本实用新型涉及氮气纯化设备领域,具体涉及一种固相缩聚氮气纯化eg回收系统。
背景技术:
目前,在瓶级及工业丝级固相缩聚装置中,多采用氮气作为惰性气体来带出反应生成的有机物小分子、水以及基础切片自身携带的水分来保证成品的粘度及水含量。氮气系统一般利用氧气催化燃烧和干燥剂吸收水分的方式来保证氮气的纯度,其中,氧气催化燃烧系统一氧化碳测量装置来保证燃烧充分,通过氧分析装置来保证系统氧含量在一定范围内,从而保证切片不发生氧化降解;氮气干燥系统一般利用两个可以切换的干燥系统来吸收氮气中的水分来保证氮气中水含量。实际生产过程中,经常会因氧分析仪(co分析仪)故障导致系统中氧(co)含量较高,从而导致成品质量波动,而且,氮气干燥系统也因切换时阀门故障导致氮气水含量过高而导致产品降解。此外,固相缩聚过程中产生的乙二醇(eg)也因完全燃烧而无法回收利用,造成资源的浪费。
技术实现要素:
本实用新型意在提供一种固相缩聚氮气纯化eg回收系统,以解决现有技术中固相缩聚过程中产生的乙二醇无法回收利用的问题。
为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种固相缩聚氮气纯化eg回收系统,包括喷淋塔和喷淋单元,所述喷淋单元包括顶部喷淋机构和多个喷淋回收机构,顶部喷淋机构包括第一换热器、喷淋管和eg添加管,eg添加管与第一换热器连通,喷淋管的一端与第一换热器连通,喷淋管的另一端与喷淋塔的顶部连通;多个喷淋回收机构沿喷淋塔的纵向分布,每个喷淋回收机构包括第三换热器、回收液喷淋管、回收管和第一动力泵,回收液喷淋管与回收管的一端与第三换热器连通,回收液喷淋管与回收管的另一端与喷淋塔连通,第一动力泵安装于回收管上。
本方案的原理及优点是:实际应用时,利用顶部喷淋机构和多个喷淋回收机构对喷淋塔内的氮气进行喷淋,且喷淋时选择的溶剂为乙二醇,在喷淋过程中,氮气的温度逐渐降低,利用相似相溶原理,将氮气中混合的水、乙二醇等吸收,从而纯化氮气,防止因氮气纯度不够而导致产品质量波动。并且,本方案能够回收乙二醇,避免资源的浪费,降低生产成本,还能够利用回收的乙二醇对氮气进行喷淋,实现乙二醇的回收利用。
此外,采用不同温度的冷却水(第一换热器、第三换热器所使用的冷却水)对乙二醇进行冷却,有效降低能耗并保证不同产量或不同天气条件下产品的质量。
优选的,作为一种改进,所述顶部喷淋机构还包括第二换热器、eg添加支管和喷淋支管,eg添加支管的一端与eg添加管连通,eg添加支管的另一端与第二换热器连通,喷淋支管的一端与第二换热器连通,喷淋支管的另一端与喷淋管连通;所述eg添加管和eg添加支管上均安装有第一阀门,且eg添加管上的第一阀门位于eg添加支管与eg添加管的连通点和第一换热器之间。
本方案中,eg添加支管和第二换热器能够作为备用选项对乙二醇进行冷却,以便在第一换热器故障时,能够及时切换第二换热器工作,从而继续向喷淋塔内喷淋乙二醇,避免停工停产。
优选的,作为一种改进,所述喷淋回收机构还包括第四换热器、回收液喷淋支管和回收支管,回收液喷淋支管的一端与第四换热器连通,回收液喷淋支管的另一端与回收液喷淋管连通,回收支管的一端与第四换热器连通,回收支管的另一端与回收管连通;所述回收管和回收支管上均安装有第二阀门,且回收管上的第二阀门位于回收支管与回收管的连通点和第三换热器之间。
本方案中,回收支管和喷淋支管的设计,使得第三换热器在故时,能够及时利用第四换热器对乙二醇进行冷却,从而继续对回收后的乙二醇进行冷却,避免停工停产。
优选的,作为一种改进,所述回收管上安装有第一过滤器。
本方案中,利用第一过滤器对乙二醇进行过滤,有效去除乙二醇中含有的杂质,保证产品无黑点等异物产生。
优选的,作为一种改进,所述回收管连通有回收分管一,回收分管一的两端均与回收管连通,回收分管一上安装有第二动力泵,回收管和回收分管一上均安装有第三阀门,回收管上的第三阀门位于回收分管一和回收管的连通点与第一动力泵之间。
本方案中,回收分管一的设计,能够在第一动力泵故障时,及时利用第二动力泵推动乙二醇流动,从而继续向喷淋塔内喷淋乙二醇,避免停工停产。
优选的,作为一种改进,所述回收管连通有回收分管二,回收分管二上安装有第二过滤器,回收管和回收分管二上均安装有第四阀门,回收管上的第四阀门位于回收分管二和回收管的连通点与第一过滤器之间。
本方案中,回收分管二的设计,使得第一过滤器故障时,及时利用第二过滤器对乙二醇进行过滤,从而确保对乙二醇的过滤,进而确保产品无黑点等异物产生,确保产品质量。
优选的,作为一种改进,还包括除雾器和催化燃烧罐,所述喷淋塔的底部连通有进气管,喷淋塔的顶端连通有出气管,出气管远离喷淋塔的一端与除雾器的底端连通,除雾器的顶端连通有输气管,输气管远离除雾器的一端与催化燃烧罐连通。
本方案中,经过喷淋塔的氮气进入除雾器内,温度降低后的氮气经过除雾器时,氮气中剩余的乙二醇和水(雾滴状)被除雾器捕集,并汇集成水流,经出气管流回喷淋塔内,进一步脱除氮气中的乙二醇,氮气再经催化燃烧罐燃烧,进一步纯化氮气,从而确保氮气的纯度,避免产品质量的波动。
优选的,作为一种改进,所述喷淋回收机构的数量为两个,且分为中部喷淋回收机构和底部喷淋回收机构,底部喷淋回收机构位于喷淋塔的底部,中部喷淋回收机构位于喷淋塔的中部。
本方案中,喷淋回收机构有两个,且分布在喷淋塔的中部和底部,此种设计方式合理,对氮气中乙二醇和水的脱除效果好。
优选的,作为一种改进,所述喷淋塔的内部固定连接有分流板,分流板倾斜设置,分流板与喷淋塔内壁的连接处位于中部喷淋回收机构中回收管与喷淋塔的连通处。
本方案中,利用倾斜设置的分流板将喷淋塔内向下流的部分乙二醇分流至中部喷淋回收机构的回收管内,以便将该部分乙二醇从喷淋塔的中部喷下,再次与氮气接触并吸收氮气中的乙二醇和水,且对氮气进行冷却。
优选的,作为一种改进,所述底部喷淋回收机构中的回收液喷淋管连通有排液管,排液管上安装有第五阀门。
本方案中,排液管的设计,使得多余的乙二醇排出喷淋单元中,避免喷淋单元中的乙二醇越来越多。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图;
图2为本实用新型实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:喷淋塔1、除雾器2、催化燃烧罐3、第一换热器4、第二换热器5、喷淋管6、喷淋支管7、eg添加管8、eg添加支管9、第一阀门10、第三换热器11、第四换热器12、回收液喷淋管13、回收液喷淋支管14、回收管15、回收支管16、第一动力泵17、第二动力泵18、第二阀门19、回收分管一20、第三阀门21、第一过滤器22、回收分管二23、第二过滤器24、第四阀门25、排液管26、第五阀门27、进水管28、出水管29、第六阀门30、进气管31、出气管32、输气管33、分流板34。
实施例一
本实施例基本如图1所示:一种固相缩聚氮气纯化eg回收系统,包括喷淋塔1、除雾器2、催化燃烧罐3和喷淋单元,喷淋单元包括顶部喷淋机构和多个喷淋回收机构,本实施例中,喷淋回收机构的数量为两个,且喷淋回收机构分为中部喷淋回收机构和底部喷淋回收机构,中部喷淋回收机构位于喷淋塔1的中部,底部喷淋回收机构位于喷淋塔1的底部。
顶部喷淋机构包括第一换热器4、第二换热器5、喷淋管6、喷淋支管7、eg添加管8和eg添加支管9,eg添加管8与第一换热器4连通,喷淋管6的一端与第一换热器4连通,喷淋管6的另一端与喷淋塔1的顶部连通;eg添加支管9的一端与eg添加管8连通,eg添加支管9的另一端与第二换热器5连通,喷淋支管7的一端与第二换热器5连通,喷淋支管7的另一端与喷淋管6连通;eg添加管8、eg添加支管9、喷淋管6和喷淋支管7上均安装有第一阀门10,且eg添加管8上的第一阀门10位于eg添加支管9与eg添加管8的连通点和第一换热器4之间,喷淋管6上的第一阀门10位于喷淋支管7与喷淋管6的连通点和第一换热器4之间。
每个喷淋回收机构包括第三换热器11、第四换热器12、回收液喷淋管13、回收液喷淋支管14、回收管15、回收支管16、第一动力泵17和第二动力泵18,回收液喷淋管13与回收管15的一端与第三换热器11连通,回收液喷淋管13与回收管15的另一端与喷淋塔1连通,第一动力泵17安装于回收管15上;回收液喷淋支管14的一端与第四换热器12连通,回收液喷淋支管14的另一端与回收液喷淋管13连通,回收支管16的一端与第四换热器12连通,回收支管16的另一端与回收管15连通;回收管15、回收支管16、回收液喷淋管13和回收液喷淋支管14上均安装有第二阀门19,且回收管15上的第二阀门19位于回收支管16与回收管15的连通点和第三换热器11之间,回收液喷淋管13上的第二阀门19位于回收液喷淋支管14与回收液喷淋管13的连通点和第三换热器11之间。
回收管15连通有回收分管一20,回收分管一20的两端均与回收管15连通,第二动力泵18安装于回收分管一20上,回收管15和回收分管一20上均安装有两个第三阀门21,回收分管一20上的两个第三阀门21位于第二动力泵18的两侧,回收管15上的两个第三阀门21位于回收分管一20和回收管15的两个连通点之间,且回收管15上的两个第三阀门21位于第一动力泵17的两侧。
回收管15上安装有第一过滤器22,回收管15连通有回收分管二23,回收分管二23上安装有第二过滤器24,回收管15和回收分管二23上均安装有两个第四阀门25,回收分管二23上的两个第四阀门25位于第二过滤器24的两侧,回收管15上的两个第四阀门25位于回收分管二23和回收管15的两个连通点之间,且回收管15上的两个第四阀门25位于第一过滤器22的两侧。
底部喷淋回收机构中的回收液喷淋管13连通有排液管26,排液管26上安装有第五阀门27,以便排出多余的乙二醇溶液。
第一换热器4、第二换热器5、第三换热器11和第四换热器12均连通有进水管28和出水管29,且进水管28和出水管29上均安装有第六阀门30。
喷淋塔1的底部连通有进气管31,喷淋塔1的顶端连通有出气管32,出气管32远离喷淋塔1的一端与除雾器2的底端连通,除雾器2的顶端连通有输气管33,输气管33远离除雾器2的一端与催化燃烧罐3连通。
具体实施过程如下:通过eg添加管8向喷淋单元内添加纯乙二醇(液体),纯乙二醇经第一换热器4冷却后,通过喷淋管6从喷淋塔1的顶部喷出。此过程中,经进气管31进入喷淋塔1内的氮气(含有乙二醇、水等杂质)由下至上流动,氮气与低温的乙二醇接触,氮气的温度降低,并且,氮气中的乙二醇和水在相似相溶原理下,被喷出的乙二醇吸收,实现对氮气中乙二醇和水的脱除。
上述过程中,从顶部喷出的乙二醇由上至下流动,当其流动至喷淋塔1的中部时,部分乙二醇进入中部喷淋回收机构的回收管15中,第一动力泵17将乙二醇泵入第三换热器11中,期间第一过滤器22有效过滤、除去乙二醇中的杂质,再经第三换热器11冷却后流入回收液喷淋管13内,由回收液喷淋管13将该部分乙二醇从喷淋塔1的中部重新喷回喷淋塔1内,继续对氮气进行冷却以及吸收氮气中的乙二醇和水。此外,底部喷淋回收机构的工作方式与中部喷淋回收机构的工作方式相同,将流至喷淋塔1底部的乙二醇回收,并经过滤、冷却后重新喷回喷淋塔1内,继续对氮气进行冷却以及吸收氮气中的乙二醇和水,实现乙二醇的回收利用。
并且,本实施例中,第一换热器4所使用的冷却水的温度为0℃,中部喷淋回收机构中的第三换热器11所使用的冷却水的温度为7℃,底部喷淋回收机构中的第三换热器11所使用的冷却水的温度为常温,由此,使得顶部、中部、底部喷淋的乙二醇的温度不同,在保证氮气喷淋效果的同时,有效降低能耗,节约生产成本。
经过喷淋塔1冷却后的氮气经出气管32进入除雾器2,氮气中剩余的乙二醇和水(雾滴状)被除雾器2捕集,并汇集成水流,经出气管32流回喷淋塔1内,进一步脱除氮气中的乙二醇和水。然后,氮气再经催化燃烧罐3燃烧,进一步纯化氮气,从而确保氮气的纯度,避免产品质量的波动。
上述过程中,若第一换热器4出现故障,则关闭eg添加管8以及喷淋管6上的第一阀门10,打开eg添加支管9以及喷淋支管7上的第一阀门10,使得乙二醇经eg添加支管9进入第二换热器5进行冷却,最后再经喷淋支管7进入喷淋管6,避免停工停产,并且,工人能够在此期间维修第一换热器4。若第三换热器11出现故障,则关闭回收管15以及回收液喷淋管13上的第二阀门19,打开回收支管16以及回收液喷淋支管14上的第二阀门19,使得回收的乙二醇经回收支管16进入第四换热器12进行冷却,最后再经回收液喷淋支管14进入回收液喷淋管13,避免停工停产,并且,工人能够在此期间维修第三换热器11。若第一动力泵17出现故障,则关闭回收管15上的第三阀门21,打开回收分管一20上的第三阀门21,此时,回收分管一20上的第二动力泵18工作,将回收的乙二醇泵入第三换热器11中,避免停工停产,并且,工人能够在此期间维修第一动力泵17。若第一过滤器22出现故障,则关闭回收管15上的第四阀门25,打开回收分管二23上的第四阀门25,此时,利用回收分管二23上的第二过滤器24对乙二醇进行过滤,避免停工停产,并且工人能够在此期间维修第一过滤器22或更换新的过滤器。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于:如图2所示,喷淋塔1的内部固定连接有分流板34,分流板34倾斜设置,分流板34与喷淋塔1内壁的连接处位于中部喷淋回收机构中回收管15与喷淋塔1的连通处。
本实施例中,利用倾斜设置的分流板34将喷淋塔1内向下流的部分乙二醇分流至中部喷淋回收机构的回收管15内,以便将该部分乙二醇冷却后从喷淋塔1的中部重新喷下,从而使得回收后的乙二醇再次与氮气接触并吸收氮气中的乙二醇和水,并对氮气进行冷却。
以上所述的仅是本实用新型的实施例,方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
1.一种固相缩聚氮气纯化eg回收系统,包括喷淋塔和喷淋单元,其特征在于:所述喷淋单元包括顶部喷淋机构和多个喷淋回收机构,顶部喷淋机构包括第一换热器、喷淋管和eg添加管,eg添加管与第一换热器连通,喷淋管的一端与第一换热器连通,喷淋管的另一端与喷淋塔的顶部连通;多个喷淋回收机构沿喷淋塔的纵向分布,每个喷淋回收机构包括第三换热器、回收液喷淋管、回收管和第一动力泵,回收液喷淋管与回收管的一端与第三换热器连通,回收液喷淋管与回收管的另一端与喷淋塔连通,第一动力泵安装于回收管上。
2.根据权利要求1所述的固相缩聚氮气纯化eg回收系统,其特征在于:所述顶部喷淋机构还包括第二换热器、eg添加支管和喷淋支管,eg添加支管的一端与eg添加管连通,eg添加支管的另一端与第二换热器连通,喷淋支管的一端与第二换热器连通,喷淋支管的另一端与喷淋管连通;所述eg添加管和eg添加支管上均安装有第一阀门,且eg添加管上的第一阀门位于eg添加支管与eg添加管的连通点和第一换热器之间。
3.根据权利要求2所述的固相缩聚氮气纯化eg回收系统,其特征在于:所述喷淋回收机构还包括第四换热器、回收液喷淋支管和回收支管,回收液喷淋支管的一端与第四换热器连通,回收液喷淋支管的另一端与回收液喷淋管连通,回收支管的一端与第四换热器连通,回收支管的另一端与回收管连通;所述回收管和回收支管上均安装有第二阀门,且回收管上的第二阀门位于回收支管与回收管的连通点和第三换热器之间。
4.根据权利要求3所述的固相缩聚氮气纯化eg回收系统,其特征在于:所述回收管上安装有第一过滤器。
5.根据权利要求4所述的固相缩聚氮气纯化eg回收系统,其特征在于:所述回收管连通有回收分管一,回收分管一的两端均与回收管连通,回收分管一上安装有第二动力泵,回收管和回收分管一上均安装有第三阀门,回收管上的第三阀门位于回收分管一和回收管的连通点与第一动力泵之间。
6.根据权利要求5所述的固相缩聚氮气纯化eg回收系统,其特征在于:所述回收管连通有回收分管二,回收分管二上安装有第二过滤器,回收管和回收分管二上均安装有第四阀门,回收管上的第四阀门位于回收分管二和回收管的连通点与第一过滤器之间。
7.根据权利要求1或6所述的固相缩聚氮气纯化eg回收系统,其特征在于:还包括除雾器和催化燃烧罐,所述喷淋塔的底部连通有进气管,喷淋塔的顶端连通有出气管,出气管远离喷淋塔的一端与除雾器的底端连通,除雾器的顶端连通有输气管,输气管远离除雾器的一端与催化燃烧罐连通。
8.根据权利要求7所述的固相缩聚氮气纯化eg回收系统,其特征在于:所述喷淋回收机构的数量为两个,且分为中部喷淋回收机构和底部喷淋回收机构,底部喷淋回收机构位于喷淋塔的底部,中部喷淋回收机构位于喷淋塔的中部。
9.根据权利要求8所述的固相缩聚氮气纯化eg回收系统,其特征在于:所述喷淋塔的内部固定连接有分流板,分流板倾斜设置,分流板与喷淋塔内壁的连接处位于中部喷淋回收机构中回收管与喷淋塔的连通处。
10.根据权利要求8或9所述的固相缩聚氮气纯化eg回收系统,其特征在于:所述底部喷淋回收机构中的回收液喷淋管连通有排液管,排液管上安装有第五阀门。
技术总结