脱除聚四氢呋喃中钠离子的装置的制作方法

1.本实用新型涉及聚四氢呋喃中脱除钠离子技术领域，是一种脱除聚四氢呋喃中钠离子的装置。


背景技术：

2.聚四氢呋喃是一类具有不同分子质量的直链聚醚二元醇，又名聚四亚甲基醚二醇。目前聚四氢呋喃的生产工艺主要有美国dupont 公司开发的nafion磺酸基超强树脂催化剂工艺（invista工艺）、德国basf 公司和韩国ptg 公司的黏土法工艺、意大利conser公司生产工艺等。以上工艺生产聚四氢呋喃产生的中间产品聚四亚甲基醚二酯（ptmea）均需要添加碱性催化剂（甲醇钠）来促进ptmea和甲醇发生酯交换反应生成聚四氢呋喃。目前为止，中国的聚四氢呋喃生产厂家大多采用invista生产工艺，该工艺采用中和法脱除聚四氢呋喃产品中的钠离子,关于中和反应美国专利4460796介绍了一种碱性催化剂通过与正磷酸按1.5至2.5∶3的当量比进行反应而被除去的方法，形成的盐可随后通过过滤与聚四氢呋喃相互分离。
3.该方法在原则上适用于以间歇法操作的中和反应，但在连续操作方式中存在一定的问题，这是由于工业生产运行过程中会产生波动，因而反应剂酸的添加就难以控制在一定的当量范围内。在异常的操作中，异常量的碱或过量的酸会污染聚四氢呋喃产物。中和法存在设备投资大、操作强度和难度高等特点。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种脱除聚四氢呋喃中钠离子的装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决聚四氢呋喃中钠离子的脱除问题以及离子交换器内的树脂破损颗粒无法及时清理出去离子交换器的问题。
5.本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种脱除聚四氢呋喃中钠离子的装置，包括第一去离子交换器、第二去离子交换器、第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器，第一去离子交换器的上部进口固定连通有第一进液管线，第一进液管线进口与第一去离子交换器的上部进口之间的第一进液管线上从左至右依次固定连通有第一脱盐水进液管线和甲醇进液管线，甲醇进液管线与第一去离子交换器的上部进口之间第一进液管线与第二去离子交换器的上部进口之间固定连通有第二进液管线，第一去离子交换器的顶部出口固定连通有第一废水管线，第二去离子交换器的下部进口固定连通有第一再生液进液管线，第一再生液进液管线与第一去离子交换器的下部进口之间固定连通有第二再生液进液管线，第一再生液进液管线进口与第二再生液进液管线之间的第一再生液进液管线上固定连通有第二脱盐水进液管线，第一去离子交换器的底部出口与第一过滤器进口之间固定连通有第一排液管线，第一过滤器出口固定连通有第二排液管线，第一排液管线与第二过滤器进口之间固定连通有第七排液管线，第二过滤器出口固定连通有第四排液管线，第四排液管线与第一过滤器出口之间固定连通有第二排液管线，第四排液管线与第二
排液管线相连通,第二排液管线与第四排液管线出口之间的第四排液管线与第二进液管线之间固定连通有第一返液管线，第二去离子交换器的顶部出口固定连通有第二废水管线，第一废水管线和第二废水管线固定相连通，第二去离子交换器的底部出口与第三过滤器进口之间固定连通有第三排液管线，第三排液管线与第四过滤器进口之间固定连通有第八排液管线，第四过滤器出口固定连通有第六排液管线，第二进液管线和第一去离子交换器的上部进口之间的第一进液管线固定连通有第二返液管线，第二返液管线与第四过滤器出口之间的第六排液管线与第三过滤器出口之间固定连通有第五排液管线。
6.下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：
7.上述第一去离子交换器的底部出口和第七排液管线之间的第一排液管线上固定安装有第一输送泵。
8.上述第二去离子交换器的底部出口与第八排液管线之间的第三排液管线上固定安装有第二输送泵。
9.本实用新型通过离子交换的方式脱除聚四氢呋喃中的钠离子，利用反向再生的方式，将离子交换器内的树脂破损颗粒及时清理出去离子交换器，其结构合理而紧凑，使用方便，可实现聚四氢呋喃中钠离子的脱除，具有安全、省力、简便、高效的特点。
附图说明
10.附图1为本实用新型的工艺流程图。
11.附图中的编码分别为：1为第一去离子交换器，2为第二去离子交换器，3为第一过滤器，4为第二过滤器，5为第三过滤器，6为第四过滤器，7为第一输送泵，8为第二输送泵，9为第一进液管线，10为第一脱盐水进液管线，11为甲醇进液管线，12为第二进液管线，13为第一排液管线，14为第二排液管线，15为第三排液管线，16为第四排液管线，17为第一返液管线，18为第五排液管线，19为第六排液管线，20为第二返液管线，21为第一再生液进液管线，22为第二再生液进液管线，23为第一废水管线，24为第二废水管线，25为第二脱盐水进液管线，26为第七排液管线，27为第八排液管线。
具体实施方式
12.本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
13.在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
14.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：
15.如附图1所示，该脱除聚四氢呋喃中钠离子的装置，包括第一去离子交换器1、第二去离子交换器2、第一过滤器3、第二过滤器4、第三过滤器5、第四过滤器6，第一去离子交换器1的上部进口固定连通有第一进液管线9，第一进液管线9进口与第一去离子交换器1的上部进口之间的第一进液管线9上从左至右依次固定连通有第一脱盐水进液管线10和甲醇进液管线11，甲醇进液管线11与第一去离子交换器1的上部进口之间第一进液管线9与第二去离子交换器2的上部进口之间固定连通有第二进液管线12，第一去离子交换器1的顶部出口
固定连通有第一废水管线23，第二去离子交换器2的下部进口固定连通有第一再生液进液管线21，第一再生液进液管线21与第一去离子交换器1的下部进口之间固定连通有第二再生液进液管线22，第一再生液进液管线21进口与第二再生液进液管线22之间的第一再生液进液管线21上固定连通有第二脱盐水进液管线25，第一去离子交换器1的底部出口与第一过滤器3进口之间固定连通有第一排液管线13，第一过滤器3出口固定连通有第二排液管线14，第一排液管线13与第二过滤器4进口之间固定连通有第七排液管线26，第二过滤器4出口固定连通有第四排液管线16，第四排液管线16与第一过滤器3出口之间固定连通有第二排液管线14，第四排液管线16与第二排液管线14相连通,第二排液管线14与第四排液管线16出口之间的第四排液管线16与第二进液管线12之间固定连通有第一返液管线17，第二去离子交换器2的顶部出口固定连通有第二废水管线24，第一废水管线23和第二废水管线24固定相连通，第二去离子交换器2的底部出口与第三过滤器5进口之间固定连通有第三排液管线15，第三排液管线15与第四过滤器6进口之间固定连通有第八排液管线27，第四过滤器6出口固定连通有第六排液管线19，第六排液管线19与第二进液管线12和第一去离子交换器1的上部进口之间的第一进液管线9固定连通有第二返液管线20，第二返液管线20与第四过滤器6出口之间的第六排液管线19与第三过滤器5出口之间固定连通有第五排液管线18。
16.根据需要，从醇解合成反应蒸馏塔底部出来的物料（70%至85%的聚四亚甲基醚二酯，15%至30%的甲醇，微量甲醇钠）与循环甲醇（稀释冷却用）混合后在55℃至65℃的温度下进入第一去离子交换器1或第二去离子交换器2，在barg2.5至4barg的压力条件下，通过第一去离子交换器1或第二去离子交换器2过程中发生阳离子交换，将ptmea中夹带的钠离子通过离子交换与第一去离子交换器1或第二去离子交换器2内的氢离子发生基团交换，金属钠离子被留在第一去离子交换器1或第二去离子交换器2上，而氢离子交换后形成甲醇进入后工段进行回收；第一去离子交换器1或第二去离子交换器2运行一定周期后离子交换能力下降，需要将其切出来进行再生，用强酸性物料经过第一去离子交换器1或第二去离子交换器2，在一定的条件下发生反应，将第一去离子交换器1或第二去离子交换器2内的金属第二返液管线20钠离子全部置换出来，第一去离子交换器1或第二去离子交换器2达到吸附周期后（钠离子吸附量达到800kg以后将会对后工段进行取样分析，后工段产品色度上涨或者是羰基比上涨后判定为周期已到，一般为150小时左右）将其隔离出来进行再生，再生后备用，可以重复使用。
17.根据需要，第一去离子交换器1或第二去离子交换器2的控制条件为：温度55℃至65℃；压力控制：2.5barg至4barg；液位：15%至35%；压差控制：＜20kpa。
18.如附图1所示，第一去离子交换器1的底部出口和第七排液管线26之间的第一排液管线13上固定安装有第一输送泵7。
19.如附图1所示，第二去离子交换器2的底部出口与第八排液管线27之间的第三排液管线15上固定安装有第二输送泵8。
20.根据需要，再生过程中可以用80℃热水对第一去离子交换器1或第二去离子交换器2进行冲洗，可以去除一些比较难溶的有机物，提高第一去离子交换器1或第二去离子交换器2的再生质量，提高装置运行效率。
21.根据需要，第一去离子交换器1和第二去离子交换器2的出口各设计两台过滤器（其中一台为15根滤芯，一台为52根滤芯）用来过滤去离子装置离子交换器内的树脂破损颗
粒，防止进入后工段而影响产品质量，两台过滤器一开一备，可以提升装置的负荷及运行的连续性。第一再生液进液管线21或第二再生液进液管线22通过位于第一去离子交换器1或第二去离子交换器2下部的进液口进液，从第一再生液进液管线21或第二再生液进液管线22的第一废水管线23或第二废水管线24排出，实现反向再生。第一去离子交换器1或第二去离子交换器2运行期间可以一开一备，保证了装置运行的连续性。
22.以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
23.本实用新型的使用方法，按照下述方法进行：第一步，树脂交换吸附钠离子饱和后，关闭第一进液管线9的阀门，开启甲醇进液管线11的阀门，按照3000kg/h至5000kg/h的流速进行冲洗，甲醇的冲洗用量为15000kg至18000kg；第二步，关闭甲醇进液管线11的阀门，开启第二脱盐水进液管线25的阀门，按照3000kg/h至5000kg/h的流速进行冲洗，脱盐水的冲洗用量为15000kg至18000kg；第三步，关闭第一脱盐水进液管线10的阀门，开启第二再生液进液管线22的阀门，控制5000kg/h至7000kg/h的流速进行反向再生，再生液的用量为20000kg；第四步，关闭第二再生液进液管线22的阀门，开启第一脱盐水进液管线10的阀门，用常温的脱盐水按照3000kg/h至5000kg/h的流速进行常温冲洗1h，达到ph值控制要求后关闭阀门；第五步，开启第一脱盐水进液管线10的阀门，用55℃至60℃的脱盐水冲洗12000kg至15000kg后达到要求ph值；第六步，关闭第一脱盐水进液管线10的阀门，开启甲醇进液管线11的阀门，按照3000kg/h至5000kg/h的流速，甲醇的冲洗用量为15000kg，操作过程结束。