公布日：2022.06.24
申请日：2022.04.28
分类号：C02F9/10(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种用于医药废水的萃取精馏设备及其处理工艺，旨在提供一种应用于乙腈回收利用的一体式萃取精馏设备，其技术方案要点是一种用于医药废水的萃取精馏设备，包括精馏塔，精馏塔内底部设有精馏室，精馏室内设有再沸装置，还包括位于精馏室上方的蒸馏室；位于精馏室上方以及蒸馏室隔壁的萃取室；位于萃取室上方且用于连通蒸馏室和萃取室的冷凝室；安装在蒸馏室和冷凝室上方并分别与精馏室和萃取室连通的冷却室，通过设置蒸馏室、冷凝室以及萃取室，使医药废水从蒸馏室进入，经过冷凝室和萃取室后从精馏室流出乙腈液体，处理效率高，能够对医药废水中的乙腈有效回收利用，且占地面积小，具有较好推广意义，本发明适用于医药废水处理。
权利要求书
1.一种用于医药废水的萃取精馏设备，包括精馏塔，所述精馏塔内底部设有精馏室(1)，所述精馏室(1)内设有再沸装置(2)，其特征是，还包括：蒸馏室(3)，所述蒸馏室(3)位于精馏室(1)上方；萃取室(4)，所述萃取室(4)位于精馏室(1)上方，且位于蒸馏室(3)隔壁；冷凝室(5)，所述冷凝室(5)位于萃取室(4)上方，且用于连通蒸馏室(3)和萃取室(4)。
2.根据权利要求1所述的用于医药废水的萃取精馏设备，其特征是，所述蒸馏室(3)包括：进料口(30)，所述进料口(30)开设在蒸馏室(3)侧面；加热装置(31)，所述加热装置(31)安装在蒸馏室(3)内，且用于加热蒸馏室(3)内的医药废水；出液口(32)，所述出液口(32)开设在蒸馏室(3)侧面，且位于进料口(30)下方；隔板(33)，所述隔板(33)安装在蒸馏室(3)内，且将蒸馏室(3)内上半部分隔成两侧；过滤网(34)，所述过滤网(34)安装在蒸馏室(3)位于进料口(30)一侧内壁和隔板(33)之间，且倾斜设置,并在底面安装有蜂窝板(35)；出渣口(36)，所述出渣口(36)开设在蒸馏室(3)位于进料口(30)一侧的内壁上；暂储室(37)，所述暂储室(37)安装在蒸馏室(3)位于出渣口(36)一侧的外壁上；其中，过滤网(34)向出渣口(36)一侧倾斜，且其最低端低于出渣口(36)的最低端；所述暂储室(37)一侧与出渣口(36)连通，另一侧设有排渣口(38)。
3.根据权利要求2所述的用于医药废水的萃取精馏设备，其特征是，所述冷凝室(5)包括：挡板(50)，所述挡板(50)包括上挡板(500)和下挡板(501)，所述上挡板(500)和下挡板(501)交替设置冷凝室(5)的内壁上；冷凝管(51)，所述冷凝管(51)安装在冷凝室(5)内；过液口(52)，所述过液口(52)开设在冷凝室(5)位于萃取室(4)上方的底壁上；其中，所述过液口(52)位于下挡板(501)靠近蒸馏室(3)的一侧。
4.根据权利要求3所述的用于医药废水的萃取精馏设备，其特征是，所述萃取室(4)包括：加料口(40)，所述加料口(40)开设在萃取室(4)远离蒸馏室(3)的侧面，且用于添加萃取剂；上液出口(41)，所述上液出口(41)开设在萃取室(4)的底壁上；下液出口(42)，所述下液出口(42)开设在萃取室(4)的底壁上，且与上液出口(41)并排设置，并用于连通萃取室(4)和精馏室(1)；开关板(43)，所述开关板(43)滑动连接在萃取室(4)的底壁上，且开设有排液口(44)；驱动件(45)，所述驱动件(45)安装在萃取室(4)侧面，且用于驱动开关板(43)在萃取室(4)的底壁上滑动，控制排液口(44)与上液出口(41)连通或与下液出口(42)连通；动力室(46)，所述动力室(46)开设在萃取室(4)侧面，且用于安装驱动件(45)；搅拌装置(47)，所述搅拌装置(47)用于加速混合萃取剂和医药废水；其中，所述搅拌装置(47)包括：电机(470)，所述电机(470)安装在动力室(46)内；
搅拌杆(471)，所述搅拌杆(471)安装在萃取室(4)内，且延伸出萃取室(4)由电机(470)驱动。
5.根据权利要求4所述的用于医药废水的萃取精馏设备，其特征是，还包括：上液储腔(7)，所述上液储腔(7)开设在蒸馏塔位于精馏室(1)与蒸馏室(3)以及萃取室(4)之间，且一端与上液出口(41)连通，另一端设置有排液管(70)。
6.根据权利要求5所述的用于医药废水的萃取精馏设备，其特征是，所述精馏室(1)包括：均流箱(10)，所述均流箱(10)安装在精馏室(1)的顶壁上；出气口(11)，所述出气口(11)开设在精馏室(1)顶端的侧面，且出气口(11)处安装有风扇(9)；回收口(12)，所述回收口(12)开设在精馏室(1)的底壁上；其中，所述再沸装置(2)包括：壳体(20)，所述壳体(20)安装在精馏塔内，且内部形成再沸室(21)；出气孔(22)，所述出气孔(22)开设在壳体(20)顶面，且安装有出气柱(23)；进液口(24)，所述进液口(24)开设在壳体(20)底面，且用于连通再沸室(21)和蒸馏室(3)；加热管(25)，所述加热管(25)安装在再沸室(21)内，且两端均贯穿再沸室(21)和蒸馏室(3)延伸至蒸馏塔外。
7.根据权利要求6所述的用于医药废水的萃取精馏设备，其特征是，所述出气柱(23)包括：柱体(230)，所述柱体(230)一端安装在出气孔(22)的内壁上，且顶端呈弧形闭口，并向均流箱(10)一侧延伸；过气孔(231)，所述过气孔(231)开设在柱体(230)的侧面，且圆周等间距排列，并倾斜设置。
8.根据权利要求6所述的用于医药废水的萃取精馏设备，其特征是，所述均流箱(10)包括：通孔(100)，所述通孔(100)开设在均流箱(10)的底面上；过液筒(101)，所述过液筒(101)安装在通孔(100)内，且包括长筒(1010)和短筒(1011)，并交替设置在均流箱(10)的底面；其中，短筒(1011)长度尺寸与通孔(100)长度尺寸相同，长筒(1010)长度尺寸大于通孔(100)长度尺寸，且向均流箱(10)内延伸。
9.根据权利要求6所述的用于医药废水的萃取精馏设备，其特征是，还包括：冷却室(6)，所述冷却室(6)安装在蒸馏室(3)和冷凝室(5)上方；隔热腔(8)，所述隔热腔(8)开设在冷却室(6)和蒸馏室(3)以及冷凝室(5)之间，且其内填充有隔热材料；其中，所述冷却室(6)包括：进气口(60)，所述进气口(60)开设在冷却室(6)的侧面，且与出气口(11)连通；回流口(61)，所述回流口(61)开设在冷却室(6)的侧面，且与加料口(40)连通。10.一种应用于权利要求9所述的用于医药废水的萃取精馏设备的处理工艺，其特征是，包括以下步骤：S1：过滤，通过将含乙腈的医药废水从进料口(30)通向蒸馏室(3)，并通过过滤网(34)进行过滤，除去医药废水中的不溶于水的杂质；S2：蒸馏，通过加热装置(31)对蒸馏室(3)内的医药废水进行蒸馏处理，蒸馏室(3)内温度控制为80°-85°，使得乙腈等物质转变成气态；S3：冷凝，通过含乙腈的气态医药废水从冷凝室(5)中经过并冷凝变成液态，从过液口(52)进入到萃取室(4)；S4：萃取，通过加料口(40)加入萃取剂(该处萃取剂优选采用二氯甲烷)，将乙腈从医药废水中萃取出来，并通过搅拌装置(47)加速萃取剂和医药废水的混合效率和混合效果，之后静置；S5：分液，静置一段时间后，通过驱动件(45)(该处驱动件(45)优选采用丝杆传动组件)驱动，使得开关板(43)上的排液口(44)与下液出口(42)对齐，将下层液体排入精馏室(1)，之后通过驱动件(45)驱动，使得开关板(43)上的排液口(44)与上液出口(41)对齐，将上层液体排入上液储腔(7)；S6：精馏，S5步骤中的下层液体进入均流箱(10)，并通过均流箱(10)底面流出，进入到精馏室(1)底部，并从进液口(24)进入再沸室(21)，通过加热管(25)内通入热水对再沸室(21)内的下层液体加热，再沸室(21)内温度控制为50°-55°，将下层液体中的二氯甲烷转变成气态，并从出气柱(23)出来，同时气态的二氯甲烷还会与均流箱(10)中滴落的下层液体热交换，从而气化下层液体中的二氯甲烷；S7，循环，气态的二氯甲烷经风扇从出气口(11)以及进气口(60)进入到冷却室(6)，并被冷凝成液体二氯甲烷，同时该二氯甲烷可用作S4步骤的萃取剂；S8，回收，通过精馏室(1)底壁上的回收口(12)回收液态乙腈。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种应用于乙腈回收利用的一体式萃取精馏设备。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于医药废水的萃取精馏设备，包括精馏塔，精馏塔内底部设有精馏室，精馏室内设有再沸装置，还包括：
蒸馏室，蒸馏室位于精馏室上方；
萃取室，萃取室位于精馏室上方，且位于蒸馏室隔壁；
冷凝室，冷凝室位于萃取室上方，且用于连通蒸馏室和萃取室。
本发明进一步设置为，蒸馏室包括：
进料口，进料口开设在蒸馏室侧面；
加热装置，加热装置安装在蒸馏室内，且用于加热蒸馏室内的医药废水；
出液口，出液口开设在蒸馏室侧面，且位于进料口下方；
隔板，隔板安装在蒸馏室内，且将蒸馏室内上半部分隔成两侧；
过滤网，过滤网安装在蒸馏室位于进料口一侧内壁和隔板之间，且倾斜设置,并在底面安装有蜂窝板；
出渣口，出渣口开设在蒸馏室位于进料口一侧的内壁上；
暂储室，暂储室安装在蒸馏室位于出渣口一侧的外壁上；
其中，过滤网向出渣口一侧倾斜，且其最低端低于出渣口的最低端；暂储室一侧与出渣口连通，另一侧设有排渣口。
本发明进一步设置为，冷凝室包括：
挡板，挡板包括上挡板和下挡板，上挡板和下挡板交替设置冷凝室的内壁上；
冷凝管，冷凝管安装在冷凝管内；
过液口，过液口开设在冷凝室位于萃取室上方的底壁上；
其中，过液口位于下挡板靠近蒸馏室的一侧。
本发明进一步设置为，萃取室包括：
加料口，加料口开设在萃取室远离蒸馏室的侧面，且用于添加萃取剂；
上液出口，上液出口开设在萃取室的底壁上；
下液出口，下液出口开设在萃取室的底壁上，且与上液出口并排设置，并用于连通萃取室和精馏室；
开关板，开关板滑动连接在萃取室的底壁上，且开设有排液口；
驱动件，驱动件安装在萃取室侧面，且用于驱动开关板在萃取室的底壁上滑动，控制排液口与上液出口连通或与下液出口连通；
动力室，动力室开设在萃取室侧面，且用于安装驱动件；
搅拌装置，搅拌装置用于加速混合萃取剂和医药废水；
其中，搅拌装置包括：
电机，电机安装在动力室内；
搅拌杆，搅拌杆安装在萃取室内，且延伸出萃取室由电机驱动。
本发明进一步设置为，还包括：
上液储腔，上液储腔开设在蒸馏塔位于精馏室与蒸馏室以及萃取室之间，且一端与上液出口连通，另一端设置有排液管。
本发明进一步设置为，精馏室包括：
均流箱，均流箱安装在精馏室的顶壁上；
出气口，出气口开设在精馏室顶端的侧面，且出气口处安装有风扇；
回收口，回收口开设在精馏室的底壁上；
其中，再沸装置包括：
壳体，壳体安装在精馏塔内，且内部形成再沸室；
出气孔，出气孔开设在壳体顶面，且安装有出气柱；
进液口，进液口开设在壳体底面，且用于连通再沸室和蒸馏室；
加热管，加热管安装在再沸室内，且两端均贯穿再沸室和蒸馏室延伸至蒸馏塔外。
本发明进一步设置为，出气柱包括：
柱体，柱体一端安装在出气孔的内壁上，且顶端呈弧形闭口，并向均流箱一侧延伸；
过气孔，过气孔开设在柱体的侧面，且圆周等间距排列，并倾斜设置。
本发明进一步设置为，均流箱包括：
通孔，通孔开设在均流箱的底面上；
过液筒，过液筒安装在通孔内，且包括长筒和短筒，并交替设置在均流箱的底面；
其中，短筒长度尺寸与通孔长度尺寸相同，长筒长度尺寸大于通孔长度尺寸，且向均流箱内延伸。
本发明进一步设置为，还包括：
冷却室，冷却室安装在蒸馏室和冷凝室上方；
隔热腔，隔热腔开设在冷却室和蒸馏室以及冷凝室之间，且其内填充有隔热材料；
其中，冷却室包括：
进气口，进气口开设在冷却室的侧面，且与出气口连通；
回流口，回流口开设在冷却室的侧面，且与加料口连通。
一种用于医药废水萃取精馏的处理工艺，包括以下步骤：
S1：过滤，通过将含乙腈的医药废水从进料口通向蒸馏室，并通过过滤网进行过滤，除去医药废水中的不溶于水的杂质；
S2：蒸馏，通过加热装置对蒸馏室内的医药废水进行蒸馏处理，蒸馏室内温度控制为80°-85°，使得乙腈等物质转变成气态；
S3：冷凝，通过含乙腈的气态医药废水从冷凝室中经过并冷凝变成液态，从过液口进入到萃取室；
S4：萃取，通过加料口加入萃取剂(该处萃取剂优选采用二氯甲烷)，将乙腈从医药废水中萃取出来，并通过搅拌装置加速萃取剂和医药废水的混合效率和混合效果，之后静置；
S5：分液，静置一段时间后，通过驱动件(该处驱动件优选采用丝杆传动组件)驱动，使得开关板上的排液口与下液出口对齐，将下层液体排入精馏室，之后通过驱动件驱动，使得开关板上的排液口与上液出口对齐，将上层液体排入上液储腔；
S6：精馏，S5步骤中的下层液体进入均流箱，并通过均流箱底面流出，进入到精馏室底部，并从进液口进入再沸室，通过加热管内通入热水对再沸室内的下层液体加热，再沸室内温度控制为50°-55°，将下层液体中的二氯甲烷转变成气态，并从出气柱出来，同时气态的二氯甲烷还会与均流箱中滴落的下层液体热交换，从而气化下层液体中的二氯甲烷；
S7，循环，气态的二氯甲烷经风扇从出气口以及进气口进入到冷却室，并被冷凝成液体二氯甲烷，同时该二氯甲烷可用作S4步骤的萃取剂；
S8，回收，通过精馏室底壁上的回收口回收液态乙腈。
本发明的有益效果为
1.通过在精馏塔内加设蒸馏室、冷凝室以及萃取室，使得含乙腈的医药废水从蒸馏室进入，经过冷凝室和萃取室、最后从精馏室流出高含量乙腈，处理效率高，处理效果较好，能够对医药废水中的乙腈有效回收利用，且占地面积小，具有较好推广意义；
2.通过在蒸馏室内设置过滤网，便于对医药废水进行预处理，有效去除医药废水中不溶于水的杂质，便于后续的蒸馏，其中，在蒸馏室位于进料口一侧的内壁上开设出渣口，使得杂质不容易堆积在过滤网上，从而有效延长过滤网的使用寿命，并且暂储室的设置，使得大部分杂质堆积在暂储室，进一步减少过滤网发生堵塞的可能；
3.通过在冷凝室设置挡板，增加冷凝时间，从而提高冷凝效果，并且冷凝室位于下挡板靠近蒸馏室一侧的底壁上均开设过液口，从而保证冷凝室内含乙腈的溶液进入到萃取室；
4.通过在萃取室内设置搅拌装置，从而有效提高萃取剂与含乙腈溶液的混合效率以及混合效果，同时通过驱动件驱动开关板，使得排液口能够依次在下液出口和上液出口之间导通，从而便于对萃取室内分层溶液进行分液，并通过上液储腔将上层溶液排出进行处理；
5.通过在精馏室设置均流箱，从而保证从均流箱滴落的二氯甲烷和乙腈混合液能够呈平面式下落，提高与再沸装置内出来的气态二氯甲烷接触，通过气态二氯甲烷的传热，分离部分滴落的混合液中的二氯甲烷，并通过出气口排出；
6.通过在再沸室顶面设置柱体，且过气孔开设在柱体侧面，可以避免从均流箱低落的混合液从出气孔进入，保证出气孔的出气效率，保证二氯甲烷的分离效率和分离效果；
7.通过设置冷却室，便于将分离出来的二氯甲烷气体转变成液体，并应用于萃取室的萃取，便于萃取剂的循环利用，有效提高利用率，减少处理成本，并且二氯甲烷不外排，避免对环境造成污染。
（发明人：徐小亮;黄金银;李彪;徐华;曾凡波）