在農(nóng)藥、醫(yī)藥、精細(xì)化工的生產(chǎn)過程中都要用到有機(jī)溶劑，如甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈等，使用后的有機(jī)溶劑含有大量的水需進(jìn)行脫除回收再利用。一般采用傳統(tǒng)的填料塔等氣液傳質(zhì)設(shè)備通過精餾的手段來處理，在塔設(shè)備中的常規(guī)重力場(chǎng)作用下，液膜流動(dòng)緩慢、傳質(zhì)系數(shù)低，所以設(shè)備體積龐大、空間利用率低、生產(chǎn)效率低。
超重力床是利用超重力技術(shù)原理強(qiáng)化氣液傳質(zhì)過程的一種新型設(shè)備，其實(shí)質(zhì)是利用旋轉(zhuǎn)的離心力場(chǎng)來代替常規(guī)的重力場(chǎng)，使得氣液兩相的相對(duì)速度大大提高，相界面更新加快，生產(chǎn)強(qiáng)度成倍提高，極大地強(qiáng)化氣液傳質(zhì)過程，達(dá)到增加效率、縮小設(shè)備和降低能耗的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種乙醇-水物系超重力精餾分離方法，超重力技術(shù)為技術(shù)支持，以折流式超重力旋轉(zhuǎn)床為精餾分離單元，精確地控制分離的溫度和壓力、旋轉(zhuǎn)床的轉(zhuǎn)速、進(jìn)料量和回流比，可以大大縮短分離時(shí)間，提升回收乙醇的純度和回收效率，節(jié)約分離設(shè)備的占地空間，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、工藝簡(jiǎn)單、能耗低的乙醇-水物系超重力精餾分離方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種乙醇-水物系超重力精餾分離方法的分離裝置，如圖1所示，由乙醇-水儲(chǔ)罐、乙醇-水流量計(jì)、再沸器、折流式超重力床、調(diào)速電機(jī)、乙醇-水泵、釜液泵、成品泵、成品儲(chǔ)罐、成品流量計(jì)、冷凝器、回流流量計(jì)及相應(yīng)連接閥門管道組成。
一種乙醇-水物系超重力精餾分離方法，采用圖1所示的分離工藝流程：
（1）分離體系為體積分?jǐn)?shù)20～50%的乙醇-水，由乙醇-水儲(chǔ)罐經(jīng)泵輸送至折流式超重力床，由乙醇-水流量計(jì)計(jì)量；
?。?）折流式超重力床底部液體經(jīng)釜液泵到再沸器加熱到設(shè)定溫度后返回折流式超重力床；
?。?）折流式超重力床以特定的轉(zhuǎn)速由調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，并控制折流式超重力床內(nèi)溫度和壓力；
?。?）折流式超重力床頂部流出成分經(jīng)冷凝器冷凝，部分冷凝液經(jīng)成品泵回流至折流式超重力床；
?。?）折流式超重力床頂部流出成分經(jīng)冷凝器冷凝，部分冷凝液經(jīng)成品泵輸送至成品儲(chǔ)罐。
一種乙醇-水物系超重力精餾分離方法，采用以下操作步驟和操作參數(shù)：
?。?）分離體系為體積分?jǐn)?shù)20～50%的乙醇-水，由乙醇-水儲(chǔ)罐經(jīng)泵輸送至折流式超重力床，由乙醇-水流量計(jì)計(jì)量乙醇-水的進(jìn)料量，并測(cè)定乙醇-水的進(jìn)料溫度；
?。?）折流式超重力床底部液體經(jīng)釜液泵到再沸器，經(jīng)再沸器加熱到80～110℃后返回折流式超重力床，壓力控制在0.1～0.35MPa，加熱溫度隨折流式超重力床內(nèi)壓力變化而變化；
（3）折流式超重力床以1000～1200r/min轉(zhuǎn)速由調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，折流式超重力床內(nèi)壓力由轉(zhuǎn)速和進(jìn)料壓力和再沸器循環(huán)壓力串級(jí)控制在0.1～0.35MPa；溫度由進(jìn)料溫度再沸器出料溫度與回流溫度串級(jí)控制在80～110℃；
?。?）折流式超重力床頂部餾出成分經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝溫度在5～40℃，部分冷凝液經(jīng)成品泵回流至折流式超重力床，回流比控制在1.5～3.5；
?。?）折流式超重力床頂部流出成分經(jīng)冷凝器冷凝，部分冷凝液經(jīng)成品泵輸送至成品儲(chǔ)罐。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明提供了一種乙醇-水物系超重力精餾分離方法，以折流式超重力旋轉(zhuǎn)床為精餾分離單元，精確地控制分離的溫度和壓力、旋轉(zhuǎn)床的轉(zhuǎn)速、進(jìn)料量和回流比，可以大大縮短分離時(shí)間，提升回收乙醇的純度和回收效率，節(jié)約常規(guī)精餾塔設(shè)備的占地空間，工藝簡(jiǎn)單、能耗低，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，較于傳統(tǒng)的精餾方法有更精細(xì)、更安全、更高效的特點(diǎn)，節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益良好。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
一種乙醇-水物系超重力精餾分離裝置，如圖1所示，由乙醇-水儲(chǔ)罐1、乙醇-水泵2、乙醇-水流量計(jì)3、再沸器4、釜液泵5、折流式超重力床6、調(diào)速電機(jī)7、成品儲(chǔ)罐8、成品流量計(jì)9、成品泵10、冷凝器11、回流流量計(jì)12與相應(yīng)連接管道組成。
一種乙醇-水物系超重力精餾分離方法，采用圖1所示的分離工藝流程：
（1）分離體系為體積分?jǐn)?shù)20～50%的乙醇-水，由乙醇-水儲(chǔ)罐1經(jīng)乙醇-水泵2輸送至折流式超重力床6，由乙醇-水流量計(jì)3計(jì)量；
（2）折流式超重力床6底部液體經(jīng)釜液泵5到再沸器4加熱到設(shè)定溫度后返回折流式超重力床6；
?。?）折流式超重力床6以特定的轉(zhuǎn)速由調(diào)速電機(jī)7帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，并控制折流式超重力床6內(nèi)溫度和壓力；
?。?）折流式超重力床6頂部餾出成分經(jīng)冷凝器11冷凝，部分冷凝液經(jīng)成品泵10經(jīng)回流流量計(jì)12計(jì)量，回流至折流式超重力床6；
?。?）折流式超重力床6頂部餾出成分經(jīng)冷凝器11冷凝，部分冷凝液經(jīng)成品泵10輸送至成品儲(chǔ)罐8。
一種乙醇-水物系超重力精餾分離方法，采用以下操作步驟和操作參數(shù)：
（1）分離體系為體積分?jǐn)?shù)20～50%的乙醇-水，由乙醇-水儲(chǔ)罐1經(jīng)乙醇-水泵2輸送至折流式超重力床6，由乙醇-水流量計(jì)3計(jì)量乙醇-水的進(jìn)料量，并測(cè)定乙醇-水的進(jìn)料溫度；
?。?）折流式超重力床6底部液體經(jīng)釜液泵5到再沸器4，經(jīng)再沸器4加熱到80～110℃后返回折流式超重力床6，壓力控制在0.1～0.35MPa，加熱溫度隨折流式超重力床6內(nèi)壓力變化而變化；
?。?）折流式超重力床6以1000～1200r/min轉(zhuǎn)速由調(diào)速電機(jī)7帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，折流式超重力床6內(nèi)壓力由轉(zhuǎn)速和進(jìn)料壓力和再沸器4循環(huán)壓力串級(jí)控制在0.1～0.35MPa；溫度由進(jìn)料溫度再沸器4出料溫度與回流溫度串級(jí)控制在80～110℃；
（4）折流式超重力床6頂部餾出成分經(jīng)冷凝器11冷凝，冷凝溫度在5～40℃，部分冷凝液經(jīng)成品泵10回流至折流式超重力床6，回流比控制在1.5～3.5；
（5）折流式超重力床6頂部流出成分經(jīng)冷凝器11冷凝，部分冷凝液經(jīng)成品泵10輸送至成品儲(chǔ)罐。
實(shí)施例舉例：折流式超重力床轉(zhuǎn)子直徑630mm，2層轉(zhuǎn)子，連續(xù)精餾，進(jìn)料乙醇-水的乙醇體積分?jǐn)?shù)40%，回流比2.5，所得乙醇的體積分?jǐn)?shù)95%，再沸器殘夜乙醇的體積分?jǐn)?shù)0.5%，產(chǎn)品出料量4.5t/d。
本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
