第二中转槽的输出端连接于第一分层塔的进液口。利用本发明的液体快速分离回收装置对湿法工艺锂电池隔膜生产中的萃取槽混合液进行快速连续化分离，该方法不仅降低现有技术分层除水过程中随水损耗的二氯甲烷的量，降低二氯甲烷尾气回收设备的损耗，而且同时提高了二氯甲烷和白油在精馏回收***中的回收效率和回收品质，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池隔膜生产领域，特别是涉及一种液体快速分离回收方法及装置。
背景技术
现有的湿法工艺锂电池隔膜生产中是采用的白油作为中间介质生产的，因而在生产过程就需要将隔膜里的白油用二氯甲烷萃取出，由于二氯甲烷在萃取槽中不稳定易挥发，二氯甲烷挥发过程中，萃取槽中温度降低，萃取槽中空气中的水蒸汽冷凝成水，而且萃取槽密封效果不好，这样就会在萃取槽中产生大量的水，白油会溶在二氯甲烷中，由于水的存在会阻断白油和二氯甲烷的充分溶解，因其密度差异在萃取槽中就会出现三层分布，少量油层，水层，二氯甲烷白油混合液层。在现有技术中，降低萃取槽混合液中的水份，是由分层槽将顶部的水去除。
现有的萃取槽混合液的除水装置如图1所示，所述萃取槽混合液除水装置包括分层塔11’所述分层塔11’包括中空塔体110’及设置于所述中空塔体110’上的进液口111’，上出液口112’，下出液口113’，放空管114’以及连接于所述下出液口113’的阀门115’组成，萃取槽混合液通过所述进液口111’注入所述分层塔11’中分层，由下而上依次形成少量油层，水层，二氯甲烷白油混合液层，上部的水层从所述上出液口112’流出，下层二氯甲烷白油混合液层由所述下出液口113’流出。表面有少量油层的水层、二氯甲烷的流出量由连接于所述阀门115’控制。
此装置存在以下缺点：1)所述阀门115’开的过小，二氯甲烷白油混合液随水层从所述上出液口111’流出，带走大量的二氯甲烷，对溶剂损耗大；2)分离后的水中含有二氯甲烷和少量的白油，经过曝气后直接进入二氯甲烷尾气回收***，对回收***的处理量要求高，尾气回收***损耗高，尾气***回收率低；3)曝气后的废水中还会有少量的白油，废水无法达标排放，白油损耗量增大；4)所述阀门115’开的过大，水层随二氯甲烷白油混合液从所述下出液口113’流出进入精馏塔，在精馏过程中，少量的白油包住少量的水导致白油的品质降低，影响精馏***的回收效率；5)达不到连续化自动操作。
因此，如何降低萃取槽混合液中的水份，降低因分层流失的二氯甲烷和白油的损耗以及提高二氯甲烷和白油在精馏回收***中的回收效率和回收品质，已成为本领域技术人员亟待解决的一个重要问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种液体快速分离回收方法及装置，用于解决现有技术中萃取槽混合液中的水份去除的问题，降低因分层随水损耗的二氯甲烷的量，降低二氯甲烷尾气回收设备的损耗，以及提高二氯甲烷和白油在精馏回收***中的回收效率和回收品质。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动分离装置，所述自动分离装置至少包括：
分层塔，用于液体的分层，包括中空塔体、进液口、上排液口、下排液口及第一放空管；所述进液口设置于所述中空塔体中部的侧壁上，所述上排液口设置于所述中空塔体上部的侧壁上，所述下排液口设置于所述中空塔体的底部，所述第一放空管设置于所述中空塔体的顶部，用于放尽所述分层塔中液体时将所述中空塔体与大气连通；
门形管，用于配合所述分层塔将液体的各层液体进行自动分离，所述门形管包括拱形管及第二放空管；所述第二放空管设置于所述拱形管的顶端，所述拱形管通过所述第二放空管与大气连通，防止虹吸现象；
所述分层塔的下排液口与所述拱形管底端的进液口相连，所述下排液口不低于所述拱形管底端的进液口。
优选地，所述门形管还包括中间管，所述中间管设置于所述拱形管中部，与所述门形管连通；所述中间管上设置有中间管阀，所述中间管阀用于控制所述中间管的导通和关闭。
优选地，所述门形管还包括放尽管，所述放尽管设置于所述拱形管的底端，与所述门形管连通；所述放尽管上设置有放尽管阀，用于配合所述第一放空管放尽所述分层塔中的液体。
优选地，所述拱形管顶端低于所述分层塔的上排液口。
优选地，所述第一放空管包括三通管，所述三通管的三个端口分别与所述中空塔体、大气和泵体相连；所述泵体通过与其相连的所述三通管端口控制所述中空塔体内的气压；与大气相连的所述三通管端口用于放尽所述分层塔中液体时将所述中空塔体与大气连通。
本发明还提供一种液体的快速分离回收装置，所述液体的快速分离回收装置至少包括：
第一自动分离装置，用于液体的分层并将各层液体进行自动分离；
蒸汽曝气负压池，与所述第一自动分离装置的第一分层塔相连，用于对所述蒸汽曝气负压池中的液体进行蒸汽加热、抽负压以及曝气操作；
冷凝***，与所述蒸汽曝气负压池相连，用于将蒸汽曝气负压池中排出的气体冷凝；
真空***，与所述冷凝***相连，用于提供蒸汽曝气负压池的负压环境，并将未被冷凝***冷凝的气体抽出；
气液分离器，分别与所述真空***、尾气***及第一排放口相连，用于将所述真空***中抽出的气体在常压环境下进行气液分离；
第二中转槽，与所述冷凝***相连，所述第二中转槽的输出端连接于所述第一分层塔的所述进液口；
第二自动分离装置，所述第二自动分离装置中的第二分层塔的进液口与所述蒸汽曝气负压池相连，所述第二自动分离装置与所述第二中转槽相连，所述第二自动分离装置将从所述蒸汽曝气负压池排出的液体进行分层并将各层液体进行自动分离。
优选地，所述第一分层塔与所述蒸汽曝气负压池之间设置有第一中转槽，用于控制进入所述蒸汽曝气负压池中的液体量。
优选地，所述第一分层塔的上排液口与所述蒸汽曝气负压池相连；所述第一分层塔的下排液口通过第一门形管与精馏***相连。
优选地，所述第一分层塔的上排液口与精馏***相连；所述第一分层塔的下排液口通过第一门形管与所述蒸汽曝气负压池相连。
优选地，所述第二分层塔的上排液口与所述第二中转槽相连；所述第二分层塔的下排液口通过第二门形管与第二排放口相连。
优选地，所述第二分层塔的上排液口通过第二门形管与第二排放口相连；所述第二分层塔的下排液口与所述第二中转槽相连。
优选地，所述真空***包括真空缓冲罐及与所述真空缓冲罐相连的真空机组，所述真空机组用于将所述真空缓冲罐抽到要求的真空度。
优选地，所述第二分层塔中的压力比所述第一分层塔中的压力低。
优选地，所述冷凝***包括第一冷凝器和第二冷凝器。
优选地，所述冷凝***和所述蒸汽曝气负压池之间设置有真空阀，所述真空阀用于控制蒸汽曝气负压池与真空***的连通与关闭。
本发明还提供一种液体快速分离回收方法，所述液体快速分离回收方法至少包括以下步骤：
1)提供一液体快速分离回收装置；
2)于所述第一自动分离装置中注入待处理液体，利用所述待处理液体中各组分的密度差异分层，按照各层液体性质分离分层的待处理液体，将分离出的不同层的液体分别注入到所述蒸汽曝气负压池和精馏***中；
3)对注入到所述蒸汽曝气负压池的液体进行低压蒸汽加热，以使易挥发物质气化分离出来，所述蒸汽曝气负压池底部的剩余液体进入所述第二自动分离装置；
4)步骤3)中气化的物质在冷凝***中冷凝后进入第二中转槽，未被冷凝的混合气体经进入气液分离器进行气液分离，液体成分从第一排放口流出，气体成分进入尾气处理***；
5)步骤3)中的剩余液体在第二自动分离装置中分层，按照各层液体的性质分离所述剩余液体，将所述剩余液体的不同层的液体分别注入到所述第二中转槽和第二排放口；
6)将步骤5)中注入到所述第二中转槽中的液体回收到所述第一自动分离装置；
7)重复步骤1)到步骤6)，连续处理所述待处理液体。
优选地，步骤2)中，在进行低压蒸汽加热的过程中，循环进行抽负压和曝气操作，加速易挥发物质气化分离，同时提高易挥发物质的气化量。
优选地，抽负压时打开设置于所述冷凝***和所述蒸汽曝气负压池之间的真空阀，所述蒸汽曝气负压池中的气体进入所述真空***的真空缓冲罐，所述蒸汽曝气负压池中的真空度迅速降低，最后所述蒸汽曝气负压池和所述真空缓冲罐的真空度相同，达到抽负压的目的。曝气时关闭设置于所述冷凝***和所述蒸汽曝气负压池之间的真空阀，向所述蒸汽曝气负压池中的液体中通入气体进行曝气操作。
优选地，所述第一自动分离装置的工作原理如下，在所述第一自动分离装置中，考虑两层液体的情况，第一门形管的拱形管与所述第一分层塔下排液口相连的一侧填充与所述第一分层塔中下层液体相同的液体，当所述第一分层塔和所述第一门形管的拱形管中液面达到平衡时，两边的静压相等：
ρ1*h1+ρ2*h2＝(h1+h2-H)*ρ2
即，H＝(1-ρ1/ρ2)*h1
公式中，h1为上层液体的高度，ρ1为上层液体的平均密度，h2为下层液体的高度，ρ2为下层液体层的平均密度，H为所述第一门形管上端与所述第一分层塔的上排液口之间的高度差；
根据上层液体的高度h1来定出H，当所述第一分层塔和所述第一门形管中拱形管的液面达到平衡时，向所述第一分层塔中连续注入液体时，连续注入的液体中所含的上层液体部分导致上层液体的液面高于所述第一分层塔的上排液口，上层液体立即从所述分层塔中的上排液口流出，上层液体的液面迅速下降到与所述第一分层塔的上排液口同一水平面高度；同时，所含的下层液体部分导致所述分层界面上升，平衡被破坏，所述第一分层塔中的静压力大于所述门形管左侧管道的静压力，下层液体就会立即从门形管流出，分层界面迅速下降到平衡时所对应的设置；当连续注入的液体只包含上层液体时，所述第一自动分离装置亦能正常工作；当连续注入的液体只包含下层液体时，所述第一自动分离装置亦能正常工作；
所述第二自动分离装置的工作原理与所述第一自动分离装置的工作原理基本相同。
如上所述，本发明的液体快速分离回收方法及装置，具有以下有益效果：
利用本发明的液体快速分离回收装置对湿法工艺锂电池隔膜生产中的萃取槽混合液进行处理，可以实现快速连续自动化分离；该方法不仅降低了现有技术萃取槽混合液分层除水过程中随水损耗的二氯甲烷的量，降低二氯甲烷尾气回收设备的损耗，而且提高了二氯甲烷和白油在精馏回收***中的回收效率和回收品质，降低了生产成本。
附图说明
图1显示为现有技术中的萃取槽混合液的除水装置示意图。
图2显示为本发明的自动分离装置示意图。
图3显示为本发明的液体快速分离回收装置示意图。
元件标号说明
11，11’ 分层塔
110，110’ 中空塔体
111，111’ 进液口
112，112’ 上排液口
113，113’ 下排液口
114，114’ 第一放空管
115’ 阀门
12 门形管
121 拱形管
122 中间管
1221 中间管阀
123 放尽管
1231 放尽管阀
124 第二放空管
21 第一自动分离装置
211 第一分层塔
212 第一门形管
22 第一中转槽
23 蒸汽曝气负压池
24 冷凝***
241 第一冷凝器
242 第二冷凝器
25 真空***
251 真空缓冲罐
252 真空机组
26 气液分离器
27 第二中转槽
28 第二自动分离装置
281 第二分层塔
282 第二门形管
29 真空阀
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图2及图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图2所述，为了实现连续自动处理萃取槽混合液，本实施例提供一种自动分离装置，所述自动分离装置至少包括：
分层塔11，用于液体的分层，包括中空塔体110、进液口111、上排液口112、下排液口113及第一放空管114；所述进液口111设置于所述中空塔体110中部的侧壁上，所述上排液口112设置于所述中空塔体110上部的侧壁上，所述下排液口113设置于所述中空塔体110的底部，所述第一放空管114设置于所述中空塔体110的顶部，用于放尽所述分层塔11中液体时，将所述中空塔体110与大气连通；
门形管12，用于配合所述分层塔11将液体的各层液体进行自动分离，所述门形管12包括拱形管121及第二放空管124；所述第二放空管124设置于所述拱形管121的顶端，所述拱形管121通过所述第二放空管124与大气连通，防止虹吸现象；
所述分层塔11的下排液口113与所述拱形管121底端的进液口相连，所述下排液口113不低于所述拱形管121底端的进液口
具体的，所述门形管12还包括中间管122，所述中间管122设置于所述拱形管121中部，与所述拱形管121连通；所述中间管122上设置有中间管阀1221，所述中间管阀1221用于控制所述中间管122的导通和关闭。
具体的，所述门形管12还包括放尽管123，所述放尽管123设置于所述拱形管121的底端，与所述拱形管121连通，所述放尽管123上设置有放尽管阀1231，用于配合所述第一放空管114放尽所述分层塔11中的液体。
具体的，所述拱形管121顶端低于所述分层塔11的上排液口112。
具体地，所述第一放空管114包括三通管，所述三通管的三个端口分别与所述中空塔体110、大气和泵体相连；所述泵体通过与其相连的所述三通管的端口控制所述中空塔体110内的气压；与大气相连的所述三通管的端口用于放尽所述分层塔11中液体时，将所述中空塔体110与大气连通。
实施例二
如图3所示，本实施例提供一种液体的快速分离回收装置，所述液体的快速分离回收装置至少包括：
基于实施例一的第一自动分离装置21，所述第一自动分离装置21用于液体的分层并将各层液体进行自动分离；
蒸汽曝气负压池23，与所述第一自动分离装置21的第一分层塔211相连，用于对所述蒸汽曝气负压池23中的液体进行蒸汽加热、抽负压以及曝气操作；
冷凝***24，与所述蒸汽曝气负压池23相连，用于将蒸汽曝气负压池23中排出的气体冷凝；
真空***25，与所述冷凝***24相连，用于提供蒸汽曝气负压池23的负压环境，并将未被冷凝***24冷凝的气体抽出；
气液分离器26，分别与所述真空***25、尾气***及第一排放口相连，用于将所述真空***25中抽出的气体在常压环境下进行气液分离；
第二中转槽27，与所述冷凝***24相连，所述第二中转槽27的输出端连接于所述第一分层塔211的所述进液口111；
基于实施例一的第二自动分离装置28，所述第二自动分离装置28中的第二分层塔281的进液口111与所述蒸汽曝气负压池23相连，所述第二自动分离装置28与所述第二中转槽27相连，所述第二自动分离装置28将从所述蒸汽曝气负压池23排出的液体进行分层并将各层液体进行自动分离。
具体地，所述第一分层塔211与所述蒸汽曝气负压池23之间设置有第一中转槽22，用于控制进入所述蒸汽曝气负压池23中的液体量。
具体地，所述第一分层塔211的上排液口112与所述蒸汽曝气负压池23相连；所述第一分层塔211的下排液口113通过第一门形管212与精馏***相连。
具体地，所述第一分层塔211的上排液口112与精馏***相连；所述第一分层塔211的下排液口113通过第一门形管212与所述蒸汽曝气负压池23相连。
优选地，所述第二分层塔281的上排液口112与所述第二中转槽27相连；所述第二分层塔281的下排液口113通过第二门形管282与第二排放口相连。
具体地，所述第二分层塔281的上排液口112通过第二门形管282与第二排放口相连；所述第二分层塔281的下排液口113与所述第二中转槽27相连。
具体地，所述真空***25包括真空缓冲罐251及与所述真空缓冲罐251相连的真空机组252。
具体地，所述第二分层塔281中的压力比所述第一分层塔211中的压力更。
具体地，所述冷凝***24包括第一冷凝器241和第二冷凝器242。
具体地，所述冷凝***24和所述蒸汽曝气负压池23之间设置有真空阀29，所述真空阀29用于控制蒸汽曝气负压池23与真空***25的连通与关闭。
实施例三
本实施例提供一种液体快速分离回收方法，用于对湿法工艺锂离子电池隔膜生产中的萃取槽混合液进行快速分离回收，所述萃取槽混合液包括但不限于二氯甲烷、水和白油，不以本实施例为限，所述萃取槽混合液的快速分离回收方法至少包括以下步骤：
执行步骤1)，如图2所示，提供一如实施例二所述的液体快速分离回收装置。
执行步骤2)，于第一自动分离装置21中注入萃取槽混合液，利用萃取槽混合液中各组分的密度差异分层，按照各层液体性质分离分层的萃取槽混合液，分离出的不同层的液体分别注入到所述蒸汽曝气负压池23和精馏***中。
具体地，在本实施例中，萃取槽混合液在第一分层塔211分为上下两层液体，上层的液体包括水及其上表面的少量白油，下层的液体为二氯甲烷白油混合液；水及其上表面的少量白油注入到蒸汽曝气负压池23中，水中溶解有少量的二氯甲烷；二氯甲烷白油混合液进入精馏***进行后续处理。
需要说明的是，所述第一分层塔211包括但不限于常压分层塔，不以本实施例为限。
执行步骤3)，对注入到所述蒸汽曝气负压池23的液体进行低压蒸汽加热，以使易挥发物质气化分离出来，所述蒸汽曝气负压池23底部的剩余液体进入所述第二自动分离装置28。
具体地，在进行低压蒸汽加热的过程中，循环进行抽负压和曝气操作，加速易挥发物质气化分离，同时提高易挥发物质的气化量。
具体地，在本实施例中，使用真空***25的真空机组252对真空缓冲罐251进行预抽真空，缩短所述蒸汽曝气负压池23抽负压的时间。抽负压时打开设置于冷凝***24和所述蒸汽曝气负压池23之间的真空阀29，所述蒸汽曝气负压池23中的气体进入预抽真空的真空缓冲罐251，所述蒸汽曝气负压池23中的真空度迅速降低，在负压环境下，可以降低二氯甲烷在水中的溶解度，使溶解于水中的二氯甲烷更容易脱出；曝气时关闭设置于所述冷凝***24和所述蒸汽曝气负压池23之间的真空阀29，向所述蒸汽曝气负压池23中的水及其上表面的少量白油混合液中通入氮气进行曝气操作，将溶解在水中的二氯甲烷脱出形成混合气体，所述混合气体包括二氯甲烷、水蒸气及氮气；所述蒸汽曝气负压池23中的液体包括但不限于水和白油，不以本实施例为限。
需要说明的是，在实际操作过程中，不与所述蒸汽曝气负压池23中液体发生反应的任何气体都可作为曝气气体。
执行步骤4)，步骤3)中混合气体在冷凝***24中冷凝后进入第二中转槽27，未被冷凝的混合气体经进入气液分离器26进行气液分离，液体成分从第一排放口流出，气体成分进入尾气处理***。
具体地，在本实施例中，步骤3)中的混合气体在抽负压的过程中经过所述冷凝***24，混合气体中的二氯甲烷和水蒸气冷凝下来进入第二中转槽27中，所述冷凝***24包括但不限于第一冷凝器241和第二冷凝器242，不以本实施例为限，所述第二冷凝器242可以进一步降低混合气体中的不凝性气体；未被所述冷凝***24冷凝下来的混合气体通过所述真空***25抽入气液分离***中进行气液分离，所述气液分离器26中的水达标从第一排放口排出，二氯甲烷气体进入尾气***进行处理。
执行步骤5)，步骤3)中的剩余液体在第二自动分离装置28中分层，按照各层液体的性质分离所述剩余液体，将所述剩余液体的不同层的液体分别注入到所述第二中转槽27和第二排放口；
具体地，在本实施例中，步骤3)中的剩余液体在所述第二分层塔281中分为上下两层液体，上层的液体包括白油，下层的液体包括水；上层的白油注入到所述第二中转槽27中，下层的水达标可以直接经过第二门形管282从第二排液口排除。
需要说明的是，所述第二分层塔281包括但不限于负压分层塔，不以本实施例为限；所述负压分层塔281的顶部连接有三通管，所述三通管的三个端口分别与所述中空塔体110、大气和泵体相连，所述泵体通过与其相连的所述三通管的端口使所述第二分层塔281内保持负压环境；在负压环境下，二氯甲烷和白油在水中的溶解度降低，使水和二氯甲烷能更好的分层，同时降低了水中的二氯甲烷含量，使所述第二分层塔281中下层的水能达标排放。
需要说明的是，与大气相连的所述三通管的端口用于放尽所述分层塔11中液体时，将所述中空塔体110与大气连通。
6)将步骤5)中注入到所述第二中转槽27中的液体回收到所述第一自动分离装置21；
7)重复步骤1)到步骤6)，连续处理萃取槽混合液。
需要说明的是，所述第一自动分离装置21的工作原理如下，在所述第一自动分离装置21中，考虑两层液体的情况，第一门形管212的拱形管121与所述第一分层塔211的下排液口113相连的一侧填充与所述第一分层塔211中下层液体相同的液体，当所述第一分层塔211和所述第一门形管212的拱形管121中液面达到平衡时，两边的静压相等：
ρ1*h1+ρ2*h2＝(h1+h2-H)*ρ2
即，H＝(1-ρ1/ρ2)*h1
公式中，h1为上层液体的高度，ρ1为上层液体的平均密度，h2为下层液体的高度，ρ2为下层液体层的平均密度，H为所述第一门形管212上端与所述第一分层塔211的上排液口112之间的高度差；
需要说明的是，在本实施例中，所述上层液体包括水，位于水表面的少量白油及溶解于水中的少量二氯甲烷，上层液体的平均密度ρ1为1.01g/mL，下层液体包括二氯甲烷和白油混合液，下层液体的平均密度ρ2为1.32g/mL。
根据上层液体的高度h1来定出H，当所述第一分层塔211和所述第一门形管212中拱形管121的液面达到平衡时，向所述第一分层塔211中连续注入液体时，连续注入的液体中所含的上层液体部分导致上层液体的液面高于所述第一分层塔211的上排液口112，上层液体立即从所述分层塔11中的上排液口112流出，上层液体的液面迅速下降到与所述第一分层塔211的上排液口112同一水平面高度；同时，所含的下层液体部分导致所述分层界面上升，平衡被破坏，所述第一分层塔211中的静压力大于所述门形管12左侧管道的静压力，下层液体就会立即从门形管12流出，分层界面迅速下降到平衡时所对应的设置；当连续注入的液体只包含上层液体时，所述第一自动分离装置21亦能正常工作；当连续注入的液体只包含下层液体时，所述第一自动分离装置21亦能正常工作；
所述第二自动分离装置28的工作原理与所述第一自动分离装置21的工作原理基本相同，在此不一一赘述。
如上所述，本发明的液体快速分离回收方法及装置，具有以下有益效果：
利用本发明的液体快速分离回收装置对湿法工艺锂电池隔膜生产中的萃取槽混合液进行处理，可以实现快速连续自动化分离；该方法不仅降低了现有技术萃取槽混合液分层除水过程中随水损耗的二氯甲烷的量，降低二氯甲烷尾气回收设备的损耗，而且提高了二氯甲烷和白油在精馏回收***中的回收效率和回收品质，降低了生产成本。
综上所述，本发明与现有技术的萃取槽混合液分离回收装置相比，本发明的液体快速分离回收方法和装置能实现快速连续自动化分离，不仅降低了现有技术萃取槽混合液分层除水过程中随水损耗的二氯甲烷的量，降低二氯甲烷尾气回收设备的损耗，而且提高了二氯甲烷和白油在精馏回收***中的回收效率和回收品质，降低了生产成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (19)
1.一种自动分离装置，其特征在于，所述自动分离装置至少包括：
分层塔，用于液体的分层，包括中空塔体、进液口、上排液口、下排液口及第一放空管；所述进液口设置于所述中空塔体中部的侧壁上，所述上排液口设置于所述中空塔体上部的侧壁上，所述下排液口设置于所述中空塔体的底部；所述第一放空管设置于所述中空塔体的顶部，用于放尽所述分层塔中液体时将所述中空塔体与大气连通；
门形管，用于配合所述分层塔将液体的各层液体进行自动分离，所述门形管包括拱形管及第二放空管；所述第二放空管设置于所述拱形管的顶端，所述拱形管通过所述第二放空管与大气连通；
所述分层塔的下排液口与所述拱形管底端的进液口相连，所述下排液口不低于所述拱形管底端的进液口。
2.根据权利要求1所述的自动分离装置，其特征在于：所述门形管还包括中间管，所述中间管设置于所述拱形管中部，与所述门形管连通；所述中间管上设置有中间管阀，所述中间管阀用于控制所述中间管的导通和关闭。
3.根据权利要求1所述的自动分离装置，其特征在于：所述门形管还包括放尽管，所述放尽管设置于所述拱形管的底端，与所述门形管连通；所述放尽管上设置有放尽管阀，用于配合所述第一放空管放尽所述分层塔中的液体。
4.根据权利要求1所述的自动分离装置，其特征在于：所述拱形管顶端低于所述分层塔的上排液口。
5.根据权利要求1所述的自动分离装置，其特征在于：所述第一放空管包括三通管，所述三通管的三个端口分别与所述中空塔体、大气和泵体相连；所述泵体通过与其相连的所述三通管的端口控制所述中空塔体内的气压；与大气相连的所述三通管的端口用于放尽所述分层塔中液体时将所述中空塔体与大气连通。
6.一种液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述液体的快速分离回收装置至少包括：
如权利要求1～5任意一项第一自动分离装置，所述第一自动分离装置用于液体的分层并将各层液体进行自动分离；
蒸汽曝气负压池，与所述第一自动分离装置的第一分层塔相连，用于对所述蒸汽曝气负压池中的液体进行蒸汽加热、抽负压以及曝气操作；
冷凝***，与所述蒸汽曝气负压池相连，用于将蒸汽曝气负压池中排出的气体冷凝；
真空***，与所述冷凝***相连，用于提供蒸汽曝气负压池的负压环境，并将未被冷凝***冷凝的气体抽出；
气液分离器，分别与所述真空***、尾气***及第一排放口相连，用于将所述真空***中抽出的气体在常压环境下进行气液分离；
第二中转槽，与所述冷凝***相连，所述第二中转槽的输出端连接于所述第一分层塔的所述进液口；
如权利要求1～5任意一项第二自动分离装置，所述第二自动分离装置中的第二分层塔的进液口与所述蒸汽曝气负压池相连，所述第二自动分离装置与所述第二中转槽相连，所述第二自动分离装置将从所述蒸汽曝气负压池排出的液体进行分层并将各层液体进行自动分离。
7.根据权利要求6所述的液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述第一分层塔与所述蒸汽曝气负压池之间设置有第一中转槽，用于控制进入所述蒸汽曝气负压池中的液体量。
8.根据权利要求6所述的液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述第一分层塔的上排液口与所述蒸汽曝气负压池相连；所述第一分层塔的下排液口通过第一门形管与精馏***相连。
9.根据权利要求6所述的液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述第一分层塔的上排液口与精馏***相连；所述第一分层塔的下排液口通过第一门形管与所述蒸汽曝气负压池相连。
10.根据权利要求6所述的液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述第二分层塔的上排液口与所述第二中转槽相连；所述第二分层塔的下排液口通过第二门形管与第二排放口相连。
11.根据权利要求6所述的液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述第二分层塔的上排液口通过第二门形管与第二排放口相连；所述第二分层塔的下排液口与所述第二中转槽相连。
12.根据权利要求6所述的液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述真空***包括真空缓冲罐及与所述真空缓冲罐相连的真空机组。
13.根据权利要求6所述的液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述第二分层塔中的压力比所述第一分层塔中的压力低。
14.根据权利要求6所述的液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述冷凝***包括第一冷凝器和第二冷凝器。
15.根据权利要求6所述的液体的快速分离回收装置，其特征在于：所述冷凝***和所述蒸汽曝气负压池之间设置有真空阀，所述真空阀用于控制蒸汽曝气负压池与真空***的连通与关闭。
16.一种液体快速分离回收方法，其特征在于：所述液体快速分离回收方法至少包括以下步骤：
1)提供一如权利要求6～15任意一项所述的液体快速分离回收装置；
2)于所述第一自动分离装置中注入待处理液体，利用所述待处理液体中各组分的密度差异分层，按照各层液体性质分离分层的待处理液体，将所述待处理液不同层的液体分别注入到所述蒸汽曝气负压池和精馏***中；
3)对注入到所述蒸汽曝气负压池的液体进行低压蒸汽加热，以使易挥发物质气化分离出来，所述蒸汽曝气负压池底部的剩余液体进入所述第二自动分离装置；
4)步骤3)中气化的物质在冷凝***中冷凝后进入第二中转槽，未被冷凝的气体进入气液分离器进行气液分离，液体成分从第一排放口流出，气体成分进入尾气处理***；
5)步骤3)中的剩余液体在第二自动分离装置中分层，按照各层液体的性质分离所述剩余液体，将所述剩余液体的不同层的液体分别注入到所述第二中转槽和第二排放口；
6)将步骤5)中注入到所述第二中转槽中的液体回收到所述第一自动分离装置；
7)重复步骤1)到步骤6)，连续处理所述待处理液体。
17.根据权利要求16所述的液体快速分离回收方法，其特征在于：步骤2)中，在进行低压蒸汽加热的过程中，循环进行抽负压和曝气操作，加速易挥发物质气化分离，同时提高易挥发物质的气化量。
18.根据权利要求17所述的液体快速分离回收方法，其特征在于：抽负压时打开设置于所述冷凝***和所述蒸汽曝气负压池之间的真空阀，利用所述真空***中的真空缓冲罐进行快速抽负压；曝气时关闭设置于所述冷凝***和所述蒸汽曝气负压池之间的真空阀。
19.根据权利要求16所述的液体快速分离回收方法，其特征在于：根据分层界面高度确定门形管高度，以实现所述第一自动分离装置或所述第二自动分离装置的分层液体的自动分离，满足如下关系：
ρ1*h1+ρ2*h2＝(h1+h2-H)*ρ2
其中，h1为上层液体的高度，ρ1为上层液体的平均密度，h2为下层液体的高度，ρ2为下层液体层的平均密度，H为门形管上端与分层塔的上排液口之间的高度差。
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