热泵精馏系统与方法及在乙醇回收中的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105749573A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610139725.8(22)申请日2016.03.14(71)申请人江苏乐科节能科技股份有限公司地址214500江苏省泰州市靖江市开发区徳裕路1号(72)发明人夏君君(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B01D3/14(2006.01)C07C31/08(2006.01)C07C29/80(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称热泵精馏系统与方法及在乙醇回收中的应用(57)摘要本发明涉及一种热泵精馏系统与方法及在乙醇回收中的应用,属于热泵精馏领域。该系统由精馏塔（1）、蒸汽压缩机（2）、再沸器（3）、预热器（4）组成。在乙醇溶液回收中所述精馏塔操作压力为50kPa—300kPa，回流比为0.5—4；所述的蒸汽压缩机的，压缩比为1.5—8。本发明能够降低传统生产过程中的能耗。CN105749573ACN105749573A权利要求书1/1页1.一种热泵精馏系统，其特征在于：由精馏塔（1）、蒸汽压缩机（2）、再沸器（3）、预热器（4）组成；所述精馏塔（1）具有进料口、塔顶回流口、塔顶蒸汽出口、塔釜出口、塔底蒸汽进口；进料（10）经过预热器（4）的冷侧后与精馏塔（1）的进料口相连，精馏塔（1）的塔顶蒸汽出口依次经过蒸汽压缩机（2）、再沸器（3）的热侧、预热器（4）的热侧后分成两路，一路作为塔顶出料，一路与精馏塔（1）的塔顶回流口相连；塔釜出口分成两路，一路经过再沸器（3）的冷侧后与精馏塔（1）的塔底蒸汽进口相连，一路排出塔底重组分（9）。2.根据权利要求1中所述热泵精馏系统，其特征在于：所述的再沸器(3)为板式换热器，或强制循环换热。3.根据权利要求1中所述热泵精馏系统，其特征在于：所述的蒸汽压缩机（2）为罗茨式、或离心式、或双螺杆式。4.根据权利要求1中所述收热泵精馏系统的精馏方法，其特征在于包括以下过程：进料（10）经预热器升温进入精馏塔（1）中，主要的分离任务在精馏塔内完成，塔顶乙醇蒸汽（5）经压缩机（2）升温升压后变成高温高压气体（6），压缩后蒸汽（6）进入再沸器（3）热侧与塔釜液相换热后，冷凝为液相，该液相经预热器（5）热侧，预热原料后，一部分作为塔顶出料（7），一部分作为塔顶回流（8）；塔釜出口分为两路，一路经过再沸器（3）的冷侧蒸发为气相进入塔底，一路作为塔底重组分出料（9）。5.根据权利要求4所述热泵精馏方法的在乙醇回收中的应用，其特征在于：所述精馏塔操作压力为50kPa—300kPa，回流比为0.5—4；所述的蒸汽压缩机的，压缩比为1.5—8。2CN105749573A说明书1/3页热泵精馏系统与方法及在乙醇回收中的应用技术领域[0001]本发明涉及一种热泵精馏系统与方法及在乙醇回收中的应用,属于热泵精馏领域。背景技术[0002]乙醇是重要的工业生产原料，其用途非常广泛，可以用于有机合成的原料，各种化合物的结晶；洗涤剂；萃取剂；食用酒精可以勾兑白酒；用作粘合剂；硝基喷漆；清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。75%的乙醇溶液常用于医疗消毒。[0003]在实际工业过程当中，由于乙醇的优良性质，其常常作为溶剂使用。乙醇作为反应溶剂有一下几点优势：1.乙醇无毒、无腐蚀性；2.乙醇能够溶解许多无机物和大多数有机物，无机盐包括硝酸铜、硝酸铝、硝酸鈰等等；3.乙醇与常用无极溶剂水比较具有较低的沸点、较低的粘度和较低的表面张力，并且离子强度也很低，对某些反应具有比水优越的地方。一般情况下，作为溶剂使用的乙醇浓度为90%-95%。[0004]在生产过程中，乙醇溶剂的回收往往采用精馏的方式，由于乙醇溶剂浓度要求不高，故多采用单塔精馏在塔顶采出浓度为90%-95%的乙醇溶液。由于传统精馏工艺是一个高能耗的操作单元，故溶剂回收单元在整个工艺流程的能耗中占据了很大的比例。如何降低乙醇溶剂回收过程中的能耗成为一个重要的研究课题。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种热泵精馏系统与方法及在乙醇回收中的应用，降低传统生产过程中的能耗。[0006]一种热泵精馏系统，其特征在于：由精馏塔、蒸汽压缩机、再沸器、预热器组成；所述精馏塔具有进料口、塔顶回流口、塔顶蒸汽出口、塔釜出口、塔底蒸汽进口；进料经过预热器的冷侧后与精馏塔的进料口相连，精馏塔的塔顶蒸汽出口依次经过蒸汽压缩机、再沸器的热侧、预热器的热侧后分成两路，一路作为塔顶出料，一路与精馏塔的塔顶回流口相连；塔釜出口分成两路，一路经过再沸器的冷侧后与精馏塔的塔底蒸汽进口相连，一路排出塔