本实用新型专利技术涉及一种节能脱轻塔装置，包括蒸发器，脱轻塔的塔顶出口与蒸发器入口连接，脱轻塔塔釜入口与再沸器的一个出口连接，蒸发器的液相出口与回流罐的入口连接，回流罐的出口与脱轻塔的塔顶入口连接；蒸发器的气相出口与储水罐的一个入口连接，储水罐的气相出口与所述水蒸气压缩机的入口连接，水蒸气压缩机的出口与所述再沸器的入口连接，再沸器的另一个出口与二级冷凝器的入口连接，二级冷凝器的出口与凝液罐的入口连接，凝液罐的出口与储水罐的另一个入口连接，储水罐的液相出口与蒸发器的另一个入口连接；再沸器的另一个入口与脱轻塔塔釜出口连接。本实用新型专利技术减少了塔顶的冷却水以及塔釜蒸汽输入，节能并且降低了操作费用。用。用。
【技术实现步骤摘要】
一种节能脱轻塔装置
[0001]本技术涉及一种节能装置，尤其是涉及一种节能脱轻塔装置。
技术介绍
[0002]N
‑
甲基吡咯烷酮，属于含氮杂环化合物，是无色透明液体，对碳钢、铝不腐蚀，具有粘度低、化学稳定性和热稳定性优良、极性高、挥发性低、能与水及许多有机溶剂无限混溶等优点。主要用于锂离子电池的粘结剂溶剂、精密仪器、液晶显示器、硬盘磁头等电子产品生产和维护过程中的清洗剂，以及磁盘光刻胶的剥离液等高端领域。
[0003]目前，随着国内锂电行业的快速发展，以及环保要求的日趋严格，N
‑
甲基吡咯烷酮精馏提纯回用已是行业内减少资源浪费及降低成本的共识。
[0004]由于回收的原料N
‑
甲基吡咯烷酮来源不同的行业，其杂质包括水、PVDF、PVP、碳纳米管颗粒、金属颗粒等等。要把不同工艺产生的N
‑
甲基吡咯烷酮提纯为电子级的产品通常采用精馏三塔流程，第一个脱水塔用于脱除原料中的水分，第二个脱轻塔用于脱除原料中的六甲基环三硅氧烷、N,N
‑
二甲基甲酰胺、环己酮等轻组分，第三个脱重塔用于脱除其他重组分级高沸物，从而得到电子级的N
‑
甲基吡咯烷酮产品。其中，由于轻组分和N
‑
甲基吡咯烷酮的沸点接近，脱轻塔需要采用很大的回流比，其蒸汽消耗也是整个工艺过程最高的，其蒸气消耗决定了整个工艺过程的能耗及操作费用，所以对于脱轻的节能是非常有必要的，脱轻塔塔顶和塔釜的操作温差一般在10℃以内，有利于采用有限的节能手段节省蒸汽消耗。
[0005]如图1所示，为传统的闭式热泵精馏系统，该精馏系统由压缩机6
’
、蒸发器4
’
、冷凝器8
’
、膨胀阀5
’
和冷媒储液罐7
’
等构成封闭的热泵装置10
’
。热泵装置的蒸发器将精馏塔1
’
塔顶的气态物料冷凝成液态产品，一部分进入回流罐3
’
通过回流泵2
’
回流到塔内，其余为塔顶产品出料；压缩机6
’
驱动封闭在热泵装置内的冷媒构成循环，将蒸发器4
’
吸收的塔顶物料冷凝热提高温度品位后送入冷凝器8
’
。制冷剂膨胀阀5
’
用于保持蒸发器4
’
和冷凝器8
’
的工作压力及温差；塔釜液态混合物料被溶液循环泵9
’
送入热泵装置的冷凝器8
’
加热，实现不同组分的分馏。热泵精馏系统实现了塔顶冷凝热的循环使用，从而实现了节省塔釜加热蒸汽和塔顶冷却介质的效果。但是该装置依然会有蒸汽消耗。
技术实现思路
[0006]本技术要解决的技术问题是提供一种节能脱轻塔装置，该节能装置可以降低脱轻塔蒸汽消耗。
[0007]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0008]一种节能脱轻塔装置，包括蒸发器、水蒸气压缩机、储水罐、再沸器、二级冷凝器和凝液罐，脱轻塔的塔顶出口与所述蒸发器的入口连接，脱轻塔的塔釜入口与所述再沸器的一个出口连接，所述蒸发器的液相出口与回流罐的入口连接，所述回流罐的出口与所述脱轻塔的塔顶入口连接；所述蒸发器的气相出口与所述储水罐的一个入口连接，所述储水罐的气相出口与所述水蒸气压缩机的入口连接，所述水蒸气压缩机的出口与所述再沸器的入
口连接，所述再沸器的另一个出口与所述二级冷凝器的入口连接，所述二级冷凝器的出口与所述凝液罐的入口连接，所述凝液罐的出口与所述储水罐的另一个入口连接，所述储水罐的液相出口与所述蒸发器的另一个入口连接；所述再沸器的另一个入口与所述脱轻塔塔釜出口连接。
[0009]脱轻塔的塔顶蒸汽在蒸发器中与工质换热，将液体工质加热为蒸汽，同时塔顶的工艺蒸汽冷凝为液相，一部分回流，一部分作为塔顶产品采出，工质蒸汽经过压缩机加压升温后，进入塔底的再沸器对脱轻的塔釜物料进行加热，使塔釜工艺物料变成气相进入精馏塔。同时，工质蒸汽重新冷凝为液相，液相进入储液罐，在控制液位后，液相经过水循环泵从储液罐回到塔顶蒸发器循环使用，成为一个闭环系统。
[0010]进一步地，所述水蒸气压缩机为离心式压缩机、螺杆式压缩机或罗茨压缩机。
[0011]进一步地，所述蒸发器和再沸器的操作温度差在20℃以内。
[0012]进一步地，所述回流罐的出口与所述脱轻塔之间设置回流泵。
[0013]进一步地，所述储水罐的另一个出口与所述蒸发器之间设置有水循环泵。
[0014]进一步地，所述脱轻塔在负压下操作，绝对压力为2
‑
8Kpa，操作温度128℃。
[0015]优选地，所述蒸发器的数量至少为一个。
[0016]优选地，所述再沸器的数量至少为一个。
[0017]进一步地，还包括冷却器，所述冷却器设置在再沸器的壳程出口处。
[0018]进一步地，所述储水罐和所述凝液罐上均设置有液位控制器。
[0019]本技术所具有的优点和有益效果是：
[0020]1、本技术涉及一种节能脱轻塔装置，该装置用于生产电子级N
‑
甲基吡咯烷酮。本技术通过塔顶压缩机提高蒸汽品味，使塔顶产生的蒸汽直接用于塔釜再沸器的加热，在降低塔釜蒸汽消耗的同时，降低了塔顶循环冷凝水的消耗。本技术由于设置有储水罐，气液混合物经过气液储水罐进行分离，可以有效地移除液态介质，从而防止压缩机内部结霜、积水等问题，提高蒸汽压缩机的进气效率。本技术通过二级冷凝器，调节蒸汽流量，并保持流量平稳可靠，从而提高生产效率、降低生产成本。本技术通过水循环泵，可以让水循环系统中的水不断地流动，从而调节稳定系统的温度和压力。
[0021]2、本技术采用水、甲醇或乙醇为中间工质，防止工质物料直接和塔内物质接触，防止工质物料泄露进工艺流股，保证了电子级产品的纯度。
[0022]3、本技术可以提高能量品味，耦合电子级N
‑
甲基吡咯烷酮的塔顶塔釜热量，同时减少了塔顶的冷却水以及塔釜蒸汽输入，实现节能及降低操作费用的目的。
附图说明
[0023]图1为传统的闭式热泵精馏系统结构示意图；
[0024]图2为实施例1所示的一种节能脱轻塔装置的整体结构示意图。
[0025]图中：蒸发器1、水蒸气压缩机2、储水罐3、水循环泵4、再沸器5、二级冷凝器6、凝液罐7、回流罐8、真空泵9、脱轻塔10、回流泵11。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种节能脱轻塔装置，其特征在于：包括蒸发器(1)、水蒸气压缩机(2)、储水罐(3)、再沸器(5)、二级冷凝器(6)和凝液罐(7)，脱轻塔(10)的塔顶出口与所述蒸发器(1)的入口连接，脱轻塔(10)的塔釜入口与所述再沸器(5)的一个出口连接，所述蒸发器(1)的液相出口与回流罐(8)的入口连接，所述回流罐(8)的出口与所述脱轻塔(10)的塔顶入口连接；所述蒸发器(1)的气相出口与所述储水罐(3)的一个入口连接，所述储水罐(3)的气相出口与所述水蒸气压缩机(2)的入口连接，所述水蒸气压缩机(2)的出口与所述再沸器(5)的入口连接，所述再沸器(5)的另一个出口与所述二级冷凝器(6)的入口连接，所述二级冷凝器(6)的出口与所述凝液罐(7)的入口连接，所述凝液罐(7)的出口与所述储水罐(3)的另一个入口连接，所述储水罐(3)的液相出口与所述蒸发器(1)的另一个入口连接；所述再沸器(5)的另一个入口与所述脱轻塔(10)塔釜出口连接。2.根据权利要求1所述的一种节能脱轻塔装置，其特征在于：所述水蒸气压缩机(2)为离心式压缩机、螺杆式压...
【专利技术属性】
技术研发人员：张怀冰，邹义坤，张家伟，
申请(专利权)人：珠海三泰新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。