一种热耦合法分离碳酸二甲酯与甲醇共沸物方法及输送泵与流程 专利技术说明

有机化合物处理,合成应用技术1.本发明涉及的化学分离技术领域，尤其涉及一种热耦合法分离碳酸二甲酯与甲醇共沸物方法及输送泵。背景技术：2.碳酸二甲酯，是一种有机化合物，是一种低毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，是重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点，通常工业上采用酯交换法生产碳酸二甲酯，生产过程中碳酸二甲酯与甲醇形成共沸物，常压下甲醇与碳酸二甲酯共沸比例为7:3、共沸温度62.7℃，难以用普通的精馏方法有效分离。3.同时在化学混合中，在甲醇与碳酸二甲酯共沸收集至共沸物储罐时或者其他化学材料导入时，需要使用到输送泵，在导入输送泵前，需要按比例进行混合，非常麻烦，从而在事先需要耗费非常多的时间。技术实现要素：4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。5.鉴于上述现有热耦合法分离碳酸二甲酯与甲醇共沸物方法存在的问题，提出了本发明。6.因此，本发明目的是提供一种热耦合法分离碳酸二甲酯与甲醇共沸物方法，其目的在于：通过加压方法打破共沸比例，再经过常压法精馏提纯产品，加压塔顶热物料返回常压精馏塔再沸器，减少蒸汽消耗，达到共沸物有效且节能分离的效果。7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，将生产过程中副产的甲醇与碳酸二甲酯共沸比例为7:3的溶液收集至共沸物储罐；通过输送泵加压后送至加压精馏塔；加压精馏塔顶蒸汽通过管道输送至常压精馏塔再沸器，加压塔顶热蒸汽与常压塔釜物料热交换，通过管线靠压力输送至加压塔回流罐；加压塔回流罐中部分物料返回塔顶作为回流液，剩余物料通过输送泵送至常压塔进行分离，得到碳酸二甲酯，通过压力输送至碳酸二甲酯提纯塔再次精馏提纯；碳酸二甲酯提纯塔接收加压塔釜的碳酸二甲酯，通过精馏分离，塔中上部侧线采出产品碳酸二甲酯；常压塔底的甲醇通过输送泵送至甲醇提纯塔再次精馏提纯，通过精馏分离后，所述塔中上部侧线采出纯度＞99.9％的产品甲醇。8.作为本发明所述热耦合法分离碳酸二甲酯与甲醇共沸物方法的一种优选方案，其中：所述加压精馏塔操作压力为0.85mpa，操作温度塔釜178℃，塔顶133℃，塔底热源为中压蒸汽，压力等级为1.6mpa、温度205℃。9.作为本发明所述热耦合法分离碳酸二甲酯与甲醇共沸物方法的一种优选方案，其中：所述常压塔进行分离操作压力为常压，操作温度塔釜66℃，塔顶64℃。10.本发明的有益效果：通过改变甲醇与碳酸二甲酯共沸物的压力改变共沸比例，多次精馏提纯，达到工业分离目的，同时利用加压塔顶热物料蒸汽为热源即减少了系统冷却水用量又减少了常压塔再沸器蒸汽用量，节能效果明显。11.鉴于上述现有输送泵存在的问题，提出了本发明。12.因此，本发明另一个目的是提供一种输送泵，其目的在于：通过加压方法打破共沸比例，再经过常压法精馏提纯产品，加压塔顶热物料返回常压精馏塔再沸器，减少蒸汽消耗，达到共沸物有效且节能分离的效果。13.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，泵体机构，包括安装于支架上的泵体、设置在所述泵体输出端的输出管；输入机构，用于材料输入，其包括设置在所述泵体输入端的混合箱、设置在所述混合箱一侧的连接盘、安装在所述连接盘一端的输入管、设置在所述混合箱另一侧的输液管，以及连接在所述混合箱的旋流件和导气管；混合机构，能够根据进料量按比例导入材料及气体，其包括设置在所述连接盘中并伸入所述输入管的推板单元、设置在所述推板单元一端的传动单元、连接在所述传动单元一端的推压单元、配合所述推压单元并设置在所述导气管中的间歇单元，以及连接于所述传动单元另一端的间断填液单元。14.作为本发明所述输送泵的一种优选方案，其中：所述导气管的入气口处设置有单向进气阀，所述导气管连通所述混合箱中内腔处设置有单向出气阀，用于配合所述间歇单元进行输气，且所述内腔导入所述泵体的输出口位于所述旋流件的下方。15.作为本发明所述输送泵的一种优选方案，其中：所述推板单元包括设置在所述连接盘中能够旋转的传动轴和设置在所述传动轴外表面并伸入至所述输入管内表面用于截流的挡板。16.作为本发明所述输送泵的一种优选方案，其中：所述传动单元包括设置在所述传动轴一侧的传动齿轮、连接在所述传动齿轮一端用于啮合的连接齿轮和配合在所述连接齿轮一端连接在所述混合箱的从动齿轮，以及设置在所述从动齿轮一侧的凸柱。17.作为本发明所述输送泵的一种优选方案，其中：所述推压单元包括设置在所述从动齿轮外表面并能够于所述混合箱中旋转的固定轴和设置在所述固定轴一端与所述间歇单元相配合的椭圆块。18.作为本发明所述输送泵的一种优选方案，其中：所述间歇单元包括与所述椭圆块相贴合能够在所述混合箱中滑动并延伸至所述导气管中的导气块，以及连接在所述导气块外表面并设置于所述混合箱中的弹簧。19.作为本发明所述输送泵的一种优选方案，其中：所述间断填液单元包括通过槽口与所述凸柱相配合的连接块、设置在所述连接块一侧的连接柱，以及设置在所述连接柱一端的圆盘块；所述圆盘块的外表面开设有凹槽，且所述凹槽与所述输液管相配合。20.本发明的另一个有益效果：通过输液管的进液，使得截流的推板单元能够通过传动单元带动推压单元对间歇单元进行工作，让间歇单元能够导气管进行间断导气，让气体进入能够与化学混合物能够充分发生反应，且通过间断填液单元能够间断性按比例导入液体一同混合，提高效率节省时间。附图说明21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：22.图1为本发明输送泵的整体结构示意图。23.图2为本发明输送泵的整体正剖视结构示意图。24.图3为本发明输送泵的连接盘侧剖视结构示意图。25.图4为本发明输送泵的混合机构结构示意图。26.图5为本发明输送泵的凸柱与连接块连接爆炸结构示意图。27.图6为本发明输送泵的混合箱俯剖视结构示意图。28.图7为本发明输送泵的混合箱局部正剖视结构示意图。具体实施方式29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。30.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。31.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。32.再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。33.实施例134.本发明第一个实施例，提供了一种热耦合法分离碳酸二甲酯与甲醇共沸物方法，此方法提高分离方式。35.将生产过程中副产的甲醇与碳酸二甲酯共沸比例为7:3的溶液收集至共沸物储罐。36.通过输送泵加压后送至加压精馏塔，加压精馏塔操作压力为0.85mpa，操作温度塔釜178℃，塔顶133℃，塔底热源为中压蒸汽，压力等级为1.6mpa、温度205℃。37.加压精馏塔顶133℃蒸汽通过管道输送至常压精馏塔再沸器，此时共沸物比例为甲醇与碳酸二甲酯8.6:1.4，加压塔顶热蒸汽与常压塔釜物料热交换后，冷凝为液态，通过管线靠压力输送至加压塔回流罐；加压塔回流罐中部分物料返回塔顶作为回流液，剩余物料通过输送泵送至常压塔进行分离，加压塔底得到纯度＞99％的碳酸二甲酯，通过压力输送至碳酸二甲酯提纯塔再次精馏提纯。38.常压塔操作压力为常压，操作温度塔釜66℃，塔顶64℃，塔底再沸器热源为加压塔顶物料蒸汽，通过精馏分离后，塔顶共沸物比例恢复7:3，此时塔底为纯度＞96％的甲醇。39.碳酸二甲酯提纯塔操作压力为常压，操作温度塔釜92℃，塔顶90℃，接收加压塔釜99％的碳酸二甲酯，通过精馏分离后，塔中上部侧线采出纯度＞99.9％的产品碳酸二甲酯。40.常压塔底纯度＞96％的甲醇通过输送泵送至甲醇提纯塔再次精馏提纯，操作压力为常压，操作温度塔釜66℃，塔顶64℃，通过精馏分离后，塔中上部侧线采出纯度＞99.9％的产品甲醇。41.实施例242.参照图1～7，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：输送泵的工作方式。43.相较于实施例2，进一步的，泵体机构100，包括安装于支架上的泵体101、设置在泵体101输出端的输出管102，通过使用泵体101，能够对液体进行泵吸，然后通过输出管102进行输出传导至精馏塔，而利用支架，可以使得泵体101在操作时稳定性得到一定的保障。44.输入机构200，用于材料输入，其包括设置在泵体101输入端的混合箱201、设置在混合箱201一侧的连接盘202、安装在连接盘202一端的输入管203、设置在混合箱201另一侧的输液管204，以及连接在混合箱201的旋流件205和导气管206。45.通过支架对混合箱201进行固定，此时利用连接盘202将输入管203与混合箱201进行对接，即可通过输入管203进行输液，导入至混合箱201的内腔c中，同时利用输液管204进行按比例导液在内腔c中与输入管203的主化学材料进行混合，并利用导气管206进行导气进入至内部，方便让化学材料混合时产生充分反应，同时利用旋流件205提高混合效率。46.更进一步的，混合机构300，能够根据进料量按比例导入材料及气体，其包括设置在连接盘202中并伸入输入管203的推板单元301、设置在推板单元301一端的传动单元302、连接在传动单元302一端的推压单元303、配合推压单元303并设置在导气管206中的间歇单元304，以及连接于传动单元302另一端的间断填液单元305。47.当输入管203导入比例较多的液体进入混合箱201时，则会推动推板单元301进行工作，利用推板单元301的工作通过传动单元302带动推压单元303和间断填液单元305同时工作，此时的推压单元303则会配合间歇单元304在导气管206中工作，而间断填液单元305则间歇性地从输液管204中导入比例较少的液体，混合导入混合箱201内，实现按比例混合。48.使用过程中，导气管206的入气口处设置有单向进气阀206a，导气管206连通混合箱201中内腔c处设置有单向出气阀206b，用于配合间歇单元304进行输气，且内腔c导入泵体101的输出口位于旋流件205的下方。49.在混合的同时，间歇单元304在导气管206中工作能够利用单向进气阀206a和单向出气阀206b将导气管206外界的气体导入至混合箱201内，实现气体与化学混合物充分混合的效果，同时利用泵体101的输出口位于旋流件205的下方的方式，使得泵吸产生的吸力能够让旋流件205进行旋转搅拌，提高混合效率。50.其余结构与实施例1的结构相同。51.实施例352.参照图2～7，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第三个实施例的是：进液时的工作方式。53.相较于实施例3，进一步的，推板单元301包括设置在连接盘202中能够旋转的传动轴301a和设置在传动轴301a外表面并伸入至输入管203内表面用于截流的挡板301b，此时，输入管203接上导入比例较多的液体管道，通过管道往输入管203传输液体，该液体在冲击的作用下则会冲击挡板301b，使得挡板301b通过传动轴301a进行快速旋转。54.传动单元302包括设置在传动轴301a一侧的传动齿轮302a、连接在传动齿轮302a一端用于啮合的连接齿轮302b和配合在连接齿轮302b一端连接在混合箱201的从动齿轮302c，以及设置在从动齿轮302c一侧的凸柱302d，当传动轴301a旋转时，传动轴301a则会带动传动齿轮302a进行旋转，让传动齿轮302a能够与连接齿轮302b啮合，让连接齿轮302b能够与从动齿轮302c进行啮合，此时的该三个齿轮的半径相同，旋转速度也相同，让从动齿轮302c进行等速带动凸柱302d和固定轴303a进行旋转。55.使用过程中，推压单元303包括设置在从动齿轮302c外表面并能够于混合箱201中旋转的固定轴303a和设置在固定轴303a一端与间歇单元304相配合的椭圆块303b，间歇单元304包括与椭圆块303b相贴合能够在混合箱201中滑动并延伸至导气管206中的导气块304a，以及连接在导气块304a外表面并设置于混合箱201中的弹簧304b。56.在固定轴303a进行旋转时，固定轴303a则会带动椭圆块303b旋转，而由于椭圆块303b为椭圆状，在弹簧304b的作用下，让导气块304a始终贴合椭圆块303b的外表面，此时椭圆块303b则会通过椭圆外形间断性推动导气块304a，让导气块304a能够利用弹簧304b进行往复滑动，此时的导气块304a向充满气体的导气管206移动时，导气管206中的气体则会因为被挤压，气体无法从单向进气阀206a排出，只能从单向出气阀206b排出，而由于单向出气阀206b的出口在下方，能够让气体能够通过导气管206排入至混合箱201中与液体充分混合产生反应，能够让，而导气块304a远离导气管206移动时，产生负压，则会从单向进气阀206a吸入气体，循环往复。57.更进一步的，间断填液单元305包括通过槽口305b与凸柱302d相配合的连接块305a、设置在连接块305a一侧的连接柱305c，以及设置在连接柱305c一端的圆盘块305d，圆盘块305d的外表面开设有凹槽305d-1，且凹槽305d-1与输液管204相配合。58.而同时从动齿轮302c在旋转时，从动齿轮302c则会带动凸柱302d同时旋转，此时的凸柱302d则会通过旋转间断性卡入到槽口305b中，通过推动挤压槽口305b的内表面带动连接块305a旋转，此时的连接块305a则会旋转四分之一周，达到凸柱302d每旋转一周，连接块305a旋转四分之一周的效果，连接块305a每次旋转，则通过连接柱305c带动圆盘块305d旋转，此时的圆盘块305d带动凹槽305d-1旋转，一旦当凹槽305d-1旋转至输液管204下方时，重力作用下的输液管204的材料则向下进入至凹槽305d-1中储存，当凹槽305d-1一旦再次旋转则通过斜面倒入至混合箱201中与液体充分混合产生反应。59.整个操作过程中，进液量与排出量根据需求调整，容量不会漫至凹槽305d-1倒出液体的高度。60.其余结构与实施例2的结构相同。61.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。62.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征。63.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。









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