CN221155413U - 一种采用热耦合及隔板塔分离dmf产品的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置，属于分离提纯装置技术领域，包括多个依次设置的脱水塔，后一脱水塔的塔中进料口与前一脱水塔的塔釜出料口连通；脱盐装置，脱盐装置的进料口与最后一个脱水塔的塔釜出料口连通；隔板塔脱轻脱重装置，脱轻脱重装置的进料口与脱盐装置的气相出料口连通；多个热耦合再沸器，除最后一个脱水塔，其余脱水塔的塔釜内均设置有热耦合再沸器，后一脱水塔的塔顶的气相出口与相邻的前一脱水塔内的热耦合再沸器的进气口连通。本实用新型可大大节约***能源，降低能耗，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。

Description

一种采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置

技术领域

本实用新型涉及分离提纯装置技术领域，特别是涉及一种采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置。

背景技术

二甲基甲酰胺是N、N-二甲基酰胺的简称(缩为DMF)，是一种重要的有机化工原料，被称为“万能有机溶剂”或“全能溶剂”，应用领域非常广泛。对DMF进行分离提纯时，需要经过脱水塔进行脱水，而脱水过程中需要大量的热能，能耗较高，从而导致分离提纯DMF的成本高。

为此，提出一种采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置，包括：

多个依次设置的脱水塔，后一所述脱水塔的塔中进料口与前一所述脱水塔的塔釜出料口连通；

脱盐装置，所述脱盐装置的进料口与最后一个所述脱水塔的塔釜出料口连通；

隔板塔脱轻脱重装置，所述脱轻脱重装置的进料口与所述脱盐装置的气相出料口连通；

多个热耦合再沸器，除最后一个所述脱水塔，其余所述脱水塔的塔釜内均设置有所述热耦合再沸器，后一所述脱水塔的塔顶的气相出口与相邻的前一所述脱水塔内的所述热耦合再沸器的进气口连通。

优选的，所述脱盐装置包括薄膜蒸发器，所述薄膜蒸发器的进料口与最后一个所述脱水塔的塔釜出料口连通，所述薄膜蒸发器的气相出料口与所述脱轻脱重装置的进料口连通。

优选的，所述脱轻脱重装置包括隔板精制塔，所述隔板精制塔的塔中进料口与所述薄膜蒸发器的气相出料口连通。

优选的，所述脱水塔内的所述热耦合再沸器的出液口与相邻的后一所述脱水塔的塔顶回流进口连通，所述热耦合再沸器的出液口同时连通有废水采出冷却器。

本实用新型公开了以下技术效果：将待提纯的二甲基甲酰胺物料换热后加入到第一个脱水塔，二甲基甲酰胺依次流经多个脱水塔，在其塔顶脱除水份，脱水完毕后进入脱盐装置，脱除含盐重组分，蒸发的气相进入脱轻脱重装置进行脱轻脱重，从而得到处于中间组分的二甲基甲酰；脱水过程中，后一脱水塔中的塔顶的热蒸汽进入前一脱水塔内的热耦合再沸器中冷凝，使得热蒸汽由气相转变为液相与热耦合再沸器发生热量交换，热耦合再沸器中得到的热能作为此脱水塔的热源，使得此脱水塔在脱水过程中无需使用外部热能，仅使用内部高温蒸汽作为热源即可进行脱水，从而实现节能；即在多个脱水塔中，只有最后一个脱水塔使用外部热能进行脱水，其余的脱水塔将后一脱水塔中的热蒸汽作为热源进行脱水，大大节约了***能源，降低能耗，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、脱水塔；2、薄膜蒸发器；3、隔板精制塔。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，本实用新型提供一种采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置，包括：

多个依次设置的脱水塔1，后一脱水塔1的塔中进料口与前一脱水塔1的塔釜出料口连通；

脱盐装置，脱盐装置的进料口与最后一个脱水塔1的塔釜出料口连通；

隔板塔脱轻脱重装置，脱轻脱重装置的进料口与脱盐装置的气相出料口连通；

多个热耦合再沸器，除最后一个脱水塔1，其余脱水塔1的塔釜内均设置有热耦合再沸器，后一脱水塔1的塔顶的气相出口与相邻的前一脱水塔1内的热耦合再沸器的进气口连通；

将待提纯的二甲基甲酰胺物料换热后加入到第一个脱水塔1，二甲基甲酰胺依次流经多个脱水塔1，在其塔顶脱除水份，脱水完毕后进入脱盐装置，脱除含盐重组分，蒸发的气相进入脱轻脱重装置进行脱轻脱重，从而得到处于中间组分的二甲基甲酰；脱水过程中，后一脱水塔1中的塔顶的热蒸汽进入前一脱水塔1内的热耦合再沸器中冷凝，使得热蒸汽由气相转变为液相与热耦合再沸器发生热量交换，热耦合再沸器中得到的热能作为此脱水塔1的热源，使得此脱水塔1在脱水过程中无需使用外部热能，仅使用内部高温蒸汽作为热源即可进行脱水，从而实现节能；即在多个脱水塔1中，只有最后一个脱水塔1使用外部热能进行脱水，其余的脱水塔1将后一脱水塔1中的热蒸汽作为热源进行脱水，大大节约了***能源，降低能耗，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔；

进一步优化方案，脱盐装置包括薄膜蒸发器2，薄膜蒸发器2的进料口与最后一个脱水塔1的塔釜出料口连通，薄膜蒸发器2的气相出料口与述脱轻脱重装置的进料口连通。

进一步优化方案，脱轻脱重装置包括隔板精制塔3，隔板精制塔3的塔中进料口与薄膜蒸发器2的气相出料口连通；隔板精制塔3是隔板塔，塔釜设置再沸器，同时脱轻脱重，一塔等效两塔使用。

进一步优化方案，脱水塔1内的热耦合再沸器的出液口与相邻的后一脱水塔1的塔顶回流进口连通，热耦合再沸器的出液口同时连通有废水采出冷却器。

本实施例中，设置两个脱水塔1，第一个脱水塔1规格为ID800mm,内设两段规整填料，配两套塔内件，第二个脱水塔1规格为ID900mm，内设三段规整填料，进料以上两段，进料以下一段，配三套塔内件，薄膜蒸发器2为带刮板泵循环式，面积为4平，隔板精制塔3规格为ID1000，内设三段规整填料，其中上部两段填料居中设置隔板，隔板左侧为脱轻段，隔板右侧为DMF精制段，配三套塔内件；

本实用新型在使用时，待提纯的二甲基甲酰胺原料经第一个脱水塔1中的进料预热器与蒸汽凝液预热后进入第一个脱水塔1的底部，第一个脱水塔1中的釜液流入第二个脱水塔1，经过第二个脱水塔1中的进料预热器与蒸汽凝液预热后进入第二个脱水塔1的中下部，第二个脱水塔1使用外部热源进行加热脱水，第二个脱水塔1的塔顶气相进入第一个脱水塔1的热耦合再沸器中冷凝并冷，冷却后的液体一部分返回第二个脱水塔1的塔顶作为回流，另一部分作为废水经过废水冷却器冷却后采出装置；

第一个脱水塔1的塔顶气相先后经第一个脱水塔1内的主冷器、尾冷器中冷凝并冷却，冷却后的液体一部分返回第一个脱水塔1的塔顶作为回流，另一部分作为废水经废水冷却器冷却后采出装置；

第二个脱水塔1的塔釜液进入薄膜蒸发器2脱除含盐重组分，薄膜蒸发器2处理完毕的气相进入隔板精制塔3的中上部，薄膜蒸发器2下部间歇排放含盐重组分，隔板精制塔3进料侧的塔顶气相先后经隔板精制塔3中的进料侧主冷器、进料侧尾冷器中冷凝并冷却后一部分返回隔板精制塔3的进料侧的塔顶作为回流，另一部分采出至原料罐；隔板精制塔3的产品出料侧塔顶气相先后经隔板精制塔3的出料侧主冷器、出料侧尾冷器中冷凝并冷却后一部分返回隔板精制塔3出料侧塔顶作为回流，另一部分作为二甲基甲酰胺产品采出装置，产品纯度为99.95％(wt)，隔板精制塔3塔釜物料经重组分冷却器冷却后采出装置。

薄膜蒸发器2脱出的盐溶液，可以再次用普通蒸发、低温超滤、薄膜蒸发再冷凝等方式进行进一步固液分离，冷凝的液相物料进入隔板精制塔3中上部进行上述分离操作。

其中，第一个脱水塔1的塔顶操作压力为5～110kPa；第二个脱水塔1的塔顶操作压力为20～110kPa；隔板精制塔3筛网塔顶操作压力为3～110kPa；

更为精确的，第一个脱水塔1的塔顶操作压力为10～25kPa，塔顶操作温度为50～65℃，塔釜操作温度为65～70℃；第二个脱水塔1的塔顶操作压力为35～45kPa，塔顶操作温度为70～85℃，塔釜操作温度为120～140℃；隔板精制塔3的塔顶操作压力为5～20kPa，塔顶进料侧操作温度为50～60℃，塔顶出料侧操作温度为80～90℃，塔釜操作温度为90～110℃。

采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置进行提纯的工艺方法如下：

待提纯的二甲基甲酰胺原料经第一个脱水塔1的进料预热器与蒸汽凝液预热至50～70℃，然后进入第一个脱水塔1的底部，第一个脱水塔1的釜液流入第二个脱水塔1进料预热器与蒸汽凝液预热至130～150℃，然后进入第二个脱水塔1中下部，第二个脱水塔1的塔顶操作压力为40～45kPa，塔顶操作温度为75～85℃，塔釜操作温度为125～135℃，第二个脱水塔1的塔顶气相进入第一个脱水塔1的热耦合再沸器冷凝并冷却，冷却后的液体一部分返回第二个脱水塔1塔顶作为回流，另一部分作为废水经废水冷却器冷却至35～45℃采出装置；第一个脱水塔1的塔顶操作压力为15～20kPa，塔顶操作温度为55～60℃，塔釜操作温度为60～65℃，第一个脱水塔1的塔顶气相先后经第一个脱水塔1中的主冷器、尾冷器中冷凝并冷却，冷却后的液体一部分返回第一个脱水塔1塔顶作为回流，另一部分作为废水经废水冷却器冷却至35-45℃后采出装置；

第二个脱水塔1的塔釜液进入薄膜蒸发器2进行脱盐处理，薄膜蒸发器2的气相进入隔板精制塔3中上部，隔板精制塔3的塔顶操作压力为5～20kPa，塔顶进料侧操作温度为50～60℃，塔顶出料侧操作温度为80～90℃，塔釜操作温度为90～110℃，隔板精制塔3进料侧塔顶气相先后经隔板精制塔3的进料侧主冷器、进料侧尾冷器中冷凝并冷却后一部分返回隔板精制塔3进料侧塔顶作为回流，另一部分返回原料罐；隔板精制塔3产品出料侧塔顶气相先后经隔板精制塔3出料侧主冷器、出料侧尾冷器中冷凝并冷却后一部分返回隔板精制塔3出料侧塔顶作为回流，另一部分作为二甲基甲酰胺产品采出装置，产品纯度为99.95％(wt)，隔板精制塔3塔釜物料经重组分冷却器冷却后采出装置；

其中，第二个脱水塔1和隔板精制塔3的热源均使用外部热源，外部热源可为各塔进料预热；上述所有的冷凝器为空冷器或者水冷器，所用冷却介质为***内部的低温物料，或者采用循环水、低温水、冷冻水等其它冷却介质。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置，其特征在于，包括：

多个依次设置的脱水塔(1)，后一所述脱水塔(1)的塔中进料口与前一所述脱水塔(1)的塔釜出料口连通；

脱盐装置，所述脱盐装置的进料口与最后一个所述脱水塔(1)的塔釜出料口连通；

隔板塔脱轻脱重装置，所述脱轻脱重装置的进料口与所述脱盐装置的气相出料口连通；

多个热耦合再沸器，除最后一个所述脱水塔(1)，其余的所述脱水塔(1)的塔釜内均设置有所述热耦合再沸器，后一所述脱水塔(1)的塔顶的气相出口与相邻的前一所述脱水塔(1)内的所述热耦合再沸器的进气口连通。

2.根据权利要求1所述的采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置，其特征在于：所述脱盐装置包括薄膜蒸发器(2)，所述薄膜蒸发器(2)的进料口与最后一个所述脱水塔(1)的塔釜出料口连通，所述薄膜蒸发器(2)的气相出料口与所述脱轻脱重装置的进料口连通。

3.根据权利要求2所述的采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置，其特征在于：所述脱轻脱重装置包括隔板精制塔(3)，所述隔板精制塔(3)的塔中进料口与所述薄膜蒸发器(2)的气相出料口连通。

4.根据权利要求1所述的采用热耦合及隔板塔分离DMF产品的装置，其特征在于：所述脱水塔(1)内的所述热耦合再沸器的出液口与相邻的后一所述脱水塔(1)的塔顶回流进口连通，所述热耦合再沸器的出液口同时连通有废水采出冷却器。