Установка для регенерации органического растворителя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСООИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 2; Э 06 1 1/10 д С 02 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СПИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ивановский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический ийститут(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИОРГАНИЧЕСКОГО РАСТВОРИТЕЛЯ, включающая химическую ванну, разделенную на эоны адборбции и десорбцииорганического растворителя, и соединенные с ней и последовательно другс другом конденсатор, водоотделитель, адсорберы и дистиллйтор, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью интенсификации процесса иисключения сточных вод, она снабжена вымораживателем, циклоном, абсорбером, ректификационной колонной,теплообменниками, пароперегревателемдутьевым устройством, фильтром,сушилкой и гранлятором, при этомгазовые выходы адсорбционной и деЬО 3 О 5" сорбционной эон химической ванны соединены с входом конденсатора, выход которого соединен с входом водоотделителя, выход которого через последовательно соединенные теплообменники и адсорберы подключен к пароперегревателю, выход которого соединен с входом десорбционной зоны химической ванны, а второй выход конденсатора соединен с входом вымораживателя, выход которого соединен последовательно с циклоном и входом абсорбера,соединенного по. газу своим выходом с дутьевым устройством, соединенным выходом с атмосферой, причем абсорбер по жидкости соединен последовательно степлообменниками и входом ректификационной колонны, выход иэ куба которой .через последовательно установленные теплообменники соединен ( с входами адссрберов, соединенных своими выходами с входом парспере- ф гревателя, а выход жидкости адсорбционной зоны химической ванны соединен с входом Фильтра, выход которого через теплообменники соединен с дистиллятором, соединенным по жидкости своим выходом с сушилкой, газовый выход которой соединен с входом конденсатора, а сушилка вы" ходом сухого продукта соединена с входом гранулятора, соединенного по газу с атмосферой.25 Изобретение относится к системам,служащим для регенерации химическихванн, и может быть использовано втекстильной, химической и др. отраслях промышленности.,Известна установка для непрерывного удаления и возврата для повторного использования летучих жидкихорганических растворителей, содержащая сушильную камеру, адсорбер,конденсатор, водоотделитель 11, 10Недостатками этой системы являются отсутствие регенерации жидкого органического растворителя (ОР)наличие сточных вод и содержаниеОР в воздухе после регенерации, 15значительно превышающем ПДВ.Известна также установка для регенерации ОР, состоящая из пропиточной камеры, дистилляторов, запарнойкамеры, конденсатора и яодоотделителя 2 .Введение цистилляторов позволяетосуществить регенерацию жидкого ОРно при этом сохраняются другиенедостатки, присущие первой установке.Наиболее близкой к предлагаемой является установка, включающаяхимическую ванну для обработки текстильного мат=риала, конденсаторы,яодоотделители, адсорберы, емкостьдля загрязнений, дистилляторы иемкость для чистого ОР. Иэ химической ванны смесь воздуха и газообразного Ог поступает на адсорбцию,после чего воздух выбрасывается в 35атмосферу. Чтобы удалить растворитель из адсорбента в слой последнего вводят водяной пар. Послевосстановления адсорбента сконденсировавшийся пар и растворенный в 40нем ОР поступают в водоотделитель,откуда ОР поступает в емкость длячистого ОР. Отходящие из химическойванны пары воды, содержащие растворитель, направляются в конденсатор, 45откуда поступают на разделение в водоотделитель, после чего вода в виде стоков уходит иэ установки, а ОРнаправляют в емкость для чистого ОР.Отработанный загрязненный растворитель иэ химической ванны направляется в дистилляторы на разгонку, после чего конденсируется и поступаетв емкость для чистого ОР. Загрязнения по мере нанапления подаютсяв емкость для загрязнений 3 .Указанная установка имеет (ряднедостатков; воздух удаляемый изсистемы после регенерации содержитОР, в концентрации значительно превышающей нормы ПДВ, система имеет 60сточные воды, содержащие ОР, очистка которых не производИтся, непрерывность очистки ОР достигается сочетанием аппаратов периодическогодействия. 65 Цель изобретения - интенсификацияпроцесса и исключение сточных вод,Поставленная цель достигаетсятем, что известная установка снабжена нымораживателем, циклоном, абсорбером, ректификационной колонной,теплообменниками, пароперегревателем,дутьевым устройством, фильтром, сушилкой, и гранулятором, при этомгазовые выходы адсорбционной и десорбционной эон химической ваннысоединены с входом конденсатора,выход которого соединен с входомводоотделителя, выход которого через последовательно соединенныетеплообменники и адсорберы подключен к пароперегревателю, выход которого соединен с входом десорбционной зоны химической ванны, а второйвыход конденсатора соединен с входомвымораживателя, выход которого соединен последовательно с циклоном ивходом абсорбера, соединенного погазу своим выходом с дутьевым устройством, соединенным выходом сатмосферой, причем абсорбер по жидкости соединен последовательно степлоббменниками и входом ректификационной колонны, выход из кубакоторой через последовательно установленные теплообменники соединенс входами адсорберов, соединенныхсвоими выходами с входом пароперегревателя, а выход жидкости адсорбционной зоны химической ванны соединен с входом фильтра, выход которогочерез теплообменники соединен а дистиллятором, соединенным по жидкостисвоим выходом с сушилкой, газовыйвыход которой соединен с входомконденсатора, а сушилка выходом сухого продукта соединена с входомгранулятора, соединенного по газус атмосФерой,На чертеже схематично изображена технологическая схема.Установка содержит химическую ванну 1, разделенную на две зоны: зонуадсорбции растворителя обрабатываемым материалом,2 и зону десорбцииОР из обрабатываемого материала 3;конденсатор 4 водяного пара, входкоторого соединен с газовыми выходами эоны адсорбции 2 и эоны десорбции 3 химической ванны 1;, конденсатор 5 азеотропа, вход которогосоединен с газовым выходом конденсатора 4 и с газовым выходом легколетучего компонента ректификационнойколонны б; вымораживатель 7, входкоторого соединен с газовым,выходомконденсатора азеотропа 5, сдувкамиФоркамер химической ванны 1 и выходом твердой Фазы циклона 8, входкоторого соединен с газовым выходомвымораживателя 7; абсорбео9, газовый вход которЬго соединен с газовым выходом циклона 8, а жидкостнойвход соединен с выходом теплообменника 10; дутьевое устройство 11,вход которого соединен с газовымвыходом абсорбера 9, а выход соединен с атмосферой; насос 12, входкоторого соединен с жидкостнымвыходом абсорбера 9; теплообменник13, вход которого соединен с нагнетающей линией насоса 12; теплообменник 14, вход которого соединен свыходом теплообменника 13; при этомвход колонны 6 по питанию соединенс выходом теплообменника 14, входпо греющему пару соединен с паровымвыходом теплообменника 14, вход пофлегме соединен с жидкостным выхо-дом конденсатора 5 аэеотропа; теплообменник 15, вход которого соединен с выходами теплообменника 13и теплообменника 16; холодильник17, вход которого соединен с выходом теплообменника 16; насос 18,вход которого соединен с выходомхолодильника 17; адсорберы 19,жидкостные входы которых соединеныс выходом насоса 18, паровые входыадсорберов 19 соединены с выходомвторичного пара пароперегревателя20;теплообменник 16, одним входомсоединенный с адсорберами 19, авторым - с выходом водоотделителя21 и конденсатора 4 водяного пара;пароперегреватель 20 входом соединенный с выходом охлаждающего пространства конденсатора 4 водяногопара, подвод первичного греющегопара осуществляется из промышленнойпаровой сети предприятия; водоотделитель 21 входом соединенный сжидкостным выходом конденсатора 5азеотропа и с жидкостным выходомвымораживатег я 7, накопитель 22,вход которого соецинен с выходомрастворителя водоотделителя 21;теплообменник 23, один иэ входовкоторого соединен с выходом накопителя 22, второй - с выходом охлаждающего пространства теплообменника 15; насос 24, вход которого соединен с выходом теплообменника 23,а нагнетающая магистраль - с зоной2 адсорбции растворителя химическойванны 1; аммиачный компрессор 25,вход которого соединен с выходомаммиака в холодильнике 17; теплообменник 26, вход которого соединен с выходом компрессора 25 и который охлаждается промышленной холодной водой, поступающей извне;насос 27, соединенный с выходом рессивера 28 аммиака, а нагнетательная магистраль соединена с охлаждающим пространством вымораживателя7; теплообменник 29, вход охлаждающего пространства которого соединенс выходом Охлаждающего пространства вымораживателя 7, второй входсоединен с рабочими выходами адсор 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 беров 19; вакуум-Фильтр 30, олин из жидкОстных входов котОООГО сВязан с жидкостным выходом эоны 2 адсорблии ОР химической ванны 1, а второй - с выходом накопителя 22,га-. зовый вход вакуум-Фильтра 30 соединен с выходом вторичного парапароперегревателя 20; теплообменник 31, один из выходов которого соединен с выходом вторичного пара пароперегревателя 20, а второй с одним из выходом дефлегматора 32, газовый вход которого соединен с дистилятором 33, а жидкостной вход охлаждающего пространства - с жидкостным выходом вакуум-фильтра 30; флегмовый вход дистиллятора 33 соединен с жидкостным выходом дефлегматора 32, а питающий вход - с выходом теплообменника 31.; сушилку 34, один из входов которой соединен с выходом вторичного пара паролерегревателя 20, а второй - с выходом дистиллятора 33; гранулятор 35, вход которого соединен с выходом сушилки 34, а выход - с атмосферой.Установка работает следующим образом.В процессе работы химической ванны 1 в зонах адсорбции 2 и десорбции 3 образуется многокомпонентная паровоздушная смесь: пары растворителя, пары воды и воздух.Паровоэдушная смесь иэ химической ванны 1 поступает в конденсатор 4 водяного пара, где конденсируется такое количество водяного пара, что паровоздушная смесь, поступающая затем в конденсатор 5 азеотропа содержит в себе пары растворителя,и воды в соотношении, равном соотношению растворителя и воды в возможном жидком аэеотропе. Вода из конденсатора 4 водяного пара поступает в теплообменник 16 и далее в теплообменник 15, холодильник 17, насос 18 и адсорберы 19, где очищается от остаточного содержания растворителя. Жидкий азеотроп иэ конденсатора 5 азеотропа поступает в водоотделитель 21, откуда растворитель поступает в накопитель 22, а вода, смешиваясь со сконденсировавшейся водой из конденсатора 4 водяного пара, поступает в теплообменник 16 и далее в теплообменник 15, холодильник 17, насос 18 и адсорберы 19, где очищается от остаточного содержания растворителя.Из накопителя 22 растворитель поступает втеплообменник 23, где подогревается, и, частично, на промывку в вакуум-фильтр 30. Из теплообменника 23 растворитель насосом 24 подается в зону 2 адсорбции химической ванны 1, замыкая цикл по растворителю, Воздух с остаточным содержанием паров растворителя и водыпоступает в вымораживатель 7,. откуда возможная жидкая фаза выводитсяи направляется в водоотделитель 21,а воздух с возможными мелкодисперсными кристаллами растворителя поступает в циклон 8. В циклоне 8 происходит грубое отделение твердой фазы, а дальнейшая очистка воздуха отпаров и твердых частичек перхлорэтилена проиэводитСя в абсорбере, Твердая фракция после циклона 8 поступает в вымораживатель и при оттаивании последнего в водоотделитель21, Воздух, очищенный от ПДВ, по растрастворителю дутьевым устройством 11выбрасывается в атмосферу, На орошение в абсорбер 9 подается вода изтеплообменника 29, очищенная адсорберами 19. Использованная вода изабсорбера 9 насосом 12 через рекуперативные теплообменники 13 и 14 попдается на разделение в ректификационную колонну б. В ректификационнойколонне б из использованной воды изабсорбера 9 отгоняются пары аэеотропа, которые поступают на конденса- уцию в конденсатор 5 азеотропа. Ьидкий азеотроп из конденсатора 5 подается в виде флегмы в ректификационнуюколонну 6. Обогрев куба производится промышленным паром, Вода из ректи-икациан."дой колонны 6 охлаждаетсяв теплообменниках 13 и 15, холодильнике 17 и насосом 18 подается наокончательную очистку в адсорберы19 смешиваясь,с водой, поступающейиз конденсатора 4 излишнего водяногопара и водоотцелителя 21. Вода,очищенная адсорберами 19, делитсяна две части: меньшая идет на орошение в абсорбер 9 через теплообменник 29), а большая поступает в па Ороперегреватель 20, где иэ нее получак;т втори хный греющий пар,. испольэуя для этого первичный промьпаленныйпар. Вторичный греющий пар поступаетв зону 3 десорбции химической ванны1, замыкая таким образом цикл поводе.Загрязненный жидкий растворительиэ зоны 2 десорбции химическй ванны 1 поступает в вакуум-фильтр 30,где удаляются механические примеси,Затем, нагреваясь в дефлегматоре32 и теплообменнике 31, растворительпоступает в дистиллятор 33. Отогнанный растворитель поступает в дефлегматор 32. Сгущенные жировые фракциипоступают в сушилку 34 и затем вгранулятор 35, где выводятся и", устройства. Паровоэдушные смеси, образовавшиеся после пропарки в сушилке, вакуум-фильтре, а также отогнанный растворитель в дистиллятм.;е33 подаются на смешивание с исходнойпаровоздушной смесью. Само хе пропаривание в сушилке и вакуум-фильтрепроводится вторичным греющим паромиз пароперегревателя 20.Холод в вымораживателе 7 холодильнике 17 и теплообменнике 29 создается аммиакой, который циркулируетв замкнутой системе, включающий перечисленные потребители 5, 1, 29,а также аммиачный компрессор 25, теп.лообменник 26 и аммиачный ресивер 28Предлагаемая установка позволяетдостичь степени регенерации 99,9%,ликвидировать сточные воды иэ системы, упростить задачу автоматизациипроцессов регенерации,. достичь кон.центрации органического растворителяв газовых выбросах иэ системы, негревышающей предельно допустимую,обеспечивает замкнутость технологическихпотоков по воде и органическому растворителю, рекуперацию теплаи холода в системе,