專利名稱：真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)溶劑的回收系統(tǒng)及方法，具體的說是一種應(yīng)用在真空裝置， 尤其是用水做密封的真空裝置中，對真空裝置中的水溶液所含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行回收的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在醫(yī)藥、石油化工等應(yīng)用有機(jī)溶劑的工業(yè)生產(chǎn)中，都會大量使用水環(huán)真空泵、水射真空泵等用水密封的真空裝置。真空裝置用水作為工作液，通過葉輪的旋轉(zhuǎn)和離心力的作用，形成容積變化的泵腔以實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣等過程。典型的水環(huán)真空泵最初被用作自吸水泵，而后逐漸用于石油、化工、機(jī)械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等，水環(huán)真空泵都得到廣泛的應(yīng)用。使用時，在泵體中裝適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪順時針方向旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。水環(huán)真空泵就是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣。水是一種相對廉價的工作液介質(zhì)的同時也造成了一定的問題。例如，大部分有機(jī)溶劑可能被溶于水中或強(qiáng)制乳化而進(jìn)入水中。含有有機(jī)溶劑的水溶液將影響泵體內(nèi)的真空度，給安全生產(chǎn)帶來隱患。實(shí)際生產(chǎn)中，為了滿足真空度以及安全的要求，需要給泵體提供相對潔凈的密封水。一般的做法是在真空裝置的一側(cè)設(shè)置一個給泵體換水的水容器。該水容器設(shè)置有進(jìn)水口、出水口、補(bǔ)水口，水容器內(nèi)部設(shè)置有液位傳感器和溫度傳感器。該出水口設(shè)置為三通，一側(cè)與真空裝置的進(jìn)水口連接，一側(cè)與廢液池連接。考慮到在真空裝置中的密封水工作了一段時間溫度都會比較高，一般都還在水容器的前面(即真空裝置水溶液出水端和水容器進(jìn)水口之間)設(shè)置一個對真空裝置排出的使用過的循環(huán)水進(jìn)行冷卻的換熱器。水容器可以通過補(bǔ)水口預(yù)置潔凈的密封水，在真空裝置需要換水時，純凈的密封水從水容器的出水口補(bǔ)充到真空裝置里。與此同時，從真空裝置排出的含有有機(jī)溶劑的水溶液在經(jīng)過換熱器冷卻后，從水容器的進(jìn)水口進(jìn)入水容器中，如果此時從真空裝置排出的水溶液還可以滿足生產(chǎn)需求，則根據(jù)需要從補(bǔ)水口進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)水，當(dāng)真空裝置再次需要換水時， 此部分水溶液和新補(bǔ)充的潔凈的水從出水口流入真空裝置的進(jìn)水端，如此反復(fù)，當(dāng)經(jīng)過一段時間后，從真空裝置排出的水溶液不能再用于生產(chǎn)時，將這些水溶液從出水口排出到廢液池，水容器中則補(bǔ)充新的潔凈的密封水用于整個循環(huán)過程。但是實(shí)際上，從水容器出水口排出的水溶液中都是含有生產(chǎn)用的有機(jī)溶劑的，如果扔掉的話，造成大量有機(jī)溶劑的損失，既是一種浪費(fèi)行為，還有可能嚴(yán)重污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種針對水密封的真空裝置的、對真空裝置的水溶液中的有機(jī)溶劑進(jìn)行回收的系統(tǒng)及方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)，包括與真空裝置的出水端連接的冷卻換熱裝置， 所述冷卻換熱裝置的出口與真空裝置的進(jìn)水端之間連接有若干帶有驅(qū)動水泵的裝有循環(huán)水的水容器，水容器通過管道連接到帶水蒸氣發(fā)生器的吸附裝置，吸附裝置順次連接有冷凝器、收集容器或精餾設(shè)備。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述管道包括設(shè)置在水容器下端的連接到吸附裝置的
第一管道。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述管道還包括設(shè)置在水容器上端的連接到吸附裝置的第二管道，水容器外側(cè)設(shè)置與水容器連接的空氣加熱器和曝氣風(fēng)機(jī)，水容器底部設(shè)置與曝氣風(fēng)機(jī)連接的曝氣盤。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述吸附裝置設(shè)置為若干并排布置的內(nèi)設(shè)顆粒狀活性炭或活性炭纖維的吸附器。真空裝置的有機(jī)溶劑回收方法，采用上述真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)，所述真空裝置工作時，真空裝置與第一水容器連接并形成循環(huán)，當(dāng)真空裝置工作0. 5 1小時后， 此第一水容器中的有機(jī)溶劑含量接近真空設(shè)備允許值，將真空裝置切換連接到裝有潔凈的循環(huán)水的第二水容器進(jìn)行循環(huán)，并對第一水容器中含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行回收處理，具體包括以下步驟a.打開第一管道，使第一水容器通過第一管道與吸附裝置接通，水容器中含有有機(jī)溶劑的水溶液進(jìn)入吸附裝置，對水溶液中含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行吸附處理；b.吸附處理完成后，關(guān)閉第一管道，由水蒸氣發(fā)生器向吸附裝置中通入水蒸氣，對吸附裝置進(jìn)行解析處理，得到含有有機(jī)溶劑的混合氣；c.使混合氣流經(jīng)冷凝器獲得含有有機(jī)溶劑的混合液；d.利用收集容器對混合液進(jìn)行分層處理，得到有機(jī)溶劑；e.將真空裝置切換連接到第三水容器，對第二水容器中含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行回收處理，循環(huán)使用水容器用于真空裝置的工作，并對水容器中有機(jī)溶劑進(jìn)行回收處理。真空裝置的有機(jī)溶劑回收方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述步驟d替換為將混合液通入精餾設(shè)備進(jìn)行精餾處理，得到有機(jī)溶劑。真空裝置的有機(jī)溶劑回收方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述步驟a替換為用空氣加熱器對空氣加熱得到熱空氣，熱空氣在曝氣風(fēng)機(jī)的驅(qū)動下從曝氣盤進(jìn)入第一水容器，進(jìn)行曝氣處理；打開第二管道，使第一水容器通過第二管道與吸附裝置接通，曝氣處理得到的含有有機(jī)溶劑的熱空氣由第二管道進(jìn)入吸附裝置，進(jìn)行吸附處理。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述冷卻換熱裝置的冷卻溫度為34°C 36°C，所述空氣加熱器將空氣加熱到70 90°C。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述步驟b中水蒸氣是壓強(qiáng)為0. 2 0. 4MPa的飽和水蒸氣。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是本發(fā)明針對真空裝置設(shè)置了一種回收密封水中的有機(jī)溶劑的系統(tǒng)和方法，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)簡單、布置合理，解決了長期以來密封水中有機(jī)溶劑的浪費(fèi)和污染問題，還根據(jù)系統(tǒng)的連接方式，建議了至少兩套回收方法，簡單、方便、有效的回收有機(jī)溶劑。在多個水容器中預(yù)置的用于密封真空裝置的循環(huán)水，使循環(huán)水在真空裝置和水容器中充分循環(huán)，有效合理的利用了水資源。而且設(shè)置多個并聯(lián)的水容器，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，滿足自動化的要求。利用熱空氣進(jìn)行曝氣處理，有效曝氣分離有機(jī)溶劑，獲得相對含量較高的含有有機(jī)溶劑的熱空氣。吸附裝置的工作介質(zhì)可優(yōu)選顆粒狀活性炭或者活性纖維，更有利于對有機(jī)溶劑吸附。 同時，將活性炭的吸附器也設(shè)置為并聯(lián)的多個可輪流使用的結(jié)構(gòu)，同水容器一樣，可以滿足正常工作回收的需求，而且也為安全生產(chǎn)提供有效保障。利用飽和水蒸汽對吸附裝置解析獲得混合氣，此時有機(jī)溶劑的含量相對增大，只需對混合氣進(jìn)行冷凝處理，通過分層或蒸餾方法即可收集有機(jī)溶劑。其中，所述冷卻換熱裝置的冷卻溫度、空氣加熱器的溫度、解析氣體的溫度、冷凝器的冷凝溫度等的合理選擇，進(jìn)一步提高了回收效果。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、操作簡單、減少資源的浪費(fèi)、潔凈環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明實(shí)施例1真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)，包括冷卻換熱裝置、若干水容器、吸附裝置、收集容器。所述冷卻換熱裝置連接在真空裝置的出水端，冷卻換熱裝置的另一端分別與若干水容器連接。所述水容器的上端設(shè)置有進(jìn)水口、補(bǔ)水口，水容器的下端設(shè)置出水口，水容器內(nèi)部設(shè)置有液位傳感器、溫度傳感器，水容器的底部設(shè)置曝氣盤。水容器的下端外側(cè)連接空氣加熱器和曝氣風(fēng)機(jī)，曝氣風(fēng)機(jī)與曝氣盤連接。在每個水容器中均預(yù)裝有潔凈的循環(huán)水。水容器與驅(qū)動水循環(huán)的水泵連接。水容器的出水口設(shè)置為三通結(jié)構(gòu)，一側(cè)連通到真空裝置的進(jìn)水端，另一側(cè)通過第一管道連接吸附裝置的入口，使用時通過開關(guān)控制出水口的連通方向。 水容器的上端設(shè)置第二管道連接到吸附裝置。第一管道中用于通入水容器中液體。第二管道用于通過曝氣處理后的氣體。吸附裝置的出口與冷凝器的入口連接，冷凝器的出口連接到收集容器。吸附裝置設(shè)置為并排布置的吸附器，每個吸附器內(nèi)設(shè)顆粒狀活性炭或活性炭纖維。真空裝置工作中，當(dāng)真空裝置內(nèi)的密封水需要更換時，開啟冷卻換熱裝置與第一水容器的連通通道，使循環(huán)水從第一水容器的出水口補(bǔ)充到真空裝置里。與此同時，從真空裝置排出的含有有機(jī)溶劑的水溶液經(jīng)過冷卻換熱裝置冷卻，冷卻溫度為;34°C 36°C。冷去處理后的水溶液從進(jìn)水口進(jìn)入第一水容器，根據(jù)情況可以通過補(bǔ)水口對循環(huán)水進(jìn)行補(bǔ)水。 當(dāng)真空裝置內(nèi)的密封水需要再次更換時，重復(fù)將水容器中的循環(huán)水補(bǔ)充到真空裝置，并再次通過冷卻換熱裝置收集真空裝置中的水溶液。如此反復(fù)，循環(huán)水在第一水容器和真空裝置之間循環(huán)，當(dāng)真空裝置工作0. 5 1小時后，第一水容器中的有機(jī)溶劑含量接近真空設(shè)備的允許值，將真空裝置切換連接到裝有潔凈的循環(huán)水的第二水容器進(jìn)行循環(huán)，并對第一水容器中含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行回收處理。真空裝置的有機(jī)溶劑的回收方法具體包括以下步驟a.打開第一管道，使第一水容器通過第一管道與吸附裝置接通，水容器中含有有機(jī)溶劑的水溶液進(jìn)入吸附裝置，對水溶液中含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行吸附處理；b.吸附處理完成后，關(guān)閉第一管道，由水蒸氣發(fā)生器向吸附裝置中通入飽和水蒸氣，對吸附裝置進(jìn)行解析處理，得到含有有機(jī)溶劑的混合氣，所述飽和水蒸氣的壓強(qiáng)為 0. 2 0. 4MPa ；c.使混合氣流經(jīng)冷凝器獲得含有有機(jī)溶劑的混合液；d.利用收集容器對混合液進(jìn)行分層處理，得到有機(jī)溶劑；e.將真空裝置切換連接到第三水容器，對第二水容器中含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行回收處理，循環(huán)使用水容器用于真空裝置的工作，并對水容器中有機(jī)溶劑進(jìn)行回收處理。實(shí)施例2所述實(shí)施例1中真空裝置的有機(jī)溶劑的回收方法中步驟a替換為用空氣加熱器對空氣加熱得到熱空氣，熱空氣的溫度為70 90°C。熱空氣在曝氣風(fēng)機(jī)的驅(qū)動下從曝氣盤進(jìn)入第一水容器，進(jìn)行曝氣處理；打開第二管道，使第一水容器通過第二管道與吸附裝置接通，曝氣處理得到的含有有機(jī)溶劑的熱空氣由第二管道進(jìn)入吸附裝置，進(jìn)行吸附處理。實(shí)施例3所述收集容器替換為精餾設(shè)備，冷凝器的出口連通到精餾設(shè)備。所述實(shí)施例1中真空裝置的有機(jī)溶劑的回收方法中所述步驟d替換為將混合液通入精餾設(shè)備進(jìn)行精餾處理，得到有機(jī)溶劑。
權(quán)利要求
1.真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)，包括與真空裝置的出水端連接的冷卻換熱裝置，其特征在于所述冷卻換熱裝置的出口與真空裝置的進(jìn)水端之間連接有若干帶有驅(qū)動水泵的裝有循環(huán)水的水容器，水容器通過管道連接到帶水蒸氣發(fā)生器的吸附裝置，吸附裝置順次連接有冷凝器、收集容器或精餾設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)，其特征在于所述管道包括設(shè)置在水容器下端的連接到吸附裝置的第一管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)，其特征在于所述管道還包括設(shè)置在水容器上端的連接到吸附裝置的第二管道，水容器外側(cè)設(shè)置與水容器連接的空氣加熱器和曝氣風(fēng)機(jī)，水容器底部設(shè)置與曝氣風(fēng)機(jī)連接的曝氣盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)，其特征在于所述吸附裝置設(shè)置為若干并排布置的內(nèi)設(shè)顆粒狀活性炭或活性炭纖維的吸附器。
5.真空裝置的有機(jī)溶劑回收方法，其特征在于采用權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)，所述真空裝置工作時，真空裝置與第一水容器連接并形成循環(huán)，當(dāng)?shù)谝凰萜髦械挠袡C(jī)溶劑含量接近真空設(shè)備允許值時，將真空裝置切換連接到裝有潔凈的循環(huán)水的第二水容器進(jìn)行循環(huán)，并對第一水容器中含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行回收處理， 具體包括以下步驟a.打開第一管道，使第一水容器通過第一管道與吸附裝置接通，水容器中含有有機(jī)溶劑的水溶液進(jìn)入吸附裝置，對水溶液中含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行吸附處理；b.吸附處理完成后，關(guān)閉第一管道，由水蒸氣發(fā)生器向吸附裝置中通入水蒸氣，對吸附裝置進(jìn)行解析處理，得到含有有機(jī)溶劑的混合氣；c.使混合氣流經(jīng)冷凝器獲得含有有機(jī)溶劑的混合液；d.利用收集容器對混合液進(jìn)行分層處理，得到有機(jī)溶劑；e.將真空裝置切換連接到第三水容器，對第二水容器中含有的有機(jī)溶劑進(jìn)行回收處理，循環(huán)使用水容器用于真空裝置的工作，并對水容器中有機(jī)溶劑進(jìn)行回收處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空裝置的有機(jī)溶劑回收方法，其特征在于所述步驟d替換為將混合液通入精餾設(shè)備進(jìn)行精餾處理，得到有機(jī)溶劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的真空裝置的有機(jī)溶劑回收方法，其特征在于所述步驟a 替換為用空氣加熱器對空氣加熱得到熱空氣，熱空氣在曝氣風(fēng)機(jī)的驅(qū)動下從曝氣盤進(jìn)入第一水容器，進(jìn)行曝氣處理；打開第二管道，使第一水容器通過第二管道與吸附裝置接通， 曝氣處理得到的含有有機(jī)溶劑的熱空氣由第二管道進(jìn)入吸附裝置，進(jìn)行吸附處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空裝置的有機(jī)溶劑回收方法，其特征在于所述冷卻換熱裝置的冷卻溫度為34°C 36°C，所述空氣加熱器將空氣加熱到70 90°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空裝置的有機(jī)溶劑回收方法，其特征在于所述步驟b中水蒸氣是壓強(qiáng)為0. 2 0. 4MPa的飽和水蒸氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)及方法，它應(yīng)用于用水做密封的真空裝置中，回收密封水中的有機(jī)溶劑。真空裝置的有機(jī)溶劑回收系統(tǒng)包括冷卻換熱裝置、若干預(yù)裝有潔凈的循環(huán)水的水容器、吸附裝置、冷凝器、收集容器。真空裝置的有機(jī)溶劑回收方法主要分為曝氣處理、吸附處理、解析和收集。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)簡單、布置合理，解決了長期以來密封水中有機(jī)溶劑的浪費(fèi)和污染問題，根據(jù)系統(tǒng)的連接方式，建議了至少兩套回收方法，簡單、方便、有效的實(shí)現(xiàn)了有機(jī)溶劑的回收。
文檔編號B01D5/00GK102500132SQ20111030929
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者崔貴芹, 趙勝 申請人:趙勝