CN103911173A - 混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种针对混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置及工艺。其装置中的混合加热罐是一个由下端封头、中间筒体和上端锥形体罐壁组成的立式结构容器;混合加热罐内的中下部盛装有混合料液;混合加热罐内混合料液上方气相空间的中上部设置有引流器,引流器进口呈向上角度设置,引流器出口穿越混合加热罐的罐壁,通过引流管与液相抽出物储罐的上端口连通;在引流器进口上方的气相空间内设置有冷凝器。本发明利用混合料液的工作温度,使热加工过程中混合料液因热解而产生的相对小分子组分,在混合加热罐的气相空间内实现两次相变并与相对大分子的混合料液实现高效分离,得到具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好的终端产品。

Description

混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置及工艺
技术领域
[0001] 本发明主要涉及人为混合热加工有机物料过程中的抽提提纯领域,尤其是一种混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置及工艺。
[0002] 背景技术
人为混合热加工有机物料过程是:刻意地将两种以上物料混合在一起所形成含有有机物的混合料液并进行加热和搅拌而形成其它产品的过程,例如:
以润滑油和高分子聚合物为原料,将其混合而形成混合料液,经过受热、搅拌的加工过程,而生产粘度指数改进剂产品。
[0003] 以润滑油和能改善润滑油性能的物质为原料,将其混合而形成混合料液,经过受热、搅拌的加工过程,而生产润滑油添加剂产品,如分散剂、清净剂、抗磨剂等。
[0004] 以高分子矿物油和硫化橡胶粉为原料,将其混合而形成混合料液,经过受热、搅拌的加工过程,而生产液体橡胶产品。
[0005] 以含有胶质的润滑油油料和吸附剂为原料,将其混合而形成混合料液,经过高温受热、搅拌的加工过程,而得到高效完成吸附使命的吸附剂副产品和纯净度更高的润滑基础油主产品。
[0006] 现有技术的混合热加工有机物料大部分是在敞口常压(约100000帕)下的加热罐内完成,因此有机物料既通过热量而完成其加工过程,同时还将遭受来自于热量的热解破坏而使其综合品质下降。
[0007] 常规下混合料液在受热搅拌的加工过程中,相对的受热温度越高、受热时间越长,所得产品的混溶性或者吸附净化性越好,但是其内有机物料所遭受的热解破坏和高温氧化越严重,由此使所得的产品闪点低、色度深、挥发性气味大、抗氧化性能次。
[0008] 形成上述弊端的主要因素是因为热解破坏而使混合料液中产生了小分子(较相对大分子小的分子)组分,而作为有机物的常规特性而言,分子量越小,闪点越低、挥发性气味越大。分子量越小,抗氧化性能越差而导致产品的色度大幅加深等弊端,因此将混合料液中小分子组分与混合料液进行高效分离,是提高混合料液终端产品品质的最好方法。
[0009] 虽然在当前吸附净化润滑基础油场合出现了在较高的温度下实施真空减压抽提技术,但是该技术只能将分子质量很小的组分在混合加热容器内进行汽化而发生一次相变做功,并以膨胀数倍体积的物态变化由混合加热容器上端的排气口以气相物态排出,由此膨胀数倍体积的抽出物(被汽化的小分子组分)必然大幅抵消用于真空减压抽提的真空度而使混合加热容器之内的真空度大幅下降,不能将分子质量较小的组分实现深度抽提分离,使所得的润滑基础油产品仍存在闪点低、色度深、挥发性气味大、抗氧化性能差等弊端,由此该技术至今也没有得到较好的推广应用。
发明内容
[0010]本发明的目的在于克服背景技术之不足,而提供一种利用混合料液的加工工作温度,使热加工过程中混合料液之内因热解而产生的相对小分子组分,在混合加热罐的气相空间内实现两次相变并与相对大分子的混合料液实现高效分离的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置及工艺。
[0011] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置,包括:内置搅拌机构并具有进料管和排料管的混合加热罐、温度调节器、顶层抽提口、顶层抽提管线、单向阀、参与提供真空减压动力的真空泵,所述混合加热罐是一个由下端封头、中间筒体和上端锥形体罐壁组成的立式结构容器;在所述混合加热罐内的中下部盛装有混合料液;在所述混合加热罐内混合料液上方气相空间的中上部设置有引流器,引流器进口呈向上角度设置,引流器出口穿越混合加热罐的罐壁,通过引流管与液相抽出物储罐的上端口连通;在所述引流器进口上方的气相空间内,设置有冷凝器,所述冷凝器是螺旋式冷凝器、板式冷凝器、列管式冷凝器中任意一种或两种以上的组合。
[0012] 采用上述技术方案本装置与现有技术相比,具有下述突出的特点:
通过在真空减压工况下内置引流器的混合加热罐以及设置于引流器进口之上的冷凝器,使热加工过程中混合料液之内因热解而产生的相对小分子组分,在引流器进口之上冷凝器的作用下,通过两次相变并与相对大分子的混合料液实现高效分离,由此使混合加热罐之内保持较高的真空度,在较高真空度的作用下,使混合料液经历深度抽提提纯净化,使最终形成的大分子主产品(抽余物)具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好等优势。
[0013] 作为本发明装置的一种优选方案,在所述引流器进口至冷凝器之间的气相空间内设置有与混合加热罐 内壁连接的上口大下口小的圈形引流板。
[0014] 作为本发明装置的一种优选方案,在所述引流器进口至混合料液液面之间的气相空间内,设置有上端与进料管的出口连通、下端呈簸箕状出口、整体呈层叠盘旋的螺旋汽化槽。
[0015] 作为本发明装置的一种优选方案,在所述混合加热罐上端锥形体罐壁之下至混合料液液面之间的混合加热罐罐壁之上,遍布设置有再热体。
[0016] 作为本发明装置的一种优选方案,所述引流器为双层壳体结构,在双层壳体所形成的空间内设置有隔热材料;在所述引流器的外层壳体之上设置有与其内部相通的双层壳体恒压口,恒压管线一端与双层壳体恒压口连通,另一端旋转向下与与混合加热罐内气相空间相通的真空减压空间连通。
[0017] 作为本发明装置的一种优选方案,在所述混合加热罐外端下部的中央部位安装有与混合加热罐内部相通的密封轴承组件和减速机支架,减速机安装在混合加热罐之下的减速机支架下端,搅拌机构的搅拌轴穿越密封轴承组件与减速机连接。
[0018] 作为本发明装置的一种优选方案,所述参与提供真空减压动力的真空泵是滑阀式
真空泵。
[0019] 本发明解决其技术问题所采用的深度抽提提纯工艺通过如下技术方案实现:
一种混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯工艺,其步骤如下:
a、将两种以上物料混合在一起而形成含有有机物的混合料液,通过进料管将其注入具有减压功能和液相抽出物收集功能、内置引流器、在引流器进口上方设置有冷凝器的混合加热罐之内,其注料量占混合加热罐容积的30%至70% ;b、开启真空泵,使混合加热罐之内进入真空减压的工况状态;
C、开启减速机带动混合加热罐之内的搅拌机构进行旋转搅拌,使混合加热罐之内的混合料液进入旋转互动状态;
d、开启温度调节器向混合料液进行放热,使混合料液在接受搅拌机构搅拌的工况下获得预期工作温度,当混合料液得到预期工作温度下的预期搅拌时间时,停止温度调节器放热,当混合料液达到适宜的排料温度后将其所形成的预期产品排往预期的工段单元,由此完成混合热加工有机物料过程;
利用上述过程的工作温度及混合加热罐之内的真空减压真空度,使混合料液因热解而变成小分子的组分发生汽化相变与相对大分子的混合料液实现分离,可以被液化的抽出物在引流器进口上方冷凝器的冷却下,发生液化相变再次以收缩数倍体积的物态变化被还原成液态,并经由引流器与混合加热罐之内的混合料液实现彻底分离最终被液相抽出物储罐所收集,不能被液化的抽出物以气相物态的形式被真空泵排往外界,由此完成混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程;
e、通过分别完成混合热加工有机物料的过程和混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程所形成的终端主产品是具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好的产品O
[0020] 采用上述工艺的本发明与现有技术相比:
通过在具有减压功能和液相抽出物收集功能、内置引流器、在引流器进口上方设置有冷凝器的混合加热罐之内,进行混合热加工的有机物料,可以通过两次相变分离而使混合加热罐气相空间之内保持较高真空度,从而实现针对混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯、由此使所得的终端主产品(抽余物)具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好等优势。
[0021] 作为本发明工艺的一种优选方案,所述步骤a中的混合料液可以是下述混合浆液中的之一:(i )润滑油和小型颗粒状高分子聚合物混合在一起而形成含有有机物的混合浆液,(ϋ)将润滑油和能改善润滑油性能的物质混合在一起而形成含有有机物的混合浆液,(iii)将高分子矿物油和硫化橡胶粉混合在一起而形成含有有机物的混合浆液,(iv)将含有胶质的润滑油油料和吸附剂混合在一起而形成含有有机物的混合浆液;在步骤e中所形成的最终主产品相应是:(i )粘度指数改进剂产品,(ϋ)润滑油添加剂产品,(iii)液体橡胶产品,(iv)纯净度更高的润滑基础油产品。
[0022]作为本发明工艺的一种优选方案,所述步骤d中混合加热罐之内混合料液上方的真空减压真空度在2000帕以下。
附图说明
[0023] 图1是本发明实施例的结构示意图。
[0024] 图中:混合加热罐I,保温层2,混合料液3,减速机4,密封轴承组件5,减速机支架6,搅拌机构7,排料管8,动力泵9,丁字形三通管线10,再热体进口 11,温度调节器12,内路阀门13,外路阀门14,进料管15,再热体16,再热体出口 17,板式冷凝器18,螺旋式冷凝器19,列管式冷凝器20,顶层抽提口 21,顶层抽提管线22,恒压管线23,单向阀24,真空泵25,罐体上端口 26,引流器进口 27,引流板28,双层壳体恒压口 29,引流管30,液相抽出物储罐31,引流器32,螺旋汽化槽33,混合料液液面34。
具体实施方式
[0025] 下面通过实施例进一步阐述本发明,目的仅在于更好地理解本发明内容。
[0026] 参见附图,本实施例中:
为了便于识别,下述运用了锥形体罐壁的部件,在具体实施中,锥形体罐壁与封头的功能是类同的,它们之间没有本质上的区别。
[0027] 混合加热罐I是一个由下端封头、中间筒体和上端锥形体罐壁组成的立式结构容器,垂直安放在支架之上。在混合加热罐I的底部、中上部、上部及顶部分别设置有与其内部相通的排料管8、进料管15、罐体上端口 26,在各管口的外口端均设置有法兰盘。在混合加热罐I上端锥形体之下的外部,设置有保温层2。
[0028] 在混合加热罐I内的中下部盛装有混合料液3。由此在混合加热罐I内至顶层抽提口 21之间所形成的总容积空间被混合料液液面34分割成两部分,由混合料液3占据的空间称之为液相空间,由混合料液液面34以上至顶层抽提口 21之间所形成的空间称之为气相空间。
[0029] 在混合加热罐I内混合料液上方气相空间的中上部设置有引流器32,引流器进口27呈向上角度设置,引流器32出口穿越混合加热罐I的罐壁,通过引流管30与液相抽出物储罐31的上端口连通。
[0030] 在引流器进口 27 上方的气相空间内,设置有冷凝器,冷凝器是螺旋式冷凝器19、板式冷凝器18、列管式冷凝器20中任意一种或两种以上的组合。
[0031 ] 在具体实施中,可以根据工艺及工况需要,选择其中的一种、两种或三种。
[0032] 螺旋式冷凝器19是一个呈螺旋形态的管状体,该管状体的进口和出口分别穿越混合加热罐I的罐壁与外界的冷媒相通。
[0033] 板式冷凝器18是一个刻意通过金属板进行热量交换做功的换热器,本实施例中的板式冷凝器18是混合加热罐I在保温层2之上的裸体部分,该裸体部分既是板式冷凝器18,也是混合加热罐I罐壁的一部分。
[0034] 列管式冷凝器20是一个两端设置有法兰盘,其内分别设置有管程和壳程的冷凝器,该冷凝器的管程与混合加热罐I内部相通,该冷凝器的壳程通过冷媒的进口和出口与外界的冷媒相通,该冷凝器两端的法兰盘与上端口 26和顶层抽提口 21之上的法兰盘相匹配。列管式冷凝器20垂直安装在罐体上端口 26与顶层抽提口 21之间。
[0035] 在引流器进口 27至冷凝器之间的气相空间内设置有与混合加热罐I内壁连接的上口大下口小的圈形引流板28。引流板28的下口直径小于引流器进口 27的外径。引流板28的原则性功能是将引流板28以上气相空间内发生液化相变的抽出物引流至引流板28之下的引流器进口 27之内。
[0036] 在引流器进口 27至混合料液液面34之间的气相空间内,设置有上端与进料管15的出口连通、下端呈簸箕状出口、整体呈层叠盘旋的螺旋汽化槽33。螺旋汽化槽33是一个类似于簸箕的凹形槽,该凹形槽以螺旋的形态自上向下地层叠盘旋在引流器32之下的气相空间的内,该螺旋形态凹形槽上端头设置有侧口端板并与进料管15的出口连通,该螺旋形态凹形槽下端头的侧端口呈常开状态,当混合料液3由进料管15的出口流出后,混合料液3可以完全、顺利地自上向下顺延螺旋汽化槽33向下流淌至混合料液液面34以下的混合料液3之中。
[0037] 在混合加热罐I上端锥形体之下至混合料液液面34之间的混合加热罐I罐壁之上,遍布设置有再热体16。本实施例中的再热体16是一个遍布盘旋在混合加热罐I局部罐壁之上的管状体,它的两端分别与再热体进口 11和再热体出口 17连通。再热体16的原则性功能是使局部(锥形体罐壁之下至混合料液液面34之间)的混合加热罐I罐壁温度高于自然条件下所形成的温度,由此使局部的混合加热罐I罐壁形成抑制气相组分失热液化的固相放热面。
[0038] 引流器32是一个类似于漏斗的部件;引流器进口 27的外径小于混合加热罐I内径,由此在引流器进口 27的侧端与混合加热罐I内壁之间形成一条气相通道。
[0039] 引流器32为双层壳体结构,在双层壳体所形成的空间内设置有隔热材料;在引流器32的外层壳体之上设置有与其内部相通的双层壳体恒压口 29,恒压管线23 —端与双层壳体恒压口 29连通,另一端旋转向下与与混合加热罐I内气相空间相通的真空减压空间连通。本述的隔热材料是任意的不良导热材料,例如:固相的保温棉材料或气相介质材料等。在具体实施中,引流器32双层壳体内部既可以与混合加热罐I内气相空间直接连通,也可以与与混合加热罐I内气相空间相通的真空减压空间连通,真空减压空间所指的范围是自真空泵25的进口至混合加热罐I之内气相空间之间所形成的空间。[0040] 本实施例中,恒压管线23 —端与引流器32的双层壳体恒压口 29连通,另一端旋转向下与顶层抽提管线22的中部连通。
[0041] 在混合加热罐I内的中下部安装有由搅拌轴和搅拌桨等部件组成的搅拌机构7。
[0042] 在混合加热罐I外端下部的中央部位安装有与混合加热罐I内部相通的密封轴承组件5和减速机支架6,减速机4安装在混合加热罐I之下的减速机支架6下端,搅拌机构7的搅拌轴穿越密封轴承组件5与减速机4连接。
[0043] 密封轴承组件5是一个既可以使搅拌机构7的搅拌轴在一个相对范围内旋转,又可以将混合加热罐I之内搅拌机构7的搅拌轴与外界实现相对密封的组件。
[0044] 参与提供真空减压动力的真空泵25是滑阀式真空泵。滑阀式真空泵与往复式真空泵相比,具有密封性好、噪音低、真空度高等优势。滑阀式真空泵与液环式真空泵相比,具有能效比闻、真空度闻等优势。
[0045] 顶层抽提口 21是一个在口端向下封头的顶部连通有管线端口的部件,在封头的下口端连接有与罐体上端口 26法兰盘相匹配的法兰盘。
[0046] 顶层抽提管线22 —端与顶层抽提口 21的出口连通,另一端穿越单向阀24与真空泵25的进口连通,中部与恒压管线23连通。
[0047] 为了更加环保起见,真空泵25的出口可以与外界的废气焚烧炉燃烧室连通。
[0048] 丁字形三通管线10是一个具有三个端口的管线,下端口穿越温度调节器12和动力泵9与排料管8的出口相通,左端口穿越外路阀门14与外界相通,右端口穿越内路阀门13与进料管15的进口相通。
[0049] 混合料液3是刻意地将两种以上物料混合在一起而形成含有有机物的混合浆液。
[0050] 温度调节器12是一个可以改变混合料液3温度的部件,它既可以发挥放热功能,又可以发挥吸热功能,也可以发挥恒温功能,在发挥放热功能时,它相当于是一个管式炉或换热器,在发挥吸热功能时,它相当于是一个冷凝器。
[0051] 减压下混合加热罐I之内混合料液3液层越厚、温度越高,越容易发生强烈的沸溢现象而引发雾沫夹带致使抽余物(经历抽提的混合料液3)大量进入抽出物(由混合料液3之内抽出的小分子组分)之内。
[0052] 减压下混合加热罐I之内混合料液液面34与引流器进口 27的距离越短,其抽提效率越高,但是越容易发生因沸溢而引发雾沫夹带现象的发生,致使抽余物大量进入抽出物之内。
[0053] 因此混合加热罐I之内混合料液液面34与引流器进口 27的距离应尽量缩短,但是应该避免因沸溢而引发雾沫夹带的现象发生。
[0054] 装置的工作原理:
混合料液3通过丁字形三通管线10的上端,穿越外路阀门14、内路阀门13经由进料管15进入混合加热罐I之内,其注料量约占混合加热罐I容积的二分之一左右。
[0055] 开启真空泵25,使混合加热罐I之内的气压进入真空减压状态。
[0056] 开启减速机4带动搅拌机构7进行旋转搅拌,使混合加热罐I之内的混合料液3进入旋转互动状态。
[0057] 开启内路阀门13,关闭外路阀门14,开启动力泵9,使混合加热罐I之内的混合料液3顺延排料管8、动力泵9、丁字形三通管线10、温度调节器12、内路阀门13、进料管15再次进入混合加热罐I之内进行循环流动。
[0058] 开启温度调节器12,使其发挥放热功能,在温度调节器12放热的作用下,使旋转互动、循环流动下的混合料液3温度不断上升,当混合料液3达到预期工作温度时,将温度调节器12由放热状态调节至恒温状态或停止放热状态,当混合料液3达到工作温度下的预期搅拌时间时,将温度调节器12调节至吸热状态,当混合料液3的温度下降到适宜的排料温度时,关闭真空泵25和动力泵9,缓慢开启内路阀门13和外路阀门14,使真空减压状态下的混合加热罐I恢复常压,当混合加热罐I恢复常压后,关闭内路阀门13,开启外路阀门14和动力泵9将混合料液3在动力泵9的动力下排往预期的工段单元,当排料工作完毕时,分别关闭减速机4和动力泵9,由此完成混合热加工有机物料的过程。
[0059] 在履行上述混合热加工有机物料的过程中,混合料液3利用热量和搅拌而完成转化预期产品的使命,同时混合料液3也在遭受高温氧化和热解的破坏,使其中部分料液发生热解而变成小分子组分,但是在此装置的作用下,混合料液3可以利用其热加工温度,使变成小分子的组分发生汽化相变,此时在混合料液3中,不断有被汽化的高温气相抽出物以膨胀数倍体积的物态变化,脱离混合料液液面34穿越气相通道接受引流器进口 27上方气相空间内冷凝器的冷却。
[0060]经冷却后可以被液化的抽出物发生液化相变再次以收缩数倍体积的物态变化变成液态并落入引流器进口 27之内,落入引流器进口 27之内的液态抽出物经由引流管30被液相抽出物储罐31所收集,由此可大幅抑制被液化后的抽出物再次回流至混合料液3之内。
[0061] 经冷却后不能被液化的抽出物以气相物态的形式经由罐体上端口 26、顶层抽提口21、顶层抽提管线22、单向阀24被真空泵25排往外界,由此完成混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程。[0062] 在上述过程中,混合加热罐I内的气相抽出物通过发生液化相变再次以收缩数倍体积的物态变化变成液态,并被液相抽出物储罐31所收集,从而降低混合加热罐I之内的真空损失,使混合加热罐I之内可以保持较高的真空度,在此特定的工况气压下,不但可以抑制混合料液3的高温氧化,还可以将因热解而产生的相对小分子组分以抽出物的形态与相对大分子混合料液3实现高效分离,从而得到经过深度抽提提纯净化后的相对大分子混合料液3产品,以此体现该装置有益的提纯效果。
[0063] 在上述工作原理的解析下,通过在真空减压工况下内置引流器32的混合加热罐I以及设置于引流器进口 27之上的冷凝器,使热加工过程中混合料液3之内因热解而产生的相对小分子组分,在引流器进口 27之上冷凝器的作用下,通过两次相变并与相对大分子的混合料液3实现高效分离,由此使混合加热罐I之内保持较高的真空度,在较高真空度的作用下,使混合料液3经历深度抽提提纯净化,使最终形成的大分子主产品(抽余物)具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好等优势。
[0064] 为了使引流器进口 27更多地收集发生液化相变的抽出物,在所述在引流器进口27至冷凝器之间的气相空间内设置有与混合加热罐I内壁连接的上口大下口小的圈形引流板28。
[0065] 为了使受热后的混合料液3获得更多的汽化时间和汽化面积以及更短的气相流动距离而提高其汽化效率、避免因受热后混合料液3的液层过厚而发生强烈的沸溢现象而引发雾沫夹带致使抽余物大量进入抽出物之内,在所述在引流器进口 27至混合料液液面34之间的气相空间内,设置有上端与进料管15的出口连通、下端呈簸箕状出口、整体呈层叠盘旋的螺旋汽化槽33。
[0066] 为了抑制引流板 28之下至混合料液液面34之间的混合加热罐I罐壁失热而导致气相抽出物失热液化,再次回流至混合料液3之内,在所述在混合加热罐I上端锥形体罐壁之下至混合料液液面34之间的混合加热罐I罐壁之上,遍布设置有再热体16。
[0067] 为了抑制引流器32下端因较低的温度而导致气相抽出物因失热液化,再次回流至混合料液3之内;避免作用在引流器32双层壳体内外的压差而对引流器32双层壳体的损坏并抑制液相抽出物流入双层壳体所形成的空间内,所述引流器32为双层壳体结构,在双层壳体所形成的空间内设置有隔热材料;在所述在引流器32的外层壳体之上设置有与其内部相通的双层壳体恒压口 29,恒压管线23 —端与双层壳体恒压口 29连通,另一端旋转向下与与混合加热罐I内气相空间相通的真空减压空间连通。
[0068] 为了高效利用混合加热罐I上部的空间,通过混合料液下部所形成的静压而减小密封轴承组件5内外的压差,在所述混合加热罐I外端下部的中央部位安装有与混合加热罐I内部相通的密封轴承组件5和减速机支架6,减速机4安装在混合加热罐I之下的减速机支架6下端,搅拌机构7的搅拌轴穿越密封轴承组件5与减速机4连接。
[0069] 为了进一步提高真空泵做功的真空度、环保水平和能效比,所述参与提供真空减压动力的真空泵25是滑阀式真空泵。
[0070] 提纯工艺实施例1:
第一步:
混合料液3是刻意地将润滑油和小型颗粒状高分子聚合物混合在一起而形成含有有机物的混合浆液。其混合比例是润滑油占88%,高分子聚合物占12%。[0071]第二部:
将混合料液3通过进料管15注入具有减压功能和液相抽出物收集功能、内置引流器32、在引流器进口 27上方设置有冷凝器的混合加热罐I之内,其注料量约占混合加热罐I容积的二分之一左右;
第三步:
开启真空泵25,使混合加热罐I之内混合料液上方进入2000帕以下的真空减压状态; 第四步:
开启减速机4带动搅拌机构7进行旋转搅拌,使混合加热罐I之内的混合料液3进入旋转互动状态;
第五步:
混合热加工有机物料过程:开启温度调节器12向混合料液3进行放热,使混合料液3在接受搅拌机构7搅拌的工况下获得预期工作温度,当混合料液3达到160°C的预期工作温度时,混合料液3之内的高分子聚合物由小型颗粒状变成模糊圆点状,为了使高分子聚合物全部溶解在润滑油中,还需使温度调节器12通过发挥恒温功能而使混合料液3保持在160°C左右的温度下并持续8小时,以此满足工作温度下8小时的预期搅拌时间要求,而使混合料液3之内的高分子聚合物全部溶解在润滑油中,由此得到预期的粘度指数改进剂产品,此后使温度调节器12发挥吸热功能而使高温下的粘度指数改进剂产品进行降温,当温度降低至80°C以下的适宜排料温度时,关闭真空泵25,将混合加热罐I之内的真空减压状态恢复至常压状态,通过动力泵9将粘度指数改进剂产品排往预期产品包装桶之内,当排料工作完毕时,分别关闭减速机4和动力泵9。
[0072] 混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程;利用混合热加工有机物料过程的工作温度及混合加热罐I之内的真空减压真空度,使混合料液3因热解而变成小分子的组分发生汽化相变与相对大分子的混合料液3实现分离,可以被液化的抽出物在引流器进口 27上方冷凝器的冷却下,发生液化相变再次以收缩数倍体积的物态变化被还原成液态,并经由引流器32与混合加热罐I之内的混合料液3实现彻底分离最终被液相抽出物储罐31所收集,不能被液化的抽出物以气相物态的形式被真空泵25排往外界。
[0073] 第六步:
通过分别完成混合热加工有机物料的过程和混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程所形成的粘度指数改进剂产品具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好等优势。
[0074] 提纯工艺实施例2:
实施例2与实施例1的实施方法基本相同,其区别仅在于如下内容:
第一步:
混合料液3是刻意地将润滑油和能改善润滑油性能的物质混合在一起而形成含有有机物的混合浆液。其混合比例是润滑油占80%,能改善润滑油性能的物质占20%。
[0075] 第五步:
混合热加工有机物料过程:开启温度调节器12向混合料液3进行放热,使混合料液3在接受搅拌机构7搅拌的工况下获得预期工作温度,当混合料液3达到180°C的预期工作温度时,混合料液3之内能改善润滑油性能的物质与润滑油已形成部分溶解状态,为了使能改善润滑油性能的物质全部溶解在润滑油中,还需使温度调节器12通过发挥恒温功能而使混合料液3保持在180°C左右的温度下并持续3小时,以此满足工作温度下3小时的预期搅拌时间要求,而使混合料液3之内能改善润滑油性能的物质全部溶解在润滑油中,由此得到预期的润滑油添加剂产品,此后使温度调节器12发挥吸热功能而使高温下的润滑油添加剂产品进行降温,当温度降低至80°C以下的适宜排料温度时,关闭真空泵25,将混合加热罐I之内的真空减压状态恢复至常压状态,通过动力泵9将润滑油添加剂产品排往预期产品包装桶之内,当排料工作完毕时,分别关闭减速机4和动力泵9。
[0076] 第六步:
通过分别完成混合热加工有机物料的过程和混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程所形成的润滑油添加剂产品具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好等优势。
[0077] 提纯工艺实施例3:
实施例3与实施例1的实施方法基本相同,其区别仅在于如下内容:
第一步:
混合料液3是刻意地将高分子矿物油和硫化橡胶粉混合在一起而形成含有有机物的混合浆液。其混合比例是高分子矿物油占80%,硫化橡胶粉占20%。
[0078] 第五步:
混合热加工有机物料过程:开启温度调节器12向混合料液3进行放热,使混合料液3在接受搅拌机构7搅拌的工况下获得预期工作温度,当混合料液3达到250°C的预期工作温度时,混合料液3之内硫化橡胶粉与高分子矿物油已形成部分溶解状态,为了使硫化橡胶粉全部溶解在高分子矿物油中,还需使温度调节器12通过发挥恒温功能而使混合料液3保持在250°C左右的温度下并持续5小时,以此满足工作温度下5小时的预期搅拌时间要求,而使混合料液3之内硫化橡胶粉全部溶解在高分子矿物油中,由此得到预期的液体橡胶产品,此后使温度调节器12发挥吸热功能而使高温下的液体橡胶产品进行降温,当温度降低至150°C以下的适宜排料温度时,关闭真空泵25,将混合加热罐I之内的真空减压状态恢复至常压状态,通过动力泵9将液体橡胶产品排往预期产品包装桶之内,当排料工作完毕时,分别关闭减速机4和动力泵9。
[0079] 第六步:
通过分别完成混合热加工有机物料的过程和混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程所形成的液体橡胶产品具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好等优势。
[0080]提纯工艺实施例4:
实施例4与实施例1的实施方法基本相同,其区别仅在于如下内容:
第一步:
混合料液3是刻意地将含有胶质的润滑油油料和吸附剂混合在一起而形成含有有机物的混合浆液。其混合比例是含有胶质的润滑油油料占94%,吸附剂占6%。
[0081] 第五步:
混合热加工有机物料过程:开启温度调节器12向混合料液3进行放热,使混合料液3在接受搅拌机构7搅拌的工况下获得预期工作温度,当混合料液3达到260°C的预期工作温度时,混合料液3之内吸附剂已发挥较高的吸附效率,为了使吸附剂发挥更高的吸附效率,还需使温度调节器12通过发挥恒温功能而使混合料液3保持在260°C左右的温度下并持续0.5小时,以此满足工作温度下0.5小时的预期搅拌时间要求,而使吸附剂通过发挥更高的吸附效率而得到纯净度更高的润滑基础油产品,此后使温度调节器12发挥吸热功能而使高温下的混合料液3进行降温,当温度降低至140°C以下的适宜排料温度时,关闭真空泵25,将混合加热罐I之内的真空减压状态恢复至常压状态,通过动力泵9将混合料液3排往预期过滤机之内进行过滤,当排料过滤工作完毕时,分别关闭减速机4和动力泵9,由此得到高效完成吸附使命的吸附剂副产品和纯净度更高的润滑基础油主产品。
[0082] 第六步:
通过分别完成混合热加工有机物料的过程和混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程所形成的预期纯净度更高的润滑基础油产品,具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好等优势。
[0083] 在上述各实施例的解析下,通过在具有减压功能和液相抽出物收集功能、内置引流器32、在引流器进口 27上方设置有冷凝器的混合加热罐I之内,进行混合热加工的有机物料,可以通过两次相变分离而使混合加热罐I气相空间之内保持较高真空度,从而实现针对混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯、由此所得的主产品(抽余物)具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好等优势。
[0084] 为了更加明确本工艺的适用范围,所述步骤a中的混合料液可以是下述混合浆液中的之一:(i )润滑油和小型颗粒状高分子聚合物混合在一起而形成含有有机物的混合浆液,(ϋ)将润滑油和能改善润滑油性能的物质混合在一起而形成含有有机物的混合浆液,(iii)将高分子矿物油和硫化橡胶粉混合在一起而形成含有有机物的混合浆液,(iv)将含有胶质的润滑油油料和吸 附剂混合在一起而形成含有有机物的混合浆液;在步骤e中所形成的最终主产品相应是:(i )粘度指数改进剂产品,(ϋ)润滑油添加剂产品,(iii)液体橡胶产品,(iv)纯净度更高的润滑基础油产品。
[0085] 本述的吸附剂包括:活性炭、具有吸附性能的矿土以及硅胶等具有吸附性能的材料。
[0086] 为了使本工艺进一步发挥深度抽提提纯功效,所述步骤d中混合加热罐I之内混合料液上方的真空减压真空度在2000帕以下。
[0087] 为了进一步提高本工艺的环保性能,所述步骤d中不能被液化的抽出物以气相物态的形式被真空泵25排往外界的废气焚烧炉燃烧室中。
[0088] 针对本发明的相关说明:
在上述操作中,对于减速机4、动力泵9、温度调节器12、真空泵25的开启次序没有具体的限制。
[0089] 在履行混合热加工有机物料的过程中,混合料液3在受热的作用下,使其中部分料液发生热解而变成小分子组分,但是在可以通过两次相变分离而使混合加热罐I的气相空间之内具备较高真空度的作用下,混合料液3可以利用其热加工温度,使变成小分子的组分发生汽化相变,此时在混合料液3中,不断有被汽化的高温气相抽出物以膨胀数倍体积的物态变化,脱离混合料液3接受引流器进口 27上方冷凝器的冷却,可以被液化的抽出物发生液化相变再次以收缩数倍体积的物态变化被还原成液态,并经由引流器32与混合加热罐I之内的混合料液3实现分离最终被液相抽出物储罐31所收集,不能被液化的抽出物以气相物态的形式被真空泵25排往外界。
[0090] 第一次相变是由液相变成气相的汽化相变,在该过程中,液相介质将以膨胀数倍体积的物态变化变成气相介质,由此该过程将消耗部分真空度气压。而第二次相变是由气相变成液相的液化相变,在该过程中,气相介质将以收缩数倍体积的物态变化变成液相介质,由此该过程将补偿部分真空度气压。由此可以使混合加热罐I气相空间之内保持较高
的真空度。
[0091] 通过深度抽提提纯工艺,不但可将混合料液之内因热解而产生的相对小分子组分进行高效提纯分离,还可以将混合料液原料之内原有的相对小分子组分进行高效提纯分离。
[0092] 上述各实施例的描述均不是对本发明方案的限制,任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

Claims (10)

1.一种混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置,包括:内置搅拌机构并具有进料管和排料管的混合加热罐、温度调节器、顶层抽提口、顶层抽提管线、单向阀、参与提供真空减压动力的真空泵,其特征在于,所述混合加热罐是一个由下端封头、中间筒体和上端锥形体罐壁组成的立式结构容器;在所述混合加热罐内的中下部盛装有混合料液;在所述混合加热罐内混合料液上方气相空间的中上部设置有引流器,引流器进口呈向上角度设置,引流器出口穿越混合加热罐的罐壁,通过引流管与液相抽出物储罐的上端口连通;在所述引流器进口上方的气相空间内,设置有冷凝器,所述冷凝器是螺旋式冷凝器、板式冷凝器、列管式冷凝器中任意一种或两种以上的组合。
2.根据权利要求1所述的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置,其特征在于,在所述引流器进口至冷凝器之间的气相空间内设置有与混合加热罐内壁连接的上口大下口小的圈形引流板。
3.根据权利要求1所述的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置,其特征在于,在所述引流器进口至混合料液液面之间的气相空间内,设置有上端与进料管的出口连通、下端呈簸箕状出口、整体呈层叠盘旋的螺旋汽化槽。
4.根据权利要求1所述的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置,其特征在于,在所述混合加热罐上端锥形体罐壁之下至混合料液液面之间的混合加热罐罐壁之上,遍布设置有再热体。
5.根据权利要求1所述的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置,其特征在于,所述引流器为双层壳体结构,在双层壳体所形成的空间内设置有隔热材料;在所述引流器的外层壳体之上设置有与其内部相通的双层壳体恒压口,恒压管线一端与双层壳体恒压口连通,另一端旋转向下与与混合加热罐内气相空间相通的真空减压空间连通。
6.根据权利要求1所述的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置,其特征在于,在所述混合加热罐外端下部的中央部位安装有与混合加热罐内部相通的密封轴承组件和减速机支架,减速机安装在混合加热罐之下的减速机支架下端,搅拌机构的搅拌轴穿越密封轴承组件与减速机连接。
7.根据权利要求1所述的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置,其特征在于,所述参与提供真空减压动力的真空泵是滑阀式真空泵。
8.—种如权利要求1所述的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯装置的深度抽提提纯工艺,其步骤如下: a、将两种以上物料混合在一起而形成含有有机物的混合料液,通过进料管将其注入具有减压功能和液相抽出物收集功能、内置引流器、在引流器进口上方设置有冷凝器的混合加热罐之内,其注料量占混合加热罐容积的30%至70% ; b、开启真空泵,使混合加热罐之内进入真空减压的工况状态; C、开启减速机带动混合加热罐之内的搅拌机构进行旋转搅拌,使混合加热罐之内的混合料液进入旋转互动状态; d、开启温度调节器向混合料液进行放热,使混合料液在接受搅拌机构搅拌的工况下获得预期工作温度,当混合料液得到预期工作温度下的预期搅拌时间时,停止温度调节器放热,当混合料液达到适宜的排料温度后将其所形成的预期产品排往预期的工段单元,由此完成混合热加工有机物料过程;利用上述过程的工作温度及混合加热罐之内的真空减压真空度,使混合料液因热解而变成小分子的组分发生汽化相变与相对大分子的混合料液实现分离,可以被液化的抽出物在引流器进口上方冷凝器的冷却下,发生液化相变再次以收缩数倍体积的物态变化被还原成液态,并经由引流器与混合加热罐之内的混合料液实现彻底分离最终被液相抽出物储罐所收集,不能被液化的抽出物以气相物态的形式被真空泵排往外界,由此完成混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程; e、通过分别完成混合热加工有机物料的过程和混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯过程所形成的终端主产品是具备闪点高、色度浅、挥发性气味小、抗氧化性能好的产品O
9.根据权利要求8所述的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯工艺,其特征在于:所述步骤a中的混合料液可以是下述混合浆液中的之一:(i )润滑油和小型颗粒状高分子聚合物混合在一起而形成含有有机物的混合浆液,(ϋ )将润滑油和能改善润滑油性能的物质混合在一起而形成含有有机物的混合浆液,(iii)将高分子矿物油和硫化橡胶粉混合在一起而形成含有有机物的混合浆液,(iv)将含有胶质的润滑油油料和吸附剂混合在一起而形成含有有机物的混合浆液;在步骤e中所形成的最终主产品相应是:(i )粘度指数改进剂产品,(ii)润滑油添加剂产品,(iii)液体橡胶产品,(iv)纯净度更高的润滑基础油产品。
10.根据权利要求8所述的混合热加工有机物料过程中的深度抽提提纯工艺,其特征在于:所述步骤d中混合加热罐之内混合料液上方的真空减压真空度在2000帕以下。
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