TDA提纯系统技术方案

TDA提纯系统，包括：具有进料口和出料口的结晶器，其中结晶器包括结晶管和围绕结晶管布置并用于改变结晶管温度的调温套筒，调温套筒具有循环水进口和循环水出口，结晶器的下部还设有与结晶管连通的排泄腔以及围绕排泄腔布置的外部加热套；换热器，用于加热或冷却调温套筒中的循环水；原料罐，与结晶器的进料口连通；产品接收罐，与结晶器的出料口连通；发汗液接收罐，与结晶器的出料口连通；以及残液接收罐，与结晶器的出料口连通。本实用新型专利技术的提纯系统可以非常方便地执行TDA的提纯，可以有效避免物料滞留现象，并且结构紧凑从而整体占地面积小。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种从混合二氨基甲苯(TDA)提纯2,4-二氨基甲苯的系统。
技术介绍
2,4-二氨基甲苯为重要的染料中间体，同时也是生产甲苯二异氰酸酯(TDI)的重要原材料。工业上合成TDA的方法通常是先将甲苯硝化得到混合二硝基甲苯，经过精馏分离除去邻位二硝基甲苯之后得到间位混合二硝基甲苯，再还原得到混合TDA，2,4-TDA和2,6-TDA含量主要有2种比例(质量异构比)：80:20左右或者65:35左右。因为纯2,4-TDA合成的染料质量更好，用纯2,4-TDA聚合的聚氨基甲酸酯的使用性能更佳，所以，经济、高效的提纯2,4-TDA具有广阔的工业前景。目前，国内外虽然有由混合TDA制备2,4-二氨基甲苯的相关报道，例如树脂法、分子筛法和衍生化结晶法。但树脂法、分子筛法产量较小，不能满足工业生产的需要，而衍生化结晶法残液难以处理，易造成二次污染。因此，环境污染小，生产工艺简单，能耗低的2,4-二氨基甲苯的提纯技术具有极高的市场价值。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种高效的TDA提纯系统。根据本技术的TDA提纯系统，用于从由2,4-二氨基甲苯和2,6-二氨基甲苯所组成的初始原料混合物中提纯2,4-二氨基甲苯。该提纯系统包括：具有进料口和出料口的结晶器，其中结晶器包括结晶管和围绕结晶管布置并用于改变结晶管温度的调温套筒，调温套筒具有循环水进口和循环水出口，结晶器的下部还设有与结晶管连通的排泄腔以及围绕排泄腔布置的外部加热套；换热器，用于加热或冷却调温套筒中的循环水；原料罐，与结晶器的进料口连通；产品接收罐，与结晶器的出料口连通；发汗液接收罐，与结晶器的出料口连通；以及残液接收罐，与结晶器的出料口连通。本技术的提纯系统可以非常方便地执行TDA的提纯，可以有效避免物料滞留现象，并且结构紧凑从而整体占地面积小。在本技术的提纯系统的第一具体实施例中，结晶器可以为竖管式结晶器，进料口位于结晶器的上部而出料口位于结晶器的下部；调温套筒可以为围绕结晶器布置的竖管式调温套筒，循环水进口位于调温套筒的下部而循环水出口位于调温套筒的上部；以及换热器可以包含上下串联布置的加热器和冷却器，将调温套筒的循环水进口和循环水出口连通的循环水管路分别延伸穿过加热器和冷却器。本技术的这种进出口以及串联布置设计非常适合晶体的形成/融化并可以最佳化换热效率。在第一具体实施例的提纯系统中，进一步地，加热器可以位于冷却器之上，加热器具有位于上部的蒸汽进口和位于下部的冷凝水出口，冷却器具有位于上部的冷却循环水出口和位于下部的冷却循环水进口。这种进出口设计进一步优化了换热。在第一具体实施例的提纯系统中，又进一步地，还可以包括：循环水罐，与循环水管路以及调温套筒共同构成循环水回路；以及水循环装置，用于强制循环流动循环水回路中的水。循环水罐相当于水库而起到对循环水的缓冲调节作用。在本技术的提纯系统的第二实施例中，结晶器的出料口可以通过阀门例如单向阀与至少部分向下延伸的总管连通，产品接收罐、发汗液接收罐以及残液接收罐分别通过相应的支管与总管连通，并且每个支管上均设置有阀门例如单向阀。阀门与总管/支管的配合使用使得各工艺步骤可以非常方便地独立执行。在第二具体实施例的提纯系统中，进一步地，原料罐可以具有原料进口与原料出口，在将原料罐的原料出口与结晶器的进料口连通的原料供送管路中可以设置有泵送装置。这种情况下，总管还可以通过阀门例如单向阀与位于泵送装置上游的原料供送管路连通。本技术的这种结构设计使得残液/发汗液/产品可以直接选择性参与再循环结晶过程。在本技术的第三具体实施例的提纯系统中，原料罐、产品接收罐、发汗液接收罐与残液接收罐可以分别设有用于接收氮气的进气口。本技术的这种设计可以营造相应的低成本环保惰性保护气氛。在本技术的第四具体实施例的提纯系统中，原料罐还可以设有回料口，并且产品接收罐、发汗液接收罐与残液接收罐可以分别具有通过阀门例如单向阀与原料罐的回料口连通的排料口。本技术的这种结构设计使得残液/发汗液/产品可以间接选择性参与再循环结晶过程。在本技术的第五具体实施例的提纯系统中，结晶管可以是回转式结晶管。这种设计可以最大化结晶换热效率。附图说明图1为本技术的提纯系统的结构示意图；以及图2为本技术的熔融结晶工艺流程示意图。具体实施方式下面结合附图来详细描述本技术的提纯方法和系统。本领域技术人员应该理解，以下的详细描述只是为了更好的理解本技术，并不用于限制本技术。参见图1，本技术的提纯系统主要可用于从由2,4-二氨基甲苯和2,6-二氨基甲苯所组成的初始原料混合物中提纯2,4-二氨基甲苯。该提纯系统主要包括结晶器100、换热器(加热器210和冷却器220)、原料罐300、残液接收罐400、发汗液接收罐500以及产品接收罐600。所示结晶器100为(竖)管式结晶器，包括回转式(或暖气片式)结晶管110、围绕结晶管110布置的调温套筒140。结晶器100还具有顶盖130，顶盖130上开设有进料口131和进气口132。结晶器下部或底部形成与结晶管110连通的漏斗式排泄腔120，排泄腔120的底部形成出料口121。围绕排泄腔120的外部加热套150分别设有蒸气进口151和冷凝水出口152，所示冷凝水出口152位于蒸气进口151下方，邻近出料口121。在所示实施例中，结晶管110既不伸入排泄腔120也不伸入顶盖130内部。所示调温套筒140为竖管式套筒，上部具有循环水出口141，下部具有循环水进口142。另外，所示调温套筒140的中部还设有附加给水口143。附加给水口143通常处于关闭状态，仅在循环水加热/冷却速度不够时用于引入额外的水。此外，所示调温套筒140的侧壁上还开设有观察窗144。图1所示换热器由上下串联布置的加热器210和冷却器220组成。将调温套筒140的循环水进口142和循环水出口141连通的循环水管路200分别延伸穿过加热器210和冷却器220，从而构成循环水回路。在图1所示实施例中，还可以设置具有进水口231和出水口232的循环水罐230，出水口232通过循环水管路200连通调温套筒的循环水进口142，进水口231则连通循环水出口141。这样，循环水罐230与循环水管路200以及调温套筒140共同构成循环水回路。此外，虽然没有图示，但循环水回路中还可以设置水循环装置例如水泵，用于使循环水回路产生强制水流。在图1所示实施例中，邻近循环水进口142的循环水管路200上还设置有阀门201(例如单向阀)以便于进行选择性调节。循环水罐230顶部还设有泄压阀233。虽然没有示出更多的阀门，但如下所进一步描述，本技术的系统还可以根据需要设置各类阀门。如图1所示，加热器210位于冷却器220之上。加热器210具有位于上部的蒸汽进口211和位于下部的冷凝水出口212。冷却器220具有位于上部的冷却循环水出口221和位于下部的冷却循环水进口222。虽然没有进一步示出，但是，加热器210的蒸气进口211与外部加热套150的蒸汽进口151可以借助于分别带阀门的支管(而通过同一主管)连通共用水蒸汽源；加热器210的冷凝水出口212和外部加热套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TDA提纯系统，其特征在于，包括：具有进料口和出料口的结晶器，其中结晶器包括结晶管和围绕结晶管布置并用于改变结晶管温度的调温套筒，调温套筒具有循环水进口和循环水出口，结晶器的下部还设有与结晶管连通的排泄腔以及围绕排泄腔布置的外部加热套；换热器，用于加热或冷却调温套筒中的循环水；原料罐，与结晶器的进料口连通；产品接收罐，与结晶器的出料口连通；发汗液接收罐，与结晶器的出料口连通；以及残液接收罐，与结晶器的出料口连通。

【技术特征摘要】
1.一种TDA提纯系统，其特征在于，包括：具有进料口和出料口的结晶器，其中结晶器包括结晶管和围绕结晶管布置并用于改变结晶管温度的调温套筒，调温套筒具有循环水进口和循环水出口，结晶器的下部还设有与结晶管连通的排泄腔以及围绕排泄腔布置的外部加热套；换热器，用于加热或冷却调温套筒中的循环水；原料罐，与结晶器的进料口连通；产品接收罐，与结晶器的出料口连通；发汗液接收罐，与结晶器的出料口连通；以及残液接收罐，与结晶器的出料口连通。2.根据权利要求1所述的TDA提纯系统，其特征在于，结晶器为竖管式结晶器，进料口位于结晶管的上部而出料口位于结晶管的下部；调温套筒为围绕结晶器布置的竖管式调温套筒，循环水进口位于调温套筒的下部而循环水出口位于调温套筒的上部；以及换热器包含上下串联布置的加热器和冷却器，将调温套筒的循环水进口和循环水出口连通的循环水管路分别延伸穿过加热器和冷却器。3.根据权利要求2所述的TDA提纯系统，其特征在于，加热器位于冷却器之上，加热器具有位于上部的蒸汽进口和位于下部的冷凝水出口，冷却器具有位于上部的冷却循环水出口和位于下部的冷却循环水进口。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏德水，刘怀涛，孟凡伟，朱玉虎，贾文仓，黄津，于建才，王长飞，
申请(专利权)人：河北丰源环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13