CN103977597A - 一种立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，包括由六层箱体组成的立式蒸脱机，下五层箱体的底板和侧壁设有加热的蒸汽夹套，最上层箱体的底部设有环形蒸汽管，环形蒸汽管上斜置多根蒸汽管；每层箱体内均设有料高指示器和根据本层料高自动调整上层物料下落速度的自动料门；料封输送绞笼连接最上层箱体的上端，最下层箱体设有旋塞出料阀；每层箱体均设有搅拌刮刀，搅拌刮刀固定在主轴上，主轴固定在箱体内并能转动；最上层箱体经惯性捕尘器连接列管换热器的壳程，最后连接去分水箱接管。本发明解决了杜仲果壳难蒸脱、浸出溶耗高的技术难题，适合大型产业化加工；自动料门工作原理简单、可靠、便于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置。
背景技术
杜仲胶和天然橡胶化学成份相同，但分子结构不同，杜仲胶为反式聚异戊二烯，天然橡胶为顺式聚异戊二烯。由于同种杜仲胶分子因硫化方式不同，既可呈现橡胶态又可呈现不同的塑料态，因而具有十分重要的应用价值，是一种新兴的并且具有多种用途的功能材料。杜仲胶存在于杜仲叶、皮和果实中，其中果壳含胶量最高，可达20%-30%，是提取杜仲胶的理想原料。
杜仲胶易溶于石油醚等非极性溶剂，采用石油醚等非极性溶剂对杜仲果壳中的胶进行提取后，会残留有不少溶剂，需要进行蒸脱处理，这样才能降低溶剂损耗和成本，但浸出后的果壳在蒸脱过程中会析出微量杜仲胶，析出的微量杜仲胶将果壳包的非常紧密，使溶剂难以蒸脱，且杜仲胶属于新兴产业，很少可借鉴的成熟经验和技术，普通的蒸脱装置并不能使杜仲果壳彻底脱溶，要实现杜仲果壳的彻底脱溶，必须针对杜仲果壳物料的特点设计全新的溶剂蒸脱装置，才能降低溶剂损耗和成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种脱溶彻底、结构简单、能耗较低、能实现连续化生产的立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置。
为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：
一种立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，包括由六层箱体组成的立式蒸脱机，其特征在于：下五层箱体的底板和侧壁设有加热的蒸汽夹套，最上层箱体的底部设有环形蒸汽管，环形蒸汽管上斜置多根蒸汽管可实现对物料直接加热，又不会被物料堵塞；每层箱体内均设有料高指示器和根据本层料高自动调整上层物料下落速度的自动料门；料封输送绞笼连接最上层箱体的上端，最下层箱体设有旋塞出料阀；每层箱体均设有搅拌刮刀，搅拌刮刀固定在主轴上，主轴固定在箱体内并能转动；最上层箱体经惯性捕尘器连接列管换热器的壳程，最后连接去分水箱接管；列管换热器的管程连接冷却水进管和冷却水出管；第一、二、三层箱体有排气口与大气接通、第四、五层箱体有管道与最高层箱体接通。
所述惯性捕尘器设有清理口。
所述列管换热器的壳程接压力平衡罐管，使装置的压力平衡、安全性更高，也便于排出影响冷凝的不凝性气体。
所述最上层箱体设有人孔，其它箱体设有活门，便于检修和清理物料。
所述主轴由电机通过电机联轴器带动主轴联轴器使之转动，转动装置还设有减速机。
所述立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置还设有蒸汽分汽缸，便于统筹和调控各层箱体的蒸汽分配。
所述自动料门由弧形料门、转轴、指针、料口、轴套和拖板构成，其特征在于：拖板上焊接有配重，弧形料门可以通过轴套绕转轴摆动。这种自动料门可以根据本层物料的高度，自动调节料口开度，达到控制上层物料下落速度的目的；指针可以显示物料的高度，起指示器的作用。
当本层物料较少时，没有物料作用拖板、拖板自然下垂，这时弧形料门与料口的开口最大，这时物料最易由上层下落到下层；当物料层越来越高，拖板被物料上浮；物料的高度增加，物料使拖板上浮，使自动料门的开口缩小，当上浮到一定程度，开口被完全关闭，这时物料不再落入下层。
因此，通过自动料门控制，下层物料全满后，上层物料才会逐渐全满，六层物料全满后，适当开启最下层旋塞阀，使物料的输出保持适当的速度就能连续工作，完成脱溶干燥。
所述箱体、阀门和管道设有保温层，防止热量损失。
本设计采用全密闭连续立式热能脱溶干燥，将杜仲果壳中的溶剂和水汽蒸脱并冷凝，再输送去分水箱，实现溶剂的循环使用。
含溶剂的杜仲果壳物料由料封输送绞笼连续加入最上层的箱体，绞笼轴前端略短于外管，因而有一段物料滞留，实现物料料封隔离。料层立式蒸脱机一共六层，下面五层一般每层高50—80厘米，最上层高度一般是下层的3-5倍，物料通过自动料门，控制逐级下落。
最上层物料料层较高，采取直接蒸汽快速加热汽提，实现主要脱溶，物料逐层下落，受底部和侧壁蒸汽夹套间接加热，逐步干燥输出，其中由下向上第一、二、三层干燥产生蒸汽通过排气口排出，第四、五层蒸汽含有少量溶剂蒸汽，所以汇总到最上层与汽提蒸汽一起去冷凝器冷凝。
环形蒸汽管上布置若干支斜蒸汽管，布置在最上层物料底部，便于加入直接蒸汽，斜蒸汽管倾斜布置，不易堵塞，控制阀门提供直接蒸汽供物料迅速加热和溶剂蒸脱汽化。
由于直接蒸汽接触流化式换热不受间壁式换热的换热面积、温差、总传热系数影响，可以迅速高效升温，对果壳中的溶剂实现高效蒸汽汽提分离。
物料在下五层逐级下落，靠底部、侧壁蒸汽夹套提供热源加热，在不断下落过程中物料被持续加热，进行后续脱溶、蒸发脱水干燥，疏水阀自动排除蒸汽冷凝水保证高效加热。
经过脱溶干燥后的杜仲果壳，由旋塞出料阀排出。
最上层箱体顶部输出溶剂和蒸汽的混合气，先通过惯性捕尘器分离净化，捕尘器的下部清理口可以拆开清理，避免杂质颗粒进入列管换热器沉积，影响后续的冷凝换热还难以清理。
经过净化的溶剂和蒸汽的混合气进入列管换热器壳程，与管程下进上出的冷却水进行逆流换热，冷凝后的液相通过去分水箱接管进行水和溶剂的分离。冷凝器尾气通过接压力平衡罐管再度回收溶剂蒸汽，同时排出影响冷凝的不凝性气体。
与现有技术相比，本发明的优点还在于：
全密闭、全连续进行蒸汽直接汽提脱溶，物料干燥是间接蒸汽加热，干燥系统操作简单、可靠、运行成本低、脱溶彻底，解决了杜仲果壳浸出溶耗高的技术难题，适合大型产业化加工；自动料门工作原理简单、可靠、便于操作；结合出料后实施气力输送，可以迅速冷却物料，进行包装储存。
附图说明
图1是本发明的平面结构示意图。
图2是单层箱体的平面放大示意图。
图3是自动料门开启的平面结构示意图。
图4是自动料门关闭的平面结构示意图。
图中各标号表示：
1、电机；2、电机联轴器；3、减速机；4、支撑柱；5、主轴联轴器；6、旋塞出料阀；7、自动料门；8、搅拌刮刀；9、活门；10、底部蒸汽夹套；11、斜置直接蒸汽管；12、环形蒸汽管；13、主轴；14、侧壁蒸汽夹套；15、料封输送绞笼；16、人孔；17、料高指示器；18、冷却水出管；19、列管换热器；20、接压力平衡罐管；21、去分水箱接管；22、冷却水进管；23、惯性捕尘器；24、配重；25、疏水阀；26、搅拌刮刀端面；27、清理口；28、排气口；29、蒸汽分汽缸；41、弧形料门；42、转轴；43、指针；44、料口；45、轴套；46、拖板；47、料口开口。
具体实施方式
现结合附图，对本发明进一步具体说明。
如图1、图2、图3和图4所示立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，包括由六层箱体组成的立式蒸脱机，下五层箱体的底板和侧壁设有加热的蒸汽夹套10、14，最上层箱体的底部设有环形蒸汽管12，环形蒸汽管12上斜置多根蒸汽管11可实现对物料直接加热，又不会被物料堵塞；每层箱体内均设有料高指示器17和根据本层料高自动调整上层物料下落速度的自动料门7；料封输送绞笼15连接最上层箱体的上端，最下层箱体设有旋塞出料阀6；每层箱体均设有搅拌刮刀8，搅拌刮刀8固定在主轴13上，主轴13固定在箱体内并能转动；最上层箱体经惯性捕尘器23连接列管换热器19的壳程，最后连接去分水箱接管21；列管换热器19的管程连接冷却水进管22和冷却水出管18；第一、二、三层箱体有排气口28与大气接通、第四、五层箱体有管道与最高层箱体接通。
所述惯性捕尘器23设有清理口27。
所述列管换热器19的壳程接压力平衡罐管20，使装置的压力平衡、安全性更高，也便于排出影响冷凝的不凝性气体。
所述最上层箱体设有人孔16，其它箱体设有活门9，便于检修和清理物料。
所述主轴13由电机1通过电机联轴器2带动主轴联轴器5使之转动，转动装置还设有减速机3。
所述立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置还设有蒸汽分汽缸29，便于统筹和调控各层箱体的蒸汽分配。
所述自动料门7由弧形料门41、转轴42、指针43、料口44、轴套45和拖板46构成，拖板46上焊接有配重24，弧形料门41可以通过轴套45绕转轴42摆动。这种自动料门7可以根据本层物料的高度，自动调节料口44开度，达到控制上层物料下落速度的目的；指针43可以显示物料的高度，起指示器的作用。
当本层物料较少时，没有物料作用拖板46、拖板46自然下垂，这时弧形料门41与料口44的开口47最大，这时物料最易由上层下落到下层；当物料层越来越高，拖板46被物料上浮；物料的高度增加，物料使拖板46上浮，使自动料门7的开口47缩小，当上浮到一定程度，开口47被完全关闭，这时物料不再落入下层。
因此，通过自动料门7控制，下层物料全满后，上层物料才会逐渐全满，六层物料全满后，适当开启最下层旋塞阀6，使物料的输出保持适当的速度就能连续工作，完成脱溶干燥。
所述箱体、阀门和管道设有保温层，防止热量损失。
含溶剂的杜仲果壳物料由料封输送绞笼15连续加入最上层的箱体，绞笼轴前端略短于外管，因而有一段物料滞留，实现物料料封隔离。料层立式蒸脱机一共六层，下面五层一般每层高50—80厘米，最上层高度一般是下层的3-5倍，物料通过自动料门7，控制逐级下落。
最上层物料料层较高，采取直接蒸汽快速加热汽提，实现主要脱溶，物料逐层下落，受底部和侧壁蒸汽夹套10、14间接加热，逐步干燥输出，其中由下向上第一、二、三层干燥产生的蒸汽通过排气口28排出，第四、五层蒸汽含有少量溶剂蒸汽，所以汇总到最上层与汽提蒸汽一起去冷凝器19冷凝。
环形蒸汽管12上布置若干支斜蒸汽管11，布置在最上层物料底部，便于加入直接蒸汽，斜蒸汽管11倾斜布置，不易堵塞，控制阀门提供直接蒸汽供物料迅速加热和溶剂蒸脱汽化。
由于直接蒸汽接触流化式换热不受间壁式换热的换热面积、温差、总传热系数影响，可以迅速高效升温，对果壳中的溶剂实现高效蒸汽汽提分离。
物料在下五层逐级下落，靠底部、侧壁蒸汽夹套10、14提供热源加热，在不断下落过程中物料被持续加热，进行后续脱溶、蒸发脱水干燥，疏水阀25自动排除蒸汽冷凝水保证高效加热。
经过脱溶干燥后的杜仲果壳，由旋塞出料阀6排出。
最上层箱体顶部输出溶剂和蒸汽的混合气，先通过惯性捕尘器23分离净化，捕尘器的下部清理口27可以拆开清理，避免杂质颗粒进入列管换热器19沉积，影响后续的冷凝换热还难以清理。
经过净化的溶剂和蒸汽的混合气进入列管换热器19壳程，与管程下进上出的冷却水进行逆流换热，冷凝后的液相通过去分水箱接管21进行水和溶剂的分离。冷凝器尾气通过接压力平衡罐管20再度回收溶剂蒸汽，同时排出影响冷凝的不凝性气体。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，包括由六层箱体组成的立式蒸脱机，其特征在于：下五层箱体的底板和侧壁设有加热的蒸汽夹套，最上层箱体的底部设有环形蒸汽管，环形蒸汽管上斜置多根蒸汽管；每层箱体内均设有料高指示器和根据本层料高自动调整上层物料下落速度的自动料门；料封输送绞笼连接最上层箱体的上端，最下层箱体设有旋塞出料阀；每层箱体均设有搅拌刮刀，搅拌刮刀固定在主轴上，主轴固定在箱体内并能转动；最上层箱体经惯性捕尘器连接列管换热器的壳程，最后连接去分水箱接管；列管换热器的管程连接冷却水进管和冷却水出管；第一、二、三层箱体有排气口与大气接通、第四、五层箱体有管道与最高层箱体接通。
2.根据权利要求1所述的立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，其特征在于：所述惯性捕尘器设有清理口。
3.根据权利要求1所述的立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，其特征在于：所述列管换热器的壳程接压力平衡罐管。
4.根据权利要求1所述的立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，其特征在于：所述最上层箱体设有人孔，其它箱体设有活门。
5.根据权利要求1所述的立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，其特征在于：所述主轴由电机通过电机联轴器带动主轴联轴器使之转动，转动装置还设有减速机。
6.根据权利要求1所述的立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，其特征在于：所述立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置还设有蒸汽分汽缸。
7.根据权利要求1所述的立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，其特征在于：所述自动料门由弧形料门、转轴、指针、料口、轴套和拖板构成，拖板上焊接有配重，弧形料门可以通过轴套绕转轴摆动。
8.根据权利要求1所述的立式蒸脱杜仲果壳中残留溶剂的装置，其特征在于：所述箱体、阀门和管道设有保温层。
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