CN219765005U - 一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，涉及气凝胶生产技术领域。本实用新型包括原液罐、中间罐、膜过滤装置组和清液罐；中间罐一侧连接有进料泵和粗过滤器；中间罐另一侧分别连接有膜过滤装置组的输入端；膜过滤装置组的一侧通路出口通过冷却装置分别与原液罐和中间罐固定连接，使得未经膜过滤的溶液循环回流到中间罐中，膜过滤装置组的另一侧通路出口通过膜过滤器与清液罐和中间罐固定连接；清液罐顶部通过管道与尾气收集管连接。本实用新型通过对颜色较深的乙醇原液进行滤膜过滤处理，使乙醇中的色素得到拦截，透过滤膜的乙醇溶液为澄清透明，工艺简单、无相变、低能耗，低温操作、安全性高。

Description

一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***

技术领域

本实用新型属于气凝胶生产技术领域，特别是涉及一种高温超临界干燥工艺生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***。

背景技术

气凝胶aerogel，其被称为“改变世界的神奇材料”，又被称为“终极保温绝热材料”，是目前最轻的固体材料。气凝胶具有三维纳米网络多孔结构的材料，具有低密度、高比表面积、高孔隙率、低介电常数、低热导率等物理特性，在保温绝热、防火阻燃、隔音降噪、光学、电学等领域具有广泛的应用前景。

在众多的气凝胶复合制品中，玻璃纤维作为增强体的气凝胶复合制品的产品比例目前占据整个气凝胶市场的50％以上。高温超临界干燥工艺是超临界干燥工艺的一种，其主要是使乙醇在高温高压下达到超临界状态，然后进行干燥的方式，因其日益成熟的制造技术、突出的产品性能和较低的制造成本等优势，慢慢成为一种新的发展方向。利用高温超临界干燥工艺(温度通常在260～280℃)制备玻璃纤维复合气凝胶材料，会使得玻璃纤维表面的浸润剂(通常为硅烷类和淀粉类)在高温下分解融入到乙醇溶液中，从而使得干燥回收得到的乙醇溶液表现为颜色发黄发深的乙醇溶液，若不能有效的进行处理，将会影响产品品质，使得产品整体颜色加深发黄，并且增加制造成本。

目前处理该含浸润剂色素的乙醇溶液通常是采用精馏/蒸馏或者活性炭吸附的原理方式，如专利CN201922417594.7，而利用此两种原理方法进行乙醇回收利用的方案虽然能满足一定的生产要求，但是存在诸多劣势，采用精馏/蒸馏的方法，一是需要高温精馏/蒸馏处理能耗高，二是高温存在一定的安全性，三是处理效率低；采用活性炭吸附的方法，一是工艺繁杂，处理效率低，二是产生大量的含乙醇活性炭危废。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，通过对颜色较深的乙醇原液进行滤膜过滤处理，使乙醇中的色素得到拦截，透过滤膜的乙醇溶液为澄清透明，解决了现有的乙醇回收***工艺复杂、回收效率低、能耗高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，包括原液罐、中间罐、膜过滤装置组和清液罐；

所述中间罐一侧连接有进料泵和粗过滤器；所述中间罐另一侧分别连接有膜过滤装置组的输入端；

所述膜过滤装置组的一侧通路出口通过冷却装置分别与原液罐和中间罐固定连接，使得未经膜过滤的溶液循环回流到中间罐中，当中间罐中液位超过预设液位时，则自动切换回流到原液罐；所述膜过滤装置组的另一侧通路出口通过膜过滤器与清液罐和中间罐固定连接，一旦清液罐位液超标，则自动切换至中间罐，保证***安全，膜过滤装置组采用进口滤膜，具有耐乙醇、耐高压、抗污染、使用寿命长的优点；

所述清液罐顶部通过管道与尾气收集管连接；所述清液罐底部通过管道与排污管固定连接；

该回收***采用西门子PLC控制、触摸屏操作、变频控制+气动阀为主的全自动操作模式，并设计有手动操作界面，可单独开启任意泵、阀，操作更灵活便捷。

作为一种优选的技术方案，所述原液罐的输出端通过管道与粗过滤器的输入端固定连接；所述粗过滤器的输出端通过进料泵与中间罐的输入端固定连接。

作为一种优选的技术方案，所述中间罐的顶部设置有尾气收集管；所述尾气收集管用于排放中间罐内部产生的尾气；所述中间罐底部通过管道分别连接有气动蝶阀的输入端和止回阀的输入端；所述气动蝶阀的输出端连接有排污管；所述止回阀的输出端通过浓液泵连接有浓液管，该管路所跑出的浓液进行下一步处理。

作为一种优选的技术方案，所述膜过滤装置组由多路膜过滤装置相互并联组成；每一路所述膜过滤装置的输入端均加装有一阀门；每一路所述膜过滤装置的输出端均加装有一取样阀，每一路所述膜过滤装置上均安装有玻璃透视。

作为一种优选的技术方案，所述中间罐和清液罐上均安装有液位变送器。

作为一种优选的技术方案，所述排污管上设置有高压泵组、压力变送器、现场压力表、温度变送器和在线PH计。

作为一种优选的技术方案，所述高压泵组并联有一气动球阀；所述高压泵组由多个高压泵串联而成。

作为一种优选的技术方案，所述清液罐底部还设置有清液管；所述清液管上连接有清液泵。

作为一种优选的技术方案，所述过滤装置组(3)的两侧通路出口流量比为回流流量：清液流量＝6:1。

作为一种优选的技术方案，所述冷却装置的启停为自动控制，使得经过冷却装置的乙醇溶液温度为40～50℃。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过对高温融入浸润剂颜色较深的乙醇原液进行滤膜过滤处理，使乙醇原液中的色素得到拦截，透过滤膜的乙醇溶液为澄清透明，将乙醇原液回收率控制在90～95％，剩余5～10％色泽很深的浓缩乙醇溶液另行收集进行回收处理，工艺简单、无相变、低能耗，低温操作、安全性高。

(2)本实用新型通过设置多路膜过滤装置来过滤乙醇，并在每一路的过滤膜装置上加装阀门和取样阀，便于切换或者维修任意一路过滤膜装置，同时快速取样过滤膜中的乙醇，具有操作简单的优点。

(3)本实用新型通过设置回流通路和过滤通路，且回流通路流量远大于过滤通路流量，可有效保证***的稳定运行，提高了***的整体安全性。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，本实用新型为一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，包括原液罐1、中间罐2、膜过滤装置组3和清液罐4；中间罐2一侧连接有进料泵和粗过滤器；中间罐2另一侧连接有膜过滤装置组3的输入端；膜过滤装置组3的一侧通路出口通过冷却装置分别与原液罐1和中间罐2固定连接，使得未经膜过滤的溶液循环回流到中间罐2中，当中间罐2中液位超过预设液位时，则自动切换回流到原液罐1；膜过滤装置组3的另一侧通路出口通过膜过滤器与清液罐4和中间罐2固定连接，一旦清液罐4位液超标，则自动切换至中间罐2，保证***安全，膜过滤装置组3采用进口滤膜，具有耐乙醇、耐高压、抗污染、使用寿命长的优点；清液罐4顶部通过管道与尾气收集管连接；清液罐4底部通过管道与排污管固定连接；该回收***采用西门子PLC控制、触摸屏操作、变频控制+气动阀为主的全自动操作模式，并设计有手动操作界面，可单独开启任意泵、阀，操作更灵活便捷。

原液罐1的输出端通过管道与粗过滤器的输入端固定连接；粗过滤器的输出端通过进料泵与中间罐2的输入端固定连接。

中间罐2的顶部设置有尾气收集管；尾气收集管用于排放中间罐2内部产生的尾气；中间罐2底部通过管道分别连接有气动蝶阀5的输入端和止回阀6的输入端；气动蝶阀5的输出端连接有排污管；止回阀6的输出端通过浓液泵连接有浓液管，该管路所跑出的浓液进行下一步处理。膜过滤装置组3由多路膜过滤装置相互并联组成；每一路膜过滤装置的输入端均加装有一阀门8；每一路膜过滤装置的输出端均加装有一取样阀7，每一路膜过滤装置上均安装有玻璃透视。中间罐2和清液罐4上均安装有液位变送器。排污管上设置有高压泵组、压力变送器11、现场压力表14、温度变送器12和在线PH计13；高压泵组并联有一气动球阀9；高压泵组由多个高压泵串联而成。具体实现了在线液位、压力、温度、流量检测、保护：

(1)可流量过低自动停机报警排浓液或过滤开启一定时间后停机报警排浓液。

(2)滤前罐液位自动控制，原液泵自动补料维持液位，并高停低开液位保护。

(3)滤后罐液位控制，高液位自动停机保护。

(4)压力传感器与变频器结合的自动恒压过滤，超压自动停机报警。

(5)企业自配冷却水，超温自动停机。

清液罐4底部还设置有清液管；清液管上连接有清液泵

本实施例的一个具体应用为：

该乙醇的回收***，设备主要配置如下表：

设备的具体技术参数如下：

设备外型尺寸：长×宽×高：2.5米×1.2米×1.8米。

乙醇的回收***，设备采用西门子PLC控制、触摸屏操作、变频控制+气动阀为主的全自动操作模式，并设计有手动操作界面，可单独开启任意泵、阀，操作更灵活便捷。

生产时，色泽较深的乙醇原液采用滤膜过滤，乙醇中的色素得到拦截并不断浓缩，透过滤膜的乙醇溶液为澄清透明，接近无色或略带色，产品回收率在90～95％，剩余5～10％色泽很深的浓缩乙醇溶液另行收集进行回收处理。

除电气和滤膜外，所有部件采用不锈钢304材质，利用隔爆型防爆设计，防爆等级DIIBT4，包括电柜、电机、传感器、自动阀等。同时电柜外接管道进风降温，防止变频器升温过高。

并对该设备配置CIP清洗***，必要时可对设备进行化学循环清洗

经过反复实验调试，该乙醇回收设备，具有工艺简单、无相变、低能耗，低温操作、安全性高的特点，且回收费用远低于常规蒸馏操作。

具体回收费用如下：

预估1KL乙醇回收费用：≤35元/KL；

电费：≤19.5KW/KL；

滤膜耗材费：≤20元/KL。

值得注意的是，上述***实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本实用新型的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，包括原液罐(1)、中间罐(2)、膜过滤装置组(3)和清液罐(4)；

所述中间罐(2)一侧连接有进料泵和粗过滤器；所述中间罐(2)另一侧分别连接有膜过滤装置组(3)的输入端；

所述膜过滤装置组(3)的一侧通路出口通过冷却装置分别与原液罐(1)和中间罐(2)固定连接，使得未经膜过滤的溶液循环回流到中间罐(2)中，当所述中间罐(2)中液位超过预设液位时，则自动切换回流到原液罐(1)；所述膜过滤装置组(3)的另一侧通路出口通过膜过滤器与清液罐(4)和中间罐(2)固定连接，一旦清液罐(4)位液超标，则自动切换至中间罐(2)；

所述清液罐(4)顶部通过管道与尾气收集管连接；所述清液罐(4)底部通过管道与排污管固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，所述原液罐(1)的输出端通过管道与粗过滤器的输入端固定连接；所述粗过滤器的输出端通过进料泵与中间罐(2)的输入端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，所述中间罐(2)的顶部设置有尾气收集管；所述尾气收集管用于排放中间罐(2)内部产生的尾气；所述中间罐(2)底部通过管道分别连接有气动蝶阀(5)的输入端和止回阀(6)的输入端；所述气动蝶阀(5)的输出端连接有排污管；所述止回阀(6)的输出端通过浓液泵连接有浓液管。

4.根据权利要求1所述的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，所述膜过滤装置组(3)由多路膜过滤装置相互并联组成；每一路所述膜过滤装置的输入端均加装有一阀门(8)；每一路所述膜过滤装置的输出端均加装有一取样阀(7)，每一路所述膜过滤装置上均安装有玻璃透视。

5.根据权利要求1所述的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，所述中间罐(2)和清液罐(4)上均安装有液位变送器。

6.根据权利要求1所述的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，所述排污管上设置有高压泵组、压力变送器(11)、现场压力表(14)、温度变送器(12)和在线PH计(13)。

7.根据权利要求6所述的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，所述高压泵组并联有一气动球阀(9)；所述高压泵组由多个高压泵串联而成。

8.根据权利要求1所述的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，所述清液罐(4)底部还设置有清液管；所述清液管上连接有清液泵。

9.根据权利要求1所述的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，所述过滤装置组(3)的两侧通路出口流量比为回流流量：清液流量＝6:1。

10.根据权利要求1所述的一种高温超临界生产气凝胶复合玻纤毡中乙醇的回收***，其特征在于，所述冷却装置的启停为自动控制，使得经过冷却装置的乙醇溶液温度为40～50℃。