CN103638686B - 连续蒸馏分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续蒸馏分离装置，适合具有危险倾向的敏感含能物质的蒸馏使用。该装置包括容器，容器内由上而下依次设置有多个曲道蒸馏器，曲道蒸馏器包括螺旋栅格以及设置在螺旋栅格下方的加热腔，相邻两个加热腔通过加热腔连接管连通，各个螺旋栅格的底端与其下方相邻的螺旋栅格的顶端通过曲道连接管连通，容器的顶部设置有物料入口、加热介质出口和加热介质入口，加热介质入口通过入口管路与位于最下方的曲道蒸馏器的加热腔连通，加热介质出口与位于最上方的曲道蒸馏器的加热腔连通，物料入口与位于最上方的曲道蒸馏器的螺旋栅格的顶端连通，容器的底部设置有第一排出口和第二排出口。
Description
技术领域
本发明涉及连续蒸馏分离装置，尤其涉及用于具有危险倾向的敏感含能物质的蒸馏分离的装置。
背景技术
在对于像硝化甘油类等具有危险倾向的敏感含能物质不能通过常用方法除去其中的水分或其它溶剂，因为该类物质对温度、摩擦、撞击和跌落等因素影响均有发生爆炸的危险。
常用去除水分或溶剂杂质的方法主要有：干燥法、釜式蒸馏法、膜式蒸馏法和塔式蒸馏法等。其中干燥法只能适用于少量物质，且时间较长；釜式蒸馏法在有搅拌时效果较佳，对摩擦、撞击等敏感的物质不适用；薄膜式蒸馏法同样需要搅拌液体成膜形成分子蒸馏，效率最高但需要搅拌仍不适用于上述物质的提纯；塔式蒸馏法适用于分散性流动性较好的大量液体的蒸馏分离，不适用于上述对摩擦、撞击和跌落等因素影响均有发生爆炸的危险的液体精制提纯。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供适合具有危险倾向的敏感含能物质用的连续蒸馏分离装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：连续蒸馏分离装置，包括容器，所述容器内由上而下依次设置有多个曲道蒸馏器，曲道蒸馏器包括螺旋栅格以及设置在螺旋栅格下方的加热腔，所述螺旋栅格包括基体以及设置在基体内的由上而下盘旋延伸的蒸馏流道，相邻两个加热腔通过加热腔连接管连通，各个螺旋栅格的底端与其下方相邻的螺旋栅格的顶端通过曲道连接管连通，容器的顶部设置有物料入口、加热介质出口和加热介质入口，加热介质入口通过入口管路与位于最下方的曲道蒸馏器的加热腔连通，加热介质出口通过出口管路与位于最上方的曲道蒸馏器的加热腔连通，物料入口通过物料输送管与位于最上方的曲道蒸馏器的螺旋栅格的顶端连通，容器的底部设置有第一排出口和第二排出口，第一排出口与容器的内腔连通，第二排出口与最下方的曲道蒸馏器的螺旋栅格的底端连通。
上述装置中，各个加热腔和相应管路形成一个加热介质循环通路，该加热介质循环通路用于加热介质的流动，加热介质在其内流动过程中可持续对螺旋栅格内的液体物料进行加热，使液体物料蒸馏分离，且加热介质不会进入螺旋栅格内。而各个螺旋栅格和相应的管路形成一个液体物料流动通路，使得液体物料可由上而下逐渐一层一层的流动，在流动过程中，液体物料受到各个加热腔内加热介质的加热而逐渐进行蒸馏分离。
进一步的是：容器的顶部还设置有温度计插入口。
进一步的是：容器的顶部设置有第一连接口，第一连接口与容器内腔连通。
进一步的是：螺旋栅格的基体为上端大且下端小的锥形，螺旋栅格的蒸馏流道的出口位于基体的底部中心。
本发明的有益效果是：
a、被提纯的液态物料可实现连续蒸馏，提高生产效率，从而可实现工业化规模化生产。
b、设备中没有强制机械或气体搅拌，可以对摩擦、撞击等操作具有危险倾向的敏感含能物质进行蒸馏提纯。
c、物料在设备中可进行真空负压蒸馏，可以降低蒸馏温度，既能降低能耗，又能对温度敏感的物质进行蒸馏提纯。
附图说明
图1为本发明的连续蒸馏分离装置的示意图；
图2为螺旋栅格的示意图；
图中标记为：调节阀1，加热介质出口2，第一连接口3，物料入口4，温度计插入口5，加热介质入口6，第二排出口7，第一排出口8，容器9，出口管路10，加热腔11，螺旋栅格12，加热腔连接管13，入口管路14，基体15，蒸馏流道16，曲道连接管17，出口18，物料输送管19。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1和图2所示，本发明的连续蒸馏分离装置包括容器9，所述容器9内由上而下依次设置有多个曲道蒸馏器，曲道蒸馏器包括螺旋栅格12以及设置在螺旋栅格12下方的加热腔11，所述螺旋栅格12包括基体15以及设置在基体15内的由上而下盘旋延伸的蒸馏流道16，相邻两个加热腔通过加热腔连接管13连通，各个螺旋栅格的底端与其下方相邻的螺旋栅格的顶端通过曲道连接管17连通，容器9的顶部设置有物料入口4、加热介质出口2和加热介质入口6，加热介质入口6通过入口管路14与位于最下方的曲道蒸馏器的加热腔连通，加热介质出口2通过出口管路10与位于最上方的曲道蒸馏器的加热腔连通，物料入口4通过物料输送管19与位于最上方的曲道蒸馏器的螺旋栅格的顶端连通，容器9的底部设置有第一排出口8和第二排出口7，第一排出口8与容器9的内腔连通，第二排出口7与最下方的曲道蒸馏器的螺旋栅格的底端连通。
使用时，如图1所示，将物料入口4与物料总管相连，物料总管上可设置调节阀1，以便于调节液态物料的流量和流速，更好的实现连续蒸馏分离作业。加热介质入口6和加热介质出口2可分别与热源相连，通过热源持续向各个加热腔11提供加热介质，例如热水等。加热介质进入容器9后通过入口管路14先进入最下方的加热腔内，然后依次向上流动，直至从加热介质出口2流出，在流动过程中，持续对螺旋栅格内的液体物料加热，使低沸点的物质从螺旋栅格内蒸馏出来，使高沸点的物质沿着各个螺旋栅格不断向下流动直至从第二排出口7排出。被蒸馏出的低沸点的物质可从第一排出口8排出，第一排出口8还可将受到容器的器壁冷却后的液态低沸点物质排出。
上述螺旋栅格12内的蒸馏流道的设置方式有多种，例如可为上端小且下端大的锥形，蒸馏流道由上而下盘旋向下延伸，蒸馏流道每层螺旋逐渐变宽，但这种方式不利于螺旋栅格12与加热腔内的加热介质进行换热。优选是如图2所示，螺旋栅格12的基体15为上端大且下端小的锥形，螺旋栅格12的蒸馏流道的出口18位于基体15的底部中心。这种结构，蒸馏流道每层螺旋由上而下逐渐变窄，最终收于出口18。这种结构使得加热腔内的加热介质可更加充分的与每层螺旋接触换热，换热效率更高。
为了能准确监控容器9内的温度，以便准确控制加入液态物料的时机，容器9的顶部还设置有温度计插入口5。通过温度计插入口5可向容器9内插入温度计来检测容器9内的温度。当容器9内的温度达到预设值时，可开启图1中的调节阀1向容器9内流入液态物料。
在上述基础上，在容器的顶部设置第一连接口3，第一连接口3与容器内腔连通。第一连接口3可与抽真空装置相连，这样可对容器9进行抽真空操作。物料在设备中可进行真空负压蒸馏，可以降低蒸馏温度，既能降低能耗，又能对温度敏感的物质进行蒸馏提纯。而且，上述第一连接口3还可作为低沸点物质的排出口，其功能类似上述第一排出口8。
Claims (4)
1.连续蒸馏分离装置，包括容器（9），其特征是：所述容器（9）内由上而下依次设置有多个曲道蒸馏器，曲道蒸馏器包括螺旋栅格（12）以及设置在螺旋栅格（12）下方的加热腔（11），所述螺旋栅格（12）包括基体（15）以及设置在基体（15）内的由上而下盘旋延伸的蒸馏流道（16），相邻两个加热腔通过加热腔连接管（13）连通，各个螺旋栅格的底端与其下方相邻的螺旋栅格的顶端通过曲道连接管（17）连通，容器（9）的顶部设置有物料入口（4）、加热介质出口（2）和加热介质入口（6），加热介质入口（6）通过入口管路（14）与位于最下方的曲道蒸馏器的加热腔连通，加热介质出口（2）通过出口管路（10）与位于最上方的曲道蒸馏器的加热腔连通，物料入口（4）通过物料输送管（19）与位于最上方的曲道蒸馏器的螺旋栅格的顶端连通，容器（9）的底部设置有第一排出口（8）和第二排出口（7），第一排出口（8）与容器（9）的内腔连通，第二排出口（7）与最下方的曲道蒸馏器的螺旋栅格的底端连通。
2.如权利要求1所述的连续蒸馏分离装置，其特征是：容器（9）的顶部还设置有温度计插入口（5）。
3.如权利要求1或2所述的连续蒸馏分离装置，其特征是：容器的顶部设置有第一连接口（3），第一连接口（3）与容器内腔连通。
4.如权利要求1或2所述的连续蒸馏分离装置，其特征是：螺旋栅格（12）的基体（15）为上端大且下端小的锥形，螺旋栅格（12）的蒸馏流道的出口（18）位于基体（15）的底部中心。
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