[发明专利]利用渗透汽化-结晶耦合多重回收组分的方法和装置

说明书

本发明公开一种利用渗透汽化‑结晶耦合多重回收组分的方法及装置，所述方法包括如下步骤：将原料液加热至渗透汽化温度后通入渗透汽化膜分离单元，待回收溶剂中的组分之一选择性透过的分离膜，在膜下游侧富集为渗透物；膜上游侧的渗余液被导入至结晶单元，结晶后固液分离获得晶体及析晶余液。利用上述本发明的装置及方法进行工业废液的回收处理，可以有效地回收工业废液中的多种组分，避免高附加值产品的浪费，并节省大量废液处理及新溶剂购置的成本，产生巨大的经济效益。

技术领域

本发明涉及溶剂回收处理及循环应用，尤其针对采用醇沉工艺进行精细化工和制药生产的还有可结晶组分的待回收溶剂的回收处理与利用。属环保技术领域。

背景技术

水提醇沉法(水醇法)系指在中药水提浓缩液或化学合成法得到的产品水溶液中，加入乙醇使达不同含醇量，某些产品组成在醇溶液中溶解度降低析出沉淀，固液分离后得到产品的方法。通常，固液分离得到的待回收溶剂将通过常规的精馏等工艺进行醇和水的分离，从而回收得到醇类溶剂。但是，待回收溶剂中仍含有部分可结晶的有效组分，因此直接精馏处理将损失这部分产品。如果能够在较低温度下(低于有效组分的耐热温度)，将待回收溶剂中的水含量降低，可引起有效组分的继续结晶，从而实现其回收。

以丙酮酸钠生产为例。丙酮酸钠是最常见的丙酮酸盐，别名焦葡萄酸钠、2-羰基丙酸钠盐，是一类内源性小分子物质，天然存在于人体内，并参与全身各组织和器官的代谢。丙酮酸钠在医学上、诊断试剂以及医疗器械领域具有的广阔的应用，具有极高的市场价值。

现有技术中，产业化生产丙酮酸钠的方法主要采用是以丙酮酸为原料，与氢氧化钠或碳酸氢钠等碱性物质反应制得丙酮酸钠盐，进一步经醇沉法结晶后获得高纯度丙酮酸钠。生产过程中，离心分离丙酮酸钠晶体后的离心母液便作为待回收溶剂进行精馏处理。在该离心母液中，含有约75～90％的醇和10～25％水。常温条件下，丙酮酸钠在水中的溶解度47g/100g水。照此，随该离心母液的精馏处理将造成大量的丙酮酸钠损失极大地增加了生产成本，造成社会资源的浪费。此外，由于废液中成分复杂，给溶剂的精馏回收也带来极大的难度。

基于现状，希望能寻找到针对此类成分复杂的混合溶液的综合处理方案，以建立更加高效、经济的生产流程，实现绿色环保的持续性产出。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对具有复杂成分的工业待回收溶剂的整体处理方案，期望通过此方案，以简洁高效的方式，实现对待回收溶剂中多种组分的有效回收。

首先，本发明公开一种利用渗透汽化-结晶耦合多重回收组分的方法，该方法包括如下步骤：将原料液加热至渗透汽化温度后通入渗透汽化膜分离单元，待回收溶剂中的组分之一选择性透过的分离膜，在膜下游侧富集为渗透物；膜上游侧的渗余液被导入至结晶单元，结晶后(降温至析晶温度析出晶体)固液分离获得晶体及析晶余液。

其次，本发明公开一种利用渗透汽化-结晶耦合多重回收组分的装置，包括加热单元(1)、渗透汽化分离膜单元(2)及结晶单元(3)；

所述的加热单元(1)将原料液加热至渗透汽化温度；

所述的渗透汽化膜单元(2)接收经加热后的原料液并将其分离为渗透物和渗余液；

所述的结晶单元(3)接收渗余液。

利用上述本发明的装置及方法进行工业废液的回收处理，可以有效地回收工业废液中的多种组分，避免高附加值产品的浪费，并节省大量废液处理及新溶剂购置的成本，产生巨大的经济效益。

附图说明

本发明附图2幅:

图1是利用渗透汽化-结晶耦合多重回收组分的装置。

图2是丙酮酸钠生产废液中多组分的回收处理装置。