專利名稱：從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā)混合氣中回收丙酮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)藥化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮 發(fā)混合氣中回收丙酮的方法。
背景技術(shù)：
在醫(yī)藥化工生產(chǎn)及其他相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)過程中，對于原料藥及其他產(chǎn)品的后期處 理方法， 一般是釆用溶媒洗滌、真空抽濾、真空干燥的傳統(tǒng)工藝方法，溶媒及水份在 此期間被真空抽走以達到^t滌和干燥目的。而溶媒洗滌液則采用的是丙酮溶劑，在傳 統(tǒng)生產(chǎn)工藝方法中要揮發(fā)掉大量的丙酮溶劑，不但造成丙酮溶劑的浪費而提高生產(chǎn)成 本，同時丙酮溶劑揮發(fā)氣體也污染生產(chǎn)環(huán)境?，F(xiàn)在，本領(lǐng)域相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)意識 到這個問題，采用了一些回收技術(shù)手段對丙酮溶劑揮發(fā)氣體實行回收，但由于惰性氣 體量較大等原因造成了回收失敗，或收率低或回收價值小于能量損耗，從而失去了溶 劑回收的價值?，F(xiàn)在常用的回收方法之一是冷凝法，選用螺旋板式或列管換熱器，用 冰鹽水作冷卻介質(zhì)，冷凝回收丙酮。在實際使用期間發(fā)現(xiàn)該方法并不能充分發(fā)揮其效 能，體現(xiàn)在丙酮氣體在冷卻后不能被充分冷凝成液體。原因是換熱器的冷卻面積(單 位體積內(nèi)的冷卻面積)與遠小于所需的冷卻量，使得在氣一液熱量交換過程中，換熱 器不能對氣體充分換熱，造成回收失敗。如果要達到理想的回收效果，就要擴大數(shù)倍 ^^熱器的冷卻面積，從而增加巨大的投資，但即使達到了換熱面積由于實際生產(chǎn)需要 的冷量極大，其巨大的投資成本也抵消了回收的溶劑的價值。除了冷凝法外，現(xiàn)在還 使用一種碳纖維吸附法用于溶劑的回收，它的作用原理是利用活性碳纖維耐吸附易脫 附的物理特性做介質(zhì)，采用水燕氣為脫附劑，將吸附在活性碳纖維中的有機溶劑脫附 帶入冷凝罐，經(jīng)過冷凝，將有機溶劑和水蒸氣的混合物冷凝下來進入分層槽，通過重 力沉降分離，達到溶劑回收的目的。此方案大多用于不與水互溶的溶劑回收體系，如 果使用在與水互溶的體系中則仍需要進行蒸餾操作。此方法需要的能耗高，同時還存 在很多潛在的安全隱患。所以盡快合理經(jīng)濟的解決從丙酮溶劑揮發(fā)混合氣中回收丙酮的這一難題，是本技術(shù)領(lǐng)域面臨的重要任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述從溶劑混合物中回收丙酮現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提供 一種操作簡便、工藝簡單且回收效率和回收純度高的一種從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā) 混合氣中回收丙酮的方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案， 一種從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā) 混合氣中回收丙酮的方法，由真空系統(tǒng)、在位采氣系統(tǒng)、氣體收集系統(tǒng)、氣體處理系 統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成丙酮回收系統(tǒng)，其具體工藝流程步驟如下
a.氣體釆集
真空系統(tǒng)排放的氣體由在位釆氣系統(tǒng)中的氣體采集泵引入在位采氣系統(tǒng)，而真空 系統(tǒng)中的循環(huán)液體自流進入在位釆氣系統(tǒng)； 、b.氣液一次分離
進入在位采氣系統(tǒng)的氣體由氣體收集系統(tǒng)中的采氣泵泵入氣體收集系統(tǒng)，而液體 則由液體泵入氣體收集系統(tǒng)；從而實現(xiàn)在在位采氣系統(tǒng)中氣體液體的第一次分離； C.氣液二次分離
氣體收集系統(tǒng)中的氣體從底部進入回收系統(tǒng)，液體由液體泵泵入回收系統(tǒng)的頂 部，在氣體收集系統(tǒng)中實現(xiàn)氣液二次分離；
d. 氣液換熱吸收
泵入回收系統(tǒng)的液體由回收系統(tǒng)中富集塔上的噴淋裝置噴淋后與回收系統(tǒng)內(nèi)的氣 體相混合，完成氣體和液體的換熱吸收，經(jīng)過液體換熱吸收后的氣體直接排放，經(jīng)過 液體換熱吸收后的吸收液則回流到氣體采集系統(tǒng)后，再次進入真空系統(tǒng)實現(xiàn)循環(huán)使用， 吸收液溫度低于15'C;
e. 進行丙酮回收
經(jīng)過循環(huán)換熱吸收后的吸收液，其濃度達到10%—30%后，既可排放到回收系統(tǒng) 中的蒸餾器上，進行丙酮回收。
上述真空系統(tǒng)、在位采氣系統(tǒng)、氣體收集系統(tǒng)、氣體回收系統(tǒng)的操作控制，釆用 PLC (可編程控制器)控制系統(tǒng)。
上述所述歩驟a中的真空系統(tǒng)由羅茲真空泵、水環(huán)真空泵、氣液分離器、管道與 閥門組成，真空系統(tǒng)的工況為抽氣量150-300L/S:真空度大于95%;真空泵水環(huán)流量為0.6-1立方米每小時；水環(huán)溫度小于35'C;
上述所述歩驟b中的在位氣體采集系統(tǒng)是由溢流擋板、液位控制、氣體采集泵構(gòu) 成的復(fù)合式緩沖罐與管道及閥門組成；其液體的壓力為l-2kg壓力、溫度小于35'C; 上述所述步驟C中的氣體收集裝置是在在位氣體采集系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了換熱器。
上述所述步驟d中的回收系統(tǒng)是由富集塔與相應(yīng)的儀表管道及閥門組成，富集塔的
結(jié)構(gòu)由不銹鋼填料與塔板復(fù)合構(gòu)成，包括填料段、塔板段及液體噴淋裝置，回收系統(tǒng)
中的壓力為3-5Kg。
本發(fā)明的工作原理是，將幾個真空系統(tǒng)的排氣與廢水引入在位氣體采集系統(tǒng)，氣 體在氣體采集泵的負壓作用下被從真空排氣口抽入到在位氣體采集系統(tǒng)，而液體自流 進入也在位采氣系統(tǒng)，由于氣體和液體的不同比重，通過在位采氣系統(tǒng)中的復(fù)合式緩 沖罐實現(xiàn)氣液分離，經(jīng)過一次分離后氣液分別被氣體泵和液體泵送入氣體收集系統(tǒng)， 通過氣體收集系統(tǒng)內(nèi)的換熱器進行循環(huán)熱交換，然后氣體被泵入回收系統(tǒng)中富集塔的 的底部，液體由液體泵泵入回收系統(tǒng)中富集塔的頂部，實現(xiàn)了在氣體收柒系統(tǒng)中實現(xiàn) 氣液二次分離，進入回收系統(tǒng)富集塔的頂部的液體由噴淋裝置噴淋后與底部的氣體相 混合，吸附氣體中的丙酮氣體，經(jīng)過液體吸附后的氣體，直接從富集塔出口排放，而 吸附后的吸收液回流到氣體采集系統(tǒng)，作為真空系統(tǒng)的循環(huán)液再由泵加壓進入真空系 統(tǒng)，再次進行循環(huán)換熱處理，經(jīng)過循環(huán)換熱吸收后的吸收液，其濃度達到10%—30% 后，既可排放到回收系統(tǒng)中的蒸餾器上，通過蒸餾的方法進行丙酮回收。整個回收系 統(tǒng)控制系統(tǒng)采用PLC (可編程控制器)控制系統(tǒng)，在電腦軟件的管理下對回收系統(tǒng)內(nèi) 的各個工藝控制點進行適時的監(jiān)控，所有參數(shù)控制點均采用變送器的方式傳導(dǎo)數(shù)據(jù)。
由于本發(fā)明采用上述將真空系統(tǒng)的排氣與廢水引入處理系統(tǒng)，利用廢液對氣體進 行吸附，減少真空操作過程的丙酮的損失，降低了生產(chǎn)成本，有效地減少了丙酮溶劑 的損失，使得氣體排放達到了屈家標(biāo)準(zhǔn)，同時廢液經(jīng)過處理回收到了丙酮這一有用成 分，而處理液體也在一定程度上得到了利用。本方法的丙酮氣體回收率大于95%,排 放氣體中的丙酮含量低于100PPm，低于國家推薦標(biāo)準(zhǔn)，其本身的能耗低于回收價值 的20%，吸收液丙酮濃度10%—30%,有效的降低了后續(xù)處理的能源消耗完全摒除真 空系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水，基本消除了生產(chǎn)環(huán)境的溶劑氣味。本方法操作簡便、工藝簡單且 丙酮溶劑回收效率和回收純度髙，達到了發(fā)明百的。


圖l為本發(fā)明的工藝流程示意框圖
圖2為本發(fā)明中富集塔的原理示意圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖l一圖2以及實施例詳述本發(fā)明，圖1清楚的顯示出本發(fā)明工 藝流程 一種從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā)混合氣中回收丙酮的方法，是由兩套真空系 統(tǒng)、兩套在位氣集系統(tǒng)、 一套氣體收集系統(tǒng)、 一套氣體處理系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成肉酮 回收系統(tǒng)，其具體工藝流程步驟如下
a. 氣體釆集
真空系統(tǒng)排放的氣體由在位采氣系統(tǒng)中的氣體采集泵引入在位采氣系統(tǒng)， 一套真
空系統(tǒng)的抽氣速率為300 m3/hr，2臺；流量0.4-0.8立方/小時，24小時工作；另一套 真空系統(tǒng)的抽氣速率為500 m3/hr,，2臺；流量Q.6-1.0立方/小時，18小時工作；而真 空系統(tǒng)中的循環(huán)液體自流進入在位采氣系統(tǒng)；
b. 氣液一次分離
進入在位采氣系統(tǒng)的氣體由氣體收集系統(tǒng)中的采氣泵泵入氣體收集系統(tǒng)，而液體 則由液體泵入氣體收集系統(tǒng)；從而實現(xiàn)在在位采氣系統(tǒng)中氣體液體的第一次分離；
c. 氣液二次分離
氣體收集系統(tǒng)中的氣體從底部進入回收系統(tǒng)，液體由液體泵泵入回收系統(tǒng)的頂 部，在氣體收集系統(tǒng)中實現(xiàn)氣液二次分離；
d. 氣液換熱吸收
泵入回收系統(tǒng)的液體由回收系統(tǒng)中富集塔上的噴淋裝置噴淋后與回收系統(tǒng)內(nèi)的氣 體相混合，完成氣體和液體的換熱吸收，經(jīng)過液體換熱吸收后的^體直接排放，經(jīng)過 液體換熱吸收后的吸收液則回流到氣體采集系統(tǒng)后，再次進入真空系統(tǒng)實現(xiàn)循環(huán)使用， 吸收液溫度低于15'C;
e. 進行丙酮回收
經(jīng)過循環(huán)換熱吸收后的吸收液，其濃度達到20%后，排放到回收系統(tǒng)中的蒸餾器 上，進行丙酮回收。
圖2則顯示的是回收系統(tǒng)中富集塔的結(jié)構(gòu).，由氣體與液體進出口、多個填料段與 塔板段、液體分布器、二次液體分布器等部件組成，氣體由進氣口 l進入富集塔通過 塔板段3、填料段4、塔板段5、填料段8、緩和段9、塔板段10后由排氣口 13排出；液體由液體進口 12進入富集塔由液體分布器11進行液體分布；通過塔板段10、緩和
段9、填料段8、塔板段5、填料段4、塔板段3后由排液口2排出。另一路液體由液
體進口7進入富集塔進入二次液體分布器6進行液體分布通過塔板段5、填料段4、
塔板段3后由排液口2排出
整個系統(tǒng)的總排氣量為1600m3/hr，；總循環(huán)水量為<5.0立方/小時。
本實施例達到的技術(shù)指標(biāo)如下
1) 丙酮回收率》卯％);
2) 塔頂丙酮排放濃度《100PPM;
3) 吸收液排出丙酮濃度>100%;
4) 需求冷量《20T/hr的7度水。
5) 真空泵排氣中丙酮含量由回收前的1.4%，降低為0.07°/。；
6) 真空泵排水中COD值由于與回收系統(tǒng)耦合而下降，符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。
8
權(quán)利要求
1.一種從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā)混合氣中回收丙酮的方法，由真空系統(tǒng)、在位采氣系統(tǒng)、氣體收集系統(tǒng)、氣體處理系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成丙酮回收系統(tǒng)，其具體工藝流程步驟如下a.氣體采集真空系統(tǒng)排放的氣體由在位采氣系統(tǒng)中的氣體采集泵引入在位采氣系統(tǒng)，而真空系統(tǒng)中的循環(huán)液體自流進入在位采氣系統(tǒng)；b.氣液一次分離進入在位采氣系統(tǒng)的氣體由氣體收集系統(tǒng)中的采氣泵泵入氣體收集系統(tǒng)，而液體則由液體泵入氣體收集系統(tǒng)；從而實現(xiàn)在在位采氣系統(tǒng)中氣體液體的第一次分離；c.氣液二次分離氣體收集系統(tǒng)中的氣體從底部進入回收系統(tǒng)，液體由液體泵泵入回收系統(tǒng)的頂部，在氣體收集系統(tǒng)中實現(xiàn)氣液二次分離；d.氣液換熱吸收泵入回收系統(tǒng)的液體由回收系統(tǒng)中富集塔上的噴淋裝置噴淋后與回收系統(tǒng)內(nèi)的氣體相混合，完成氣體和液體的換熱吸收，經(jīng)過液體換熱吸收后的氣體直接排放，經(jīng)過液體換熱吸收后的吸收液則回流到氣體采集系統(tǒng)后，再次進入真空系統(tǒng)實現(xiàn)循環(huán)使用，吸收液溫度低于15℃；e.進行丙酮回收經(jīng)過循環(huán)換熱吸收后的吸收液，其濃度達到10％---30％后，既可排放到回收系統(tǒng)中的蒸餾器上，進行丙酮回收。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā)混合氣中回收丙酮的方法， 其特征在于上述所述步驟a中的真空系統(tǒng)由羅茲真空泵、水環(huán)真空泵、氣液分離器、 管道與閥門組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從真空系統(tǒng)排出的溶劑'揮發(fā)混合氣中回收丙酮的方法， 其特征在于上述所述步驟b中的在位氣體采集系統(tǒng)是由溢流擋板、液位控制、氣體 采集泵構(gòu)成的復(fù)合式緩沖罐與管道及閥門組力戈，其液體的壓力為l-2kg壓力、M^小于35。C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā)混合氣中回收丙酮的方法， 其特征在于上述所述步驟C中的氣體收集裝置是在在位氣體釆集系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了換熱器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā)混合氣中回收丙酮的方法， 其特征在于上述所述步驟d中的回收系統(tǒng)是由富集塔與相應(yīng)的儀表管道及閥門組成， 富集塔的結(jié)構(gòu)由不銹鋼填料與塔板復(fù)合構(gòu)成，包括填料段、塔板段及液體噴淋裝置，回收系統(tǒng)中的壓力為3-5Kg。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā)混合氣中回收丙酮的方法，其特征在于上述包括真空系統(tǒng)、在位釆氣系統(tǒng)、氣體收集系統(tǒng)及氣體回收系統(tǒng)的整個系統(tǒng)的操作控制，采用可編程控制器控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從真空系統(tǒng)排出的溶劑揮發(fā)混合氣中回收丙酮的方法，由真空系統(tǒng)、在位氣集系統(tǒng)、氣體收集系統(tǒng)、回收系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成丙酮回收系統(tǒng)，其工藝經(jīng)過氣體采集、氣液一次分離、氣液二次分離、氣液換熱吸收、進行丙酮回收等步驟，實現(xiàn)回收后的氣體直接排放，回收后的吸收液達到一定濃度后通過到蒸餾器實現(xiàn)丙酮回收。本方法操作簡便、工藝簡單、丙酮溶劑回收效率和回收純度高、回收后的氣液體排放符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟效益高，適合推廣應(yīng)用。
文檔編號B01D5/00GK101585755SQ20081011217
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者王軍暉, 杰 馬 申請人:杰 馬