一种低温煤焦油酚钠盐的分解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种低温煤焦油酚钠盐的分解装置，包括板框，在所述板框中设置有由一个阳膜和两个双极性膜构成的膜器，阳膜置于两个双极性膜之间；膜器有两个室，分别为一个双极性膜和阳膜与板框围成的碱液室，以及另一个双极性膜和阳膜与板框围成的进料室，所述膜器的两侧分别设置有一阴极和一阳极。有效解决了传统煤焦油加工技术中大量酸、碱废水的排放，为一种绿色化工生产装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低温煤焦油加工生产工序中的酚钠盐分解新装置，利用该装置从低温煤焦油中得到混合苯酚化合物，适用于煤焦油加工行业的技术改造及新建项目。
技术介绍
低温煤焦油是煤在800°C以下热解得到的液体产物，其组成特性与加工方法与高温煤焦油有很大不同，它含有苯酚、甲酚、二甲酚等几十种多取代苯酚类化合物，浙青质含量也高于高温煤焦油。如果使用高温煤焦油的加工工艺对低温煤焦油加工，不但会腐蚀设备，而且会由于低温煤焦油密度与水接近，导致难以进行油水分离。目前工业应用是将低温煤焦油中苯酚类化合物提取出来，剩余煤焦油加氢制取液体燃料，其中苯酚类化合物纯化后可以作为高附加值的化工原料。提取苯酚类化合物现有两种手段，第一种是酸碱法(CN200910197912.1)，低温煤焦油简单蒸馏得到一定沸点的馏分油，加入氢氧化钠水溶液，使其形成混合苯酚钠盐进入水相，分离水相并在其中加入硫酸分解该盐，得到混合苯酚化合物。此法虽然简便，但是产生大量废酸、废碱，污染环境、腐蚀设备、损害操作人员健康。虽然有专利(CN200820014904.X)报道用二氧化碳代替硫酸分解苯酚钠盐，但是该工艺也会产生大量不易处理的碳酸钠盐，且分解反应进行不完全，需多次重复进行，导致工艺流程复杂。第二种是选用溶剂萃取法(CN201110102049.4)，采用多元醇化合物作为萃取剂萃取低温煤焦油中苯酚类化合物，该法污染较少，但是也有许多问题需解决:一、采用萃取、反萃取、多级萃取等方法，操作复杂，增加了设备成本投入；二、由于涉及到萃取剂的回收，势必要多次蒸馏分离，消耗大量能源；三、由于采用萃取的方法，必然使一些中性油带入酚类化合物中，降低了下一步剩余煤焦油加氢制燃料的收率。目前，采用低温煤焦油酚钠盐的分解方法解决上述技术问题需要一种对应于该方法的装置，以使得该工艺得到工业化应用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种低温煤焦油酚钠盐的分解装置，该装置利用双极膜电渗析技术，能够分解低温煤焦油蒸馏馏分油碱处理后得到的混合苯酚钠盐，制备得到混合苯酚化合物，同时生成的氢氧化钠循环用于苯酚钠盐的生产，该装置有效地解决了传统生产工艺中大量酸、碱废水的排放，达到了进行绿色化工生产的目的。本技术的目的是通过下述技术方案来实现的。一种低温煤焦油酚钠盐的分解装置，包括板框，在所述板框中设置有由一个阳膜和两个双极性膜构成的膜器，阳膜置于两个双极性膜之间；膜器有两个室，分别为一个双极性膜和阳膜与板框围成的碱液室，以及另一个双极性膜和阳膜与板框围成的进料室，所述膜器的两侧分别设置有一阴极和一阳极。进一步地，所述双极性膜是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜。进一步地，所述双极性膜是日本产BP — IE型膜。进一步地，所述阳膜为德国产FT-FKB型膜。进一步地，所述阳膜和双极性膜单张膜面积是0.015-0.025m2，膜间距为6_10mm。本技术采取的双极膜的特点是在直流电场的作用下，阴、阳膜复合层间的水解离成氢离子和氢氧根离子并分别通过阴膜和阳膜，作为H+和0H_离子源。它可以实现从盐(MX)的水溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH)。利用这一原理和膜器，本技术装置能够将混合苯酚钠盐分解为混合苯酚化合物以及氢氧化钠。本技术的特点是采用新的苯酚钠盐分解装置，消除了废酸、废碱的污染，从低温煤焦油中得到混合苯酚化合物，具有良好的应用前景。附图说明图1为本技术的装置示意图。图中:1、板框；2、阴极；3、阳极；4、阳I旲；5、双极I旲；6、进料室；7、喊液室。具体实施方式以下结合附图说明本技术的具体实施方式:如图1所示，该低温煤焦油酚钠盐的分解装置，包括板框1，在所述板框I中设置有由一个阳膜4和两个双极性膜5构成的膜器，阳膜4置于两个双极性膜5之间；膜器有两个室，分别为一个双极性膜5和阳膜4与板框I围成的碱液室7,以及另一个双极性膜5和阳膜4与板框I围成的进料室6，膜器的两侧分别设置有一阴极2和一阳极3。其中，双极性膜5是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜，双极性膜5是日本产BP — IE型膜，阳膜4为德国产FT-FKB型膜，单张膜面积是0.015-0.025m2,膜间距为 6-10mm。利用该双极膜电渗析装置进行低温煤焦油酚钠盐的分解方法，在膜器的两端的阴极和阳极与直流电源的两级相连接。碱液室通入浓度为40-60g/L氢氧化钠水溶液，溶液的循环流量为18-22mL / min，进料室通入低温煤焦油蒸馏馏分油碱处理后得到的混合苯酚钠盐水溶液，溶液浓度为80-120g/L，溶液流量为0.8-1.2mL / min。装置连接直流电源，平均电压5V，直流电流IOA0在直流电场作用下，进料室中的钠离子通过阳膜进入碱液室，与从双极性膜产生的氢氧根离子结合形成氢氧化钠，氢氧化钠在碱液室内不断循环，且浓度逐渐增加。与此同时由双极性膜产生的氢离子进入进料室，与其中的酚氧离子结合，生成混合苯酚化合物，流入产品容器中。混合苯酚钠盐转化率接近100%，从碱液室出口得到氢氧化钠水溶液，浓度调整为40-60g/L再循环进入碱液室，从进料室出口得到混合苯酚化合物。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施方式仅限于此，对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本技术由所提交的权利要求书确定专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温煤焦油酚钠盐的分解装置，其特征在于，包括板框（1），在所述板框（1）中设置有由一个阳膜（4）和两个双极性膜（5）构成的膜器，阳膜（4）置于两个双极性膜（5）之间；膜器有两个室，分别为一个双极性膜（5）和阳膜（4）与板框（1）围成的碱液室（7），以及另一个双极性膜（5）和阳膜（4）与板框（1）围成的进料室（6），所述膜器的两侧分别设置有一阴极（2）和一阳极（3）。

【技术特征摘要】
1.一种低温煤焦油酚钠盐的分解装置，其特征在于，包括板框(1)，在所述板框(I)中设置有由一个阳膜(4)和两个双极性膜(5)构成的膜器，阳膜(4)置于两个双极性膜(5)之间；膜器有两个室，分别为一个双极性膜(5)和阳膜(4)与板框(I)围成的碱液室(7)，以及另一个双极性膜(5)和阳膜(4)与板框(I)围成的进料室(6)，所述膜器的两侧分别设置有一阴极(2)和一阳极(3)。2.根据权利要求1所述的低温煤焦油酚钠盐的分解装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永忠，闵小建，李向东，郑化安，尚建选，张生军，唐应吉，刘双泰，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：