本发明专利技术公开了一种超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置，包括反应釜、超重力床以及一级冷凝器，所述反应釜的气体出口与超重力床的气体进口连接，所述超重力床的气体出口与一级冷凝器的气体进口连接，所述一级冷凝器的液体出口连接有缓冲罐，所述缓冲罐上连接有第一回流泵，所述第一回流泵的出口连接有轻组分储罐，所述第一回流泵与反应釜之间的管路上连接有减压装置。本发明专利技术具有以下优点和效果：本发明专利技术简化了工艺流程，降低了能耗，节省了管理成本，具有较大的实施价值和经济效益。
Device and Control Method for Separation of Methanol and Water by High Gravity Distillation and Reaction Coupled Decompression
【技术实现步骤摘要】
超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置及控制方法
本专利技术涉及一种精细化工及超重力分离
，特别涉及一种超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置及控制方法。
技术介绍
在精细化工、生物制药等领域均涉及到反应和分离，一些热敏性物料需要在低温下反应，从而避免热敏性物质因过热而分解或聚合。反应生成的副产物需要被及时分离，分离出副产物有利于反应正向进行加快反应速率，同时对分离的副产物可以提纯回收再利用。目前对于热敏性物料反应生成甲醇副产物的分离仍是用减压的方式先分离出甲醇，收集后在精馏提纯。甲醇是一种重要的有机原料，对反应过程生成的甲醇副产物进行回收利用具有重要的经济价值。工业上甲醇的分离提纯常采用精馏的方式，精馏塔设备体积庞大、能耗高，需要建立专门的溶剂回收车间，而且不同溶剂回收提纯时容易造成溶剂之间的交叉污染，如何降低能耗节约成本成为企业生成和提高竞争力的关键。超重力精馏是一项强化气液传质传热来达到提高分离效率缩小设备体积的新技术。超重力精馏床设备体积小、能耗低、安装维护方便可与反应釜结合，实现反应过程甲醇的分离提纯工艺，具有传统反应、分离提纯工艺无法比拟的优势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置及控制方法，解决现有反应釜与精馏塔不能结合，无法实现一边反应一边分离提纯的难题。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置，包括反应釜、超重力床以及一级冷凝器，所述反应釜的气体出口与超重力床的气体进口连接，所述超重力床的气体出口与一级冷凝器的气体进口连接，所述一级冷凝器的液体出口连接有缓冲罐，所述缓冲罐上连接有第一回流泵，所述第一回流泵的出口连接有轻组分储罐，所述第一回流泵与反应釜之间的管路上连接有减压装置。进一步设置为：所述第一回流泵与轻组分储罐之间的管路上设有连通超重力床液体回流口的第一回流管道，所述第一回流管道上设有第一控制阀。进一步设置为：所述一级冷凝器的气体出口连接有二级冷凝器，所述二冷凝器的液体出口与缓冲罐之间通过第二回流管道连接，所述第二回流管道上设有第二控制阀。进一步设置为：所述第一回流管道与轻组分储罐之间的管路上设有第三控制阀，所述第三控制阀与轻组分储罐之间设有采出流量计。进一步设置为：所述第一回流管道上设有回流流量计。进一步设置为：所述超重力床的液体出口连接有重组分储罐。进一步设置为：所述减压机构包括真空缓冲罐以及真空泵，所述二冷凝器的气体出口与真空缓冲罐的气体进口连接，所述真空缓冲罐的气体进口与真空泵连接。进一步设置为：所述一级冷凝器与二冷凝器采用列管式换热器、螺旋缠绕管式换热器或螺旋板式换热器。本专利技术的另一目的是提供一种更好将甲醇和水从反应釜里分离出来的超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的控制方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的控制方法，所述反应釜在真空度为-0.095~-0.02MPa下操作、温度为40-100℃。进一步设置为：所述超重力床在真空度为-0.095~-0.02MPa下操作、温度为10-80℃、转速为600-1000RPM。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：将反应与精馏相结合，可以实现减压下热敏性物料一边反应一边分离提纯，热敏性物料反应生成的甲醇通过减压的方式将甲醇和水从反应釜里分离出来，直接进入超重力床进行分离提纯。不需要将反应釜减压蒸出的甲醇水收集起来，然后在输送到精馏塔精馏。本专利技术简化了工艺流程，降低了能耗，节省了管理成本，具有较大的实施价值和经济效益。附图说明图1为实施例一的结构示意图。图中：1、反应釜；2、超重力床；3、一级冷凝器；4、缓冲罐；5、第一回流泵；6、轻组分储罐；7、减压机构；71、真空缓冲罐；72、真空泵；8、第一回流管道；9、第一控制阀；10、二级冷凝器；11、第二回流管道；12、第二控制阀；13、第三控制阀；14、采出流量计；15、回流流量计；16、重组分储罐。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例一参考图1，一种超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置，包括反应釜1、超重力床2、一级冷凝器3、二级冷凝器10、缓冲罐4、第一回流泵5、重组分储罐16、轻组分储罐6以及减压机构7；减压机构7包括真空缓冲罐71以及真空泵72。反应釜1的气体出口与超重力床2的气体进口通过管道连接，超重力床2的气体出口与一级冷凝器3的气体进口通过管道连接，一冷凝器3的液体出口与缓冲罐4的液体进口通过管道连接，一级冷凝器3的气体出口与二级冷凝器10的气体进口通过管道连接，二级冷凝器10的气体出口与真空缓冲罐71的气体进口连接，真空缓冲罐71的气体进口与真空泵72连接。二级冷凝器10的液体出口与缓冲罐4的液体进口通过第二回流管道11连接，第二回流管道11上固定安装有第二控制阀12。缓冲罐4的液体出口与第一回流泵5的进口通过管道连接，第一回流泵5的出口与轻组分储罐6的进口通过管道连接。连接第一回流泵5与轻组分储罐6之间的管道通过第一回流管道8与超重力床2的液体回流口连接，第一回流管道8上固定安装有第一控制阀9与回流流量计15。管道位于第一回流管道8与轻组分储罐6之间的位置固定安装有第三控制阀13与采出流量计14；超重力床2的液体出口与重组分储罐16的进口通过管道连接。一级冷凝器3采用列管式换热器或螺旋板式换热器；二级冷凝器10采用列管式换热器、螺旋板式换热器或螺旋缠绕管式换热器。实施例二一种超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的控制方法，将反应釜1在真空度为-0.095~-0.02MPa下操作、温度控制在40-100℃。超重力床2在真空度为-0.095~-0.02MPa下操作、温度控制在10-80℃、转速控制在600-1000RPM。本实施例将反应釜1与超重力床2耦合减压分离甲醇水的具体工艺实施步骤描述如下：工艺1反应釜1中一批热敏性物料反应18h，反应过程生成甲醇副产物，系统真空度控制在-60~-65KPa，反应釜1温度控制在70-75℃，从反应釜1蒸出甲醇和水，每小时蒸发量300kg/h，随着反应的进行甲醇含量从百分之20%降到5%。甲醇水蒸汽从反应釜1进入超重力床2，在超重力床2里面与回流的液体进行充分接触传质传热后，甲醇气体从超重力床2顶部气体出口进入一级冷凝器3，冷凝后的液体流进缓冲罐4，未冷凝的少量气体进入二级冷凝器10，经二级冷凝器10的冷凝后液体流进缓冲罐4，缓冲罐4内液体通过第一回流泵5一部分回流进超重力床2，一部分采出进入轻组分储罐6，回流进超重力床2的液体与里面气体充分接触后，最后从超重力床2底部液体出口流进重组分储罐16。回流比控制在5：8，超重力床2转速为800RPM，超重力床2顶部气体出口温度控制在40-45℃。经超重力床2分离提纯后轻组分甲醇纯度93.6%，重组分水残2.4%。工艺2反应釜1中一批物料反应15h，反应过程生成甲醇副产物，系统真空度控制在-85~-90KPa，反应釜1温度控制在45-50℃，从反应釜1蒸出甲醇和水，每小时蒸发量200kg/h，随着反应的进行甲醇含量从百分之15%降到5%。甲醇水蒸汽从反应釜1进入超重力床2，在超重力床2里面与回流的液体进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置，其特征在于：包括反应釜(1)、超重力床(2)以及一级冷凝器(3)，所述反应釜(1)的气体出口与超重力床(2)的气体进口连接，所述超重力床(2)的气体出口与一级冷凝器(3)的气体进口连接，所述一级冷凝器(3)的液体出口连接有缓冲罐(4)，所述缓冲罐(4)上连接有第一回流泵(5)，所述第一回流泵(5)的出口连接有轻组分储罐(6)，所述第一回流泵(5)与反应釜(1)之间的管路上连接有减压装置(7)。
【技术特征摘要】
1.一种超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置，其特征在于：包括反应釜(1)、超重力床(2)以及一级冷凝器(3)，所述反应釜(1)的气体出口与超重力床(2)的气体进口连接，所述超重力床(2)的气体出口与一级冷凝器(3)的气体进口连接，所述一级冷凝器(3)的液体出口连接有缓冲罐(4)，所述缓冲罐(4)上连接有第一回流泵(5)，所述第一回流泵(5)的出口连接有轻组分储罐(6)，所述第一回流泵(5)与反应釜(1)之间的管路上连接有减压装置(7)。2.根据权利要求1所述的超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置，其特征在于：所述第一回流泵(5)与轻组分储罐(6)之间的管路上设有连通超重力床(2)液体回流口的第一回流管道(8)，所述第一回流管道(8)上设有第一控制阀(9)。3.根据权利要求1所述的超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置，其特征在于：所述一级冷凝器(3)的气体出口连接有二级冷凝器(10)，所述二级冷凝器(10)的液体出口与缓冲罐(4)之间通过第二回流管道(11)连接，所述第二回流管道(11)上设有第二控制阀(12)。4.根据权利要求2所述的超重力精馏与反应耦合减压分离甲醇水的装置，其特征在于：所述第一回流管道(8)与轻组分储罐(6)之间的管路上设有第三控制阀(13)，所述第三控制阀(13)与轻组分储罐(6)之间设有采...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋晓霄，黄江，吴晗松，陈国华，
申请(专利权)人：浙江亚光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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