滲透汽化(pervaporation,PV)和蒸汽滲透(vapor permeation,VP)是在混合物組分化學位梯度推動下,利用各組分在膜表面吸附與擴散速率的不同實現分離的過程。其中以液體形式供料稱為滲透汽化,以蒸汽形式供料稱為蒸汽滲透。滲透側通過抽真空冷凝(或氣體吹掃、吸附)的方式轉移收集滲透物。該技術具有以下顯著優點:
節能:較精餾節能30-50% | 緊湊:僅是精餾占地的1/5-1/3 |
減排:單程收率>99.8% | 簡便:全自動控制,即插即用 |
極致:產品水含量<5ppm | 安全:適合易燃、易爆溶劑脫水 |
● 針對制藥行業精制工序的母液回用,我們的專利技術,SISiR°(Solvent&Intermediate Simultaneously Recovery)工藝可實現溶媒和高值中間體的同時回收。
● 我們開發的獨特的高壓低溫滲透汽化工藝,HiPLoT-PV°(High Pressure Low Temperature Pervaporation),適用于液化氣高效率、高程度除濕應用。
應用領域
典型的醇水分離性能表
分離對象 | 原料含量(醇) | 溫度(℃) | 分離系數 | 透量(kg/m2h) |
甲醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 0.62 |
甲醇 | 99.0wt.% | 100 | >1000 | 0.50 |
乙醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 2.37 |
乙醇 | 90.0 wt.% | 120 | >10000 | 4.62 |
乙醇 | 98.0 wt.% | 120 | >10000 | 1.85 |
正丙醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 2.69 |
異丙醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 2.55 |
正丁醇 | 90.0wt.% | 60 | >10000 | 2.80 |
叔丁醇 | 90.0 wt.% | 60 | >10000 | 2.66 |
乙二醇 | 13wt.% | 120 | >10000 | 10.0 |
技術指標
指標項目 | 指標內容 |
進料條件 | 處理量 | 年產量:50噸~10萬噸 |
進料條件 | 氣相/液相 |
原料組成 | 水含量:100 ppm~50wt% |
pH | 6-8 |
電導率 | <10 us·cm-1 |
其他條件 | 不含可能對膜產生污染的物質(匯甬公司可以提供解決方案) |
操作條件 | 操作壓力 | 原料側 | 0.1-1.4MPa.A |
滲透側 | 100~8000Pa.A |
產品參數 | 操作溫度 | 0-200℃ |
操作方式 | 間歇/連續 |
產品指標 | 水含量:可低至5 ppm |
單程回收率 | 99.8%~100% |
雜質引入 | 無金屬離子引入 |
典型案例
異丙醇
項目 | 低壓蒸汽/元 | 電力/元 | 循環冷卻水/元 | 冷凍水/元 | 總計 |
精餾 | 620 | 20 | 37 | --- | 677 |
吸附 | 350 | 60 | 20 | --- | 430 |
滲透汽化 | 87 | 26 | 4 | 9 | 126 |
1、核算示例(年處理2000噸,異丙醇含量從85%提高到99.9%)
2、蒸汽按200元/噸,電按照0.7元/kWh,冷卻水按照0.35元/噸,冷凍水按照1元/噸;
3、表中所列數據為元/噸原料。
乙腈
項目 | 低壓蒸汽/元 | 電力/元 | 循環冷卻水/元 | 冷凍水/元 | 總計 |
精餾 | 460 | 30 | 15 | --- | 505 |
滲透汽化 | 100 | 14 | 1 | 5 | 120 |
1、核算示例(年處理4000噸,乙含量從80%提高到99.5%)
2、蒸汽按200元/噸,電按照0.7元/kWh,冷卻水按照0.35元/噸,冷凍水按照1元/噸;
3、表中所列數據為元/噸原料;
四氫呋喃
項目 | 低壓蒸汽/元 | 電力/元 | 循環冷卻水/元 | 冷凍水/元 | 總計 |
精餾 | 400 | 25 | 20 | --- | 445 |
滲透汽化 | 60 | 12 | 12 | 6 | 90 |
1、核算示例(年處理800噸,四氫呋喃含量從80%提高到99.5%);
2、蒸汽按200元/噸,電按照0.7元/kWh,冷卻水按照0.35元/噸,冷凍水按照1元/噸;
3、表中所列數據為元/噸原料;
10噸/天 95%乙醇制備99.5%無水乙醇
項目 | 共沸精餾工藝 | 分子篩膜工藝 |
年處理量 | 噸/年 | 3300 |
蒸汽 | 元/噸產品 | 440 | 92 |
循環水 | 元/噸產品 | 19 | 18 |
電能 | 元/噸產品 | 8 | 10 |
共沸夾帶劑 | 元/噸產品 | 50 | 0 |
膜材料折舊(5年) | 元/噸產品 | 0 | 58.8 |
設備折舊(10年) | 元/噸產品 | 40 | 31.5 |
單位產品運行成本 | 元/噸產品 | 557 | 210.3 |
總運行能耗(萬元/年) | | 183.8 | 69.4 |
總收益(萬元/年) | | 114.4 |
設備價格(萬元) | | 130 | 200 |
投資增加部分(萬元) | | 70 |
投資回報期(天) | | 223 |