[发明专利]一种二恶烷水溶液中提纯优品级二恶烷的装置及方法

说明书

本发明公开一种二恶烷水溶液中提纯优品级二恶烷的装置及方法，装置包括膜蒸馏器、两组精馏塔、加压泵进料混合器、加压泵、进料预热器以及水蒸气冷凝器；利用上述装置进行提纯优品级二恶烷的方法，将待处理二恶烷水溶液经第一精馏塔精馏处理，预浓缩后的二恶烷‑水物料从第一精馏塔采出至加压泵进料混合器与循环物料混合后采出，经加压泵加压后采出至进料预热器，预热后进入膜蒸馏器；将膜蒸馏器采出的浓缩液进入第二精馏塔内进行精馏，第二精馏塔经第二精馏塔再沸器采出高纯二恶烷产品；本发明通过对二恶烷水溶液提纯优品级二恶烷的装置，引入膜蒸馏器进行共沸物性分离的技术方案，是一种新型环保水处理技术。

技术领域

本发明属于膜分离技术领域，具体涉及一种二恶烷水溶液中提纯优品级二恶烷的装置及方法。

背景技术

聚酯多元醇是合成聚氨酯的重要原材料，在聚氨酯合成中充当柔性软链段的角色，由于聚氨酯内部独特的分子结构赋予了其高强度、耐撕裂、耐磨等特性，基于这些独特的性能近些年来得到了飞速发展，已被广泛应用在诸多领域，如航空航天、体育、铁路、建筑、日常生活、工农业生产、医学等许多方面。正因为聚氨酯应用领域的大面积拓展，才使得聚酯多元醇具有了巨大的市场空间，拥有了可观的需求量和重大研究价值。

聚酯多元醇通常是由多元醇和有机二元羧酸（酸酐）经酯化和缩聚或者由多元醇与内脂聚合而成的以羟基封端的一类聚酯，常用的多元醇为乙二醇，在酯化反应釜中乙二醇在催化剂的作用下，发生乙二醇的缩聚反应，生成二恶烷。二恶烷与水形成共沸物，工业常用的处理方法为冷却分离+焚烧法，又会产生一定量的废气，该处理方法存在副产累积、资源浪费、环境污染等问题。

二恶烷是工业农业上常用的非质子溶剂，主要用做溶剂、乳化剂、去垢剂的生产等，它可以用于生产农药、医药产品、染料、乙酸纤维素、树脂、植物油、矿物油等的溶剂，也用于油漆、清漆、增塑剂、润湿剂、香料等生产过程。

由于二恶烷和水形成共沸物，常规的处理方法即加入共沸剂，破坏二恶烷和水的共沸，形成新的二元共沸，然后再将新的二元共沸通过变压的方法采出共沸剂，以供循环利用，但是该方法存在两塔精馏，精馏操作过程能耗巨大，缺乏环保、高效的共沸剂问题，没有在工业上得到广泛使用。

曾有文献报导，使用渗透汽化法分离二氧六环－水混合物，但是渗透汽化采用溶解扩散原理，透过膜的水中仍然含有一定量的二恶烷，渗透过的水，不可直接排放，仍需进一步处理，此外，渗透汽化不能充分利用工艺中的热量，能耗较高。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对聚酯多元醇生产工艺存在的二恶烷水溶液难以处理的技术问题，提供一种二恶烷水溶液中提纯优品级二恶烷的装置及方法，本发明通过膜蒸馏、普通精馏耦合，实现聚酯多元醇生产工艺二恶烷水溶液的资源化处理。

技术方案：本发明所述一种二恶烷水溶液中提纯优品级二恶烷的装置，包括膜蒸馏器、两组精馏塔、加压泵进料混合器、加压泵、进料预热器以及水蒸气冷凝器；

所述膜蒸馏器包括膜蒸馏器筒体、膜组件、孔板以及上封头；所述膜蒸馏器筒体的内部设置膜组件，所述膜组件的顶部通过孔板上设置的若干通孔连接，所述膜蒸馏器筒体的顶部安装有上封头，所述上封头侧面设置有蒸汽出料口，所述膜蒸馏器筒体的底部密封并分别设置有气液混合进料口和浓缩液出液口；所述两组精馏塔包括第一精馏塔和第二精馏塔，所述第一精馏塔设有待处理料液进料口和回流物料进料口，其底部设置有第一精馏塔再沸器，所述第一精馏塔的塔顶设置有蒸汽出料口和塔釜物料出料口，所述第二精馏塔设有浓二恶烷水溶液进料口和回流物料进料口，其底部设置有第二精馏塔再沸器，所述第二精馏塔的塔顶设置有蒸汽出料口和塔釜物料出料口；