一种提高浸出车间安全性和降低溶剂损耗的装置

摘要

本发明公开了一种提高浸出车间安全性和降低溶剂损耗的装置，喷淋塔为内有填料层，填料层上方设有布水管和转鼓，布水管上设有孔眼；列管换热器上管程连接喷淋塔底部进口，喷淋塔顶部出口连接抽风机，抽风机出口连接排风口；主分液箱一端接平衡罐管，另一端连接列管换热器的下管程，主分液箱经连通器与次分液箱连接，次分液箱也经连通器与冷冻水箱连接，冷冻水箱经循环水泵与列管换热器的下壳程连接，列管换热器的上壳程与布水管连接；冷冻水箱中设有冷冻装置。本发明可使浸出系统产生微负压、降低和杜绝浸出系统中溶剂的泄漏，最大限度的降低溶剂消耗和消除安全隐患，结构简单可靠、实用性强。

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止浸出车间溶剂泄漏，并提高安全性和降低溶剂损耗的装置。

背景技术

浸出是使用溶剂特别是有机溶剂对物料中的目标成分进行溶解，然后再进行分离的操作，是工厂化生产常用的技术手段，在食品、生物、化工和医药等领域都有广泛的应用。

由于绝大多数浸出车间使用的溶剂都是有机溶剂，而且挥发性强、易燃、易爆，因而，浸出车间的操作要点之一就是避免浸出系统产生正压，即使很小的正压也可能造成溶剂从系统中挥发和逸散出来，产生溶剂的损耗，从浸出系统挥发和逸散出来的溶剂蒸汽容易在浸出车间内弥漫和富集，由于大多数有机溶剂都易燃易爆还可能有毒，因而构成了严重的威胁。

为了降低浸出系统中溶剂的泄漏，一般的浸出系统都设有平衡罐，平衡罐就是将浸出设备用较大、较长的管道联通使压力平衡的设备，但平衡罐的应用并未能从根本上防止溶剂的泄漏，杜绝安全事故。如果设计一种装置，对浸出系统的平衡罐进行抽气，形成浸出系统微负压，并对抽气中的溶剂蒸汽彻底回收，则不但可以降低溶剂损耗，还可以有效杜绝由于系统正压引起的泄漏和由此引发的安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种装置，该装置结构简单、实用性强，能对浸出系统的平衡罐进行抽气，形成浸出系统微负压，并对抽气中的溶剂蒸汽彻底回收，有效杜绝由于系统正压引起的泄漏和由此引发的安全事故。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种提高浸出车间安全性和降低溶剂损耗的装置，包括抽风机、喷淋塔、列管换热器、主分液箱、次分液箱、冷冻水箱和循环水泵，其特征在于：喷淋塔为上下出口的封闭结构，内有填料层，填料层上方设有布水管和转鼓，布水管上设有孔眼，布水管通过孔眼喷水带动转鼓和布水管自旋；列管换热器上管程连接喷淋塔底部进口，喷淋塔顶部出口连接抽风机，抽风机出口连接排风口；主分液箱一端接平衡罐管，另一端连接列管换热器的下管程，主分液箱经连通器与次分液箱连接，次分液箱经另一个连通器与冷冻水箱连接，冷冻水箱经循环水泵与列管换热器的下壳程连接，列管换热器的上壳程与布水管连接；冷冻水箱中设有换热盘管，换热盘管连接冷水机组。

所述喷淋塔设置有检修孔和观测孔，检修孔和观测孔平常封闭，需要时可打开。

所述喷淋塔内的填料层为表面积较大、体积较小的物体，也就是工程技术领域常说的增加表面积的物体，如拉西环、布尔环和马鞍环等。

所述主分液箱上部设有溶剂回流管，可将回收并进行分液处理的溶剂流回储罐。

所述主分液箱和次分液箱均设置有液位计，便于观察液位。

所述主分液箱、次分液箱和冷冻水箱底部均为倒锥形结构，锥底连接有排污阀。

所述冷冻水箱设有浮球阀和浮球阀浮球，便于观察和控制冷冻水箱的水位。

所述循环水泵进口与冷冻水箱之间、循环水泵出口与冷冻水箱之间和列管换热器壳程之间均设置有阀门，便于实现各项功能操作。

所述喷淋塔、列管换热器、主分液箱、次分液箱和冷冻水箱设有保温层。

本发明的工作流程如下：

来自平衡罐的气体从接平衡罐管进入主分液箱经上部穿过，进入列管换热器管程，向上穿过换热器列管，与由下向上的壳程冷冻水并流换热；冷冻水向上到达列管换热器壳程上部，进入布水管后从布水管的孔眼喷出，布水管通过孔眼反向喷水带动转鼓和布水管自旋，使冷冻水水分散均匀、洒落，穿过填料层。在填料层实现上升气流与填料上大面积的下流冷冻水直接接触式大面积换热，使冷冻水高效、彻底的气体中的热量，使其中的溶剂蒸汽冷凝，脱溶后的气体由抽风机抽出排空。

平衡罐的气体由下向上穿过喷淋塔，与喷淋下落的冷冻水进行逆流直接接触换热，来自平衡罐气体中的溶剂溶剂得以冷凝。

携带了溶剂的冷冻水回流通过列管换热器，与管程内上升尾气又直接接触换热，使溶剂蒸汽冷凝。

所有冷冻水与冷凝液化后的溶剂全汇流到主分液箱，溶剂密度小处于水层上部，通过液位计观察水与溶剂分层状况，溶剂多了可以打开溶剂回流管上的阀门实现溶剂回流。

当液位超过连通器平衡管的位置时，在连通器的作用下，主分液箱底层的水会溢流到次分液箱，最后溢流到冷冻水箱，不会将两个分液箱中的溶剂溢流到冷冻水箱。

冷冻水箱内有换热盘管，换热盘管连接冷水机组，使冷冻水箱内的水降温，冷冻水由阀门控制进入循环水泵，输出可分两路，一路阀门回流控制进行泵喷流搅拌，强化冷冻水箱内盘管与水换热，另一路由阀门调节换热冷冻水循环流量，浮球阀自动补充水到适合液面。

本设计的核心就是冷冻水喷淋换热使溶剂冷凝，结合列管换热的溶剂冷凝分离，排空的气体基本不含溶剂。

本装置的抽气作用可使浸出系统产生微负压、降低和杜绝浸出系统中溶剂的泄漏，最大限度的降低溶剂消耗和消除安全隐患。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

列管内气体上升、冷冻水降膜，进行蒸汽换热冷凝捕捉，管外低温冷冻水保证管内蒸汽冷凝高效彻底，管内冷冻水降膜有效避免了空气膜富集，阻碍换热冷凝，提高了传热系数；管程上升的气体又被填料层大面积高效的直接接触式降温传热，使溶剂蒸汽进一步彻底冷凝，使尾气排放达到最低残溶。

两级串联冷冻水冷却、冷凝蒸汽保证尾气脱溶效果，两级分液和连通器底部回流保证回流水不含溶剂；本装置在分液箱进行排污和循环水泵29产生泄漏的情况下也不会产生溶剂泄漏，最大程度上杜绝安全隐患。

本发明结构简单可靠、实用性强，市场前景广阔。

附图说明

图1是本发明的平面结构示意图。

图中各标号表示：

1、排风口；2、抽风机；3、布水管；4、转鼓；5、检修孔；6、观测孔；7、喷淋塔；8、阀门a；9、填料层；10、列管换热器；11、接平衡罐管；12、主分液箱；13、溶剂回流管；14、液位计a；15、溶剂与水分界线；16、连通器a；17、排污阀a；18、次分液箱；19、连通器b；20、液位计b；21、连通器平衡管；22、冷水机组；23、换热盘管；24、排污阀b；25、浮球阀浮球；26、浮球阀；27、阀门b；28、冷冻水箱；29、循环水泵；30、阀门c；31、排污阀c。

具体实施方式

现结合附图，对本发明进一步具体说明。

如图1所示提高浸出车间安全性和降低溶剂损耗的装置，包括抽风机2、喷淋塔7、列管换热器10、主分液箱12、次分液箱18、冷冻水箱28和循环水泵29，喷淋塔7为上下出口的封闭结构，内有填料层9，填料层9上方设有布水管3和转鼓4，布水管3上设有孔眼，布水管3通过孔眼喷水带动转鼓4和布水管3自旋；列管换热器10上管程连接喷淋塔7底部进口，喷淋塔7顶部出口连接抽风机2，抽风机2出口连接排风口1；主分液箱12一端接平衡罐管11，另一端连接列管换热器10的下管程，主分液箱12经连通器16与次分液箱18连接，次分液箱18经另一个连通器19与冷冻水箱28连接，冷冻水箱28经循环水泵29与列管换热器10的下壳程连接，列管换热器10的上壳程与布水管3连接；冷冻水箱28中设有换热盘管23，换热盘管23连接冷水机组22。

所述喷淋塔7设置有检修孔5和观测孔6，检修孔和观测孔平常封闭，需要时可打开。

所述喷淋塔7内的填料层9为表面积较大、体积较小的物体，也就是工程技术领域常说的增加表面积的物体，如拉西环、布尔环和马鞍环等。

所述主分液箱12上部设有溶剂回流管13，可将回收并进行分液处理的溶剂流回储罐。

所述主分液箱12和次分液箱18设置有液位计14、20，便于观察液位。

所述主分液箱12、次分液箱18和冷冻水箱28底部均为倒锥形结构，锥底连接有排污阀17、31和24。

所述冷冻水箱28设有浮球阀26和浮球阀浮球25，便于观察和控制冷冻水箱的水位。

所述循环水泵28进口与冷冻水箱28之间设置阀门30、循环水泵出口与冷冻水箱之间设置阀门27，,列管换热器壳程之间设置阀门8，便于实现各项功能操作。

所述喷淋塔7、列管换热器10、主分液箱12、次分液箱18和冷冻水箱28设有保温层。

来自平衡罐的气体从接平衡罐管11进入主分液箱12经上部穿过，进入列管换热器10管程，向上穿过换热器列管，与由下向上的壳程冷冻水并流换热；冷冻水向上到达列管换热器10壳程上部，进入布水管3后从布水管3的孔眼喷出，布水管3通过孔眼反向喷水带动转鼓4和布水管3自旋，使冷冻水水分散均匀、洒落，穿过填料层9。在填料层9实现上升气流与填料上大面积的下流冷冻水直接接触式大面积换热，使冷冻水高效、彻底的吸收气体中的热量，使其中的溶剂蒸汽冷凝，脱溶后的气体由抽风机2抽出排空。

平衡罐的气体由下向上穿过喷淋塔7，与喷淋下落的冷冻水进行逆流直接接触换热，来自平衡罐气体中的溶剂溶剂得以冷凝。

携带了溶剂的冷冻水回流通过列管换热器10，与管程内上升尾气又直接接触换热，使溶剂蒸汽冷凝。

所有冷冻水与冷凝液化后的溶剂全汇流到主分液箱12，溶剂密度小处于水层上部，通过液位计14观察水与溶剂分层状况，溶剂多了可以打开溶剂回流管13上的阀门实现溶剂回流。

当液位超过连通器16平衡管的位置时，在连通器的作用下，主分液箱12底层的水会溢流到次分液箱18，最后溢流到冷冻水箱28，不会将两个分液箱中的溶剂溢流到冷冻水箱。

冷冻水箱28内有换热盘管23，换热盘管连接冷水机组，使冷冻水箱内的水降温，冷冻水由阀门30控制进入循环水泵29，输出可分两路，一路阀门27回流控制进行泵喷流搅拌，强化冷冻水箱内盘管与水换热，另一路由阀门8调节换热冷冻水循环流量，浮球阀26自动补充水到适合液面。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。