一种基于水蒸气压缩的双酚F脱酚系统的制作方法

本技术涉及双酚f除酚，尤其涉及一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统。

背景技术：

1、双酚f（bisphenol f, bpf），化学名称为双-（羟基苯基）甲烷，是一种化学结构与双酚a（bpa）类似但取代基不同的化工原料，自上世纪八十年代起逐步开发并应用于工业领域。

2、双酚f的合成主要通过苯酚与甲醛在酸性催化剂（如硫酸、磷酸等）作用下发生缩合反应实现，其主反应方程式如下所示：

3、

4、尽管双酚f早在1970年代即实现实验室制备，但该反应表观简单，实际机理复杂，副反应较多，极易生成酚醛树脂。为抑制副反应、提高双酚f产率，通常需大幅过量使用苯酚，酚醛摩尔比（即苯酚与甲醛的摩尔比）常高于10:1，生产高纯度产品时酚醛摩尔比甚至达到20:1，从而导致后续纯化过程中需去除大量未反应的苯酚。

5、目前，工业上常采用使用釜式蒸发器脱除双酚f粗产物中过量的苯酚，即利用夹套加热和/或内置盘管加热两种间接加热方式加热双酚f粗产物，并使双酚f粗产物中的苯酚蒸发分离，以获得高纯度双酚f产品。但由于苯酚初始过量较多，该过程能耗极高。此外，脱酚过程中产生的苯酚蒸汽经冷凝后，其热能通常由冷却水吸收并直接排放，未能实现有效回收，导致整体能量利用效率低、生产成本居高不下。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，通过对双酚f脱酚系统进行改进，实现了对热苯酚蒸汽潜热的有效回收利用，从而显著降低能耗与生产成本，以克服现有技术中的不足之处。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，包括降膜蒸发器、换热器、蒸汽压缩机、水蒸气提供车间和水蒸气输送管；所述水蒸气提供车间用于提供高温高压水蒸气；

4、所述降膜蒸发器开设有用于双酚f粗产物进料的进料口；所述水蒸气输送管的出气口与所述降膜蒸发器的进气口相互连通，所述水蒸气输送管用于向所述降膜蒸发器输送高温高压水蒸气，所述降膜蒸发器用于将待纯化的双酚f粗产物分离为热苯酚蒸汽和第一双酚f液体；

5、所述降膜蒸发器开设有第一水蒸气出口和第一苯酚蒸汽出口；所述换热器开设有水蒸气进口、第一苯酚蒸汽进口、苯酚液体出口和第二水蒸气出口；所述第一水蒸气出口与所述水蒸气进口通过管道相互连通，所述第一苯酚蒸汽出口与所述第一苯酚蒸汽进口通过管道相互连通，所述换热器用于将热苯酚蒸汽与低温低压水蒸气进行热交换；

6、所述第二水蒸气出口与所述蒸汽压缩机的进气口相互连通，所述水蒸气输送管的进气口均与所述蒸汽压缩机的出气口和所述水蒸气提供车间的出气口相互连通；

7、所述水蒸气输送管的进气口与所述水蒸气提供车间的出气口之间开设有第一阀门，所述第一阀门用于打开和关闭所述水蒸气提供车间的出气口。

8、进一步地，还包括薄膜蒸发器；

9、所述降膜蒸发器设置有第一出液口；所述薄膜蒸发器设置有导热油进口、第一双酚f进液口和第二苯酚蒸汽出口，所述第一双酚f进液口与所述第一出液口相互连通，所述第二苯酚蒸汽出口与所述第一苯酚蒸汽进口相互连通；

10、所述导热油进口与导热油供源相连相互连通，所述薄膜蒸发器用于将第一双酚f液体分离为苯酚蒸汽和第二双酚f液体。

11、进一步地，还包括高温导热油输入管，所述高温导热油输入管连接于导热油供源和所述薄膜蒸发器之间；

12、所述高温导热油输入管设有输油开关阀门，所述输油开关阀门用于打开和关闭所述高温导热油输入管。

13、进一步地，还包括输料管和第一双酚f液体收集罐；

14、所述输料管的进料口与所述第一出液口相互连通，所述输料管的出料口分别与所述第一双酚f进液口和所述第一双酚f液体收集罐相互连通；

15、所述输料管的出料口与所述第一双酚f进液口之间设置有第二阀门，所述第二阀门用于调节所述第一双酚f进液口的进液量；

16、所述输料管的出料口与所述第一双酚f液体收集罐之间设置第三阀门，所述第三阀门用于调节所述第一双酚f液体收集罐的进液量。

17、进一步地，还包括挤出机；所述薄膜蒸发器设置有第二出液口，所述挤出机的进料口与所述第二出液口相互连通，所述挤出机用于将第二双酚f液体转变为双酚f固体。

18、进一步地，还包括称重装袋机，所述称重装袋机的进料口与所述挤出机的出料口相互连通。

19、进一步地，还包括苯酚回收罐；

20、所述苯酚液体出口通过管道与所述苯酚回收罐的进料口相互连通；所述苯酚回收罐用于将苯酚液体进行回收。

21、进一步地，还包括冷凝器；

22、所述苯酚回收罐开设有第三苯酚蒸汽出口和苯酚液体进液口，所述第三苯酚蒸汽出口、所述冷凝器和所述苯酚液体进液口通过管道依次相互连通。

23、进一步地，还包括循环冷却水管，所述循环冷却水管的循环冷却水输出端与所述冷凝器400的循环冷却水输入端相互连通；

24、所述循环冷却水管开设有循环冷却水调节阀，所述循环冷却水调节阀用于打开和关闭所述循环冷却水管。

25、本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

26、1、双酚f脱酚系统包括降膜蒸发器、换热器、蒸汽压缩机、水蒸气提供车间和水蒸气输送管。其中，进料口向降膜蒸发器中进料双酚f粗产物。由于双酚f粗产物中双酚f的沸点一般大于250℃，苯酚的沸点为182℃，二者沸点相差较大。因此，在系统运行的初始阶段，利用水蒸气提供车间提供的高温高压水蒸气（即生蒸汽）与双酚f粗产物进行热交换，可使双酚f粗产物中所含的苯酚迅速汽化，从而将双酚f粗产物分离为第一双酚f液体和热苯酚蒸汽，进而实现双酚f粗产物的初步分离。同时，在高温高压水蒸气（即生蒸汽）对双酚f粗产物进行热交换的过程中，高温高压水蒸气转化为低温低压水蒸气。

27、2、本技术方案中低温低压水蒸气通过管道从第一水蒸气出口流向水蒸气进口，热苯酚蒸汽通过管道从第一苯酚蒸汽出口流向第一苯酚蒸汽进口，在换热器中热苯酚蒸汽（热流体）与脱酚过程中产生的低温低压水蒸气（冷流体）进行热交换，将低温低压水蒸气的温度显著升高，实现热能的初步回收。再利用蒸汽压缩机对升温后的水蒸气进行加压升温，转化为高温高压水蒸气，替代外部的高温高压水蒸气用于蒸发双酚f粗产物中残留的苯酚。此外，在热苯酚蒸汽（热流体）与脱酚过程中产生的低温低压水蒸气（冷流体）进行热交换的过程中，热苯酚蒸汽冷凝为苯酚液体，便于苯酚回收和系统的脱酚。

1.一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，其特征在于：包括降膜蒸发器、换热器、蒸汽压缩机、水蒸气提供车间和水蒸气输送管；所述水蒸气提供车间用于提供高温高压水蒸气；

2.根据权利要求1所述的一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，其特征在于：还包括薄膜蒸发器；

3.根据权利要求2所述的一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，其特征在于：还包括高温导热油输入管，所述高温导热油输入管连接于导热油供源和所述薄膜蒸发器之间；

4.根据权利要求2所述的一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，其特征在于：还包括输料管和第一双酚f液体收集罐；

5.根据权利要求4所述的一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，其特征在于：还包括挤出机；所述薄膜蒸发器设置有第二出液口，所述挤出机的进料口与所述第二出液口相互连通，所述挤出机用于将第二双酚f液体转变为双酚f固体。

6.根据权利要求5所述的一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，其特征在于：还包括称重装袋机，所述称重装袋机的进料口与所述挤出机的出料口相互连通。

7.根据权利要求6所述的一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，其特征在于：还包括苯酚回收罐；

8.根据权利要求7所述的一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，其特征在于：还包括冷凝器；

9.根据权利要求8所述的一种基于水蒸气压缩的双酚f脱酚系统，其特征在于：还包括循环冷却水管，所述循环冷却水管的循环冷却水输出端与所述冷凝器的循环冷却水输入端相互连通；