第五节 溶剂回收 本节内容 一、溶剂回收的基本概念 二、溶剂蒸汽的回收 三、自由气体中溶剂气体的回收 四、溶剂和水的分离 五、油脂浸出生产中的溶剂消耗 一、溶剂回收的基本概念 (一)溶剂回收的项目 (二)溶剂回收的步骤 (三)溶剂回收的方法 (四)溶剂回收的工艺过程 (一)溶剂回收的项目 1、溶剂蒸汽 (1)蒸发的饱和溶剂汽体; (2)汽提的溶剂,水蒸汽的混合物; (3)蒸脱的溶剂,水蒸汽的混合物; (4)蒸煮的溶剂,水蒸汽的混合物; 2、溶剂的自由气体 (1)溶剂液面自然挥发的溶剂气体; (2)冷凝排出的尾气自由气体; 3、设备的跑、冒、滴、漏溶剂 (1)设备的质量引起的泄漏溶剂; (2)维修时引起的溶剂损失; (3)事故时引起的溶剂损失; (二)溶剂回收的步骤 1、冷凝冷却: 将溶剂汽体冷凝成液体,再使液体降到更低温度。 2、自然分层分离: 冷凝液中含有水,在静置情况下从水中分离。 3、蒸煮排水: 一切分水后的废水及残渣都要经蒸煮后排放 (三)溶剂回收的方法 1.冷凝冷却方法; 2.冷冻方法; 3.吸收方法; 4.吸附方法; (四)溶剂回收的工艺过程 浸出 一蒸 二蒸 蒸脱 汽提 混合油罐* 冷凝器* 冷凝器* 冷凝器* 冷凝器* 冷凝器**平衡罐 ? ? ? ? ? 溶 剂 周 转 库* 分水器* *尾气回收装置 ? ? 至浸出工序 蒸煮罐 尾气排空 ? 水封池 废水 二、溶剂蒸汽的回收 (一)表面冷凝冷却 (二)直接冷凝方法 (三)空气冷凝方法 (四)影响冷凝的因素 (一)表面冷凝冷却 1、工作原理 冷却介质和溶剂蒸汽通过一表面的热传导,使溶剂汽体冷凝冷却;冷却介质和溶剂不接触,冷却介质种类较多,主要有冷水、冷冻盐水、冷空气等。 2、列管冷凝器 (1)结构:立式、卧式。 (2)工作原理:水走管程,溶剂汽体走壳程。 (3)工艺条件: 溶剂出口温度:35~45℃,冷却水进口温度:10~20℃出口温度:30~35℃ (4)特点: A.设备结构紧凑,制造方便; B.冷凝效果好; C.占地面积小; D.维修清理不方便。 (5)改进型冷凝器 A、浮头冷凝器 B、可拆卸的冷凝器 C、铝合金冷凝器 3、喷淋式冷凝器 (1)结构: 喷淋管、喷淋槽、支架、弯头、集液管等。其结构为两种形式。一种为多弯头结构,另一种为箱式结构。 (2)工作原理: 水走壳程,汽走管程;水以薄膜形式,传热系数大。 (3)特点: A.冷凝效果好; B.检修和清理方便; C.耗水量小,且水质要求低; D.设备体积大,占地面积大; E.适宜于温带地区。 4、板式冷凝器 (1)结构 波纹板(0.5~1mm)、垫片、外框、装紧螺栓。 (2)工作原理: 水和溶剂交替在波纹板之间进行热交换,水在板间按照波纹轨迹湍流流动,传热效率很高。 (3)特点: A.冷凝效率高,K=2000Kcal/m2.h; B.检修和清理方便,但费用高; C.耗水量小,出口水温高; D.设备体积小,占地面积小; E.水质要求高,一般为软水。 5、列板冷凝器 (1)结构: 它由单元板组成,单元板由冲泡的不锈钢板绕结焊接而成。 (2)工作原理: 水在壳程内流动,溶剂汽在管程内流动,进行热交换。传热效率高,传热系数K=800~1500Kcal/m2.h。 (3)特点: A.传热效率高; B.检修非常方便,清理容易; C.设备体积小,占地面积小; D.制造要求高,材料和焊接要求严。 (二)直接冷凝方法 1、工作原理: 利用温度低的液体或汽体和溶剂蒸汽直接混合,使溶剂汽体冷凝。 2、设备(混合冷凝器) (1)结构: 喷头、折流箱体、进液口、进汽口和排液口。 (2)工作原理: 低温介质(水或溶剂)喷射和溶剂汽混合冷凝。 (3)特点: A.传热效率高,且能进行负压生产; B.体积小; C.耗水少; D.但分水量大。 (三)空气冷凝方法 1、工作原理: 利用冷空气与溶剂汽体间接热交换,溶剂气体被冷凝,受热空气排空。 2、空气冷凝器(齿片式冷凝器) (1)结构:散热片、盘管等。 (2)特点: A.能耗低,利用天然冷风; B.设备体积小; C.清理维修方便; D.设备造价低; E.使用区域有限制,只能在寒冷地区和季节。 (四)影响冷凝的因素 1、温度的影响 进口温度低,冷凝效果好; 出口温度高,耗水少,但高于40℃以下,钙镁离子结垢严重。 溶剂的进口温度:35~40℃。 2、流动速度 溶剂汽体速度10~15m/s。 冷却水1~2.5m/s,循环水量一般为15~20m3/T(料)。 3、流动方向 一般为逆流,汽走壳程多次折流,水走管程程多走向。 4、冷凝面积 一般根据经验冷凝总面积为:(1~4)×Q(生产量t/d) 5、传热系数:材料、使用周期。 三、自由汽体中溶剂的回收 (一)自由气体的来源 1、定义:含有少量溶剂气体的空气,不能达到安全排放的标准的尾气,统称为自由气体。 2、空气的来源 (1)物料带入空气,平均为2m3/ T(料); (2)直接蒸汽带入空气; (3)设备渗入的空气。 3、溶剂气体的来源 (1)冷凝器中没被冷凝的溶剂气体; (2)溶剂液面在相对温度下的饱和挥发量。 (二)自由气体的收集 1、凡冷凝器都有尾气管和平衡罐联通。 2、凡存在溶剂或混合油液面的容器都有自由气体管和平衡罐联通。 (三)自由气体中溶剂回收的方法 1、低温冷冻法 一般为170~250g/m3,用比较低的冷却介质和自由气体通过表面热交换,使自由气体中的溶剂冷凝冷却回收。 (1)用低温水冷却 一般用地下水:7~15℃。 (2)利用制冷剂制冷回收溶剂装置 利用小型氨制冷压缩机制冷,将盐水降温,降温的盐水和尾气直接接触,将溶剂冷凝回收。 (3)利用制冷剂直接冷冻回收溶剂装置 制冷剂直接冷冻尾气,将溶剂回收。直接制冷有可能将水蒸汽冷冻成水,使冷凝效果降低。 2、吸收法回收自由气体中的溶剂 (1)工作原理: 利用液体和自由气体直接接触,溶剂气体溶于液体中,然后通过汽体的方法将液体中的溶剂汽提出来,集中回收。主要用于含溶剂比较低的尾气中,一般为140~170g/m3 (2)装置: A.水吸收: 填料塔:溶于水的溶剂通过分水方法得到回收; B.植物油吸收: 将尾气排放通过植物油,吸收溶剂的植物油再通过汽提的方法蒸发出去。 C.矿物油吸收: 用贫油吸收尾气中的溶剂,使贫油变成富油(含溶剂量5%),富油再汽提
第五章.浸出法取油5.ppt
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