CN104841146A - 一种用于有机溶剂分离的蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于有机溶剂分离的蒸发器，包括罐体、罐顶和罐底，罐体包括罐体上部、罐体下部，罐体上部设有进料口，罐体还设有第一刮板和第二刮板，两个刮板均设有刮板通孔，两个刮板之间设有密闭的蒸汽腔，蒸汽腔设有蒸汽进口和冷凝水出口，蒸汽腔中设有轴向排列的若干蒸发管，该蒸发管的上下端分别与第一刮板和第二刮板上的刮板通孔连通，蒸发管与蒸发管之间具有流动空隙，第二刮板与罐底之间设有回流腔，回流腔与第二刮板的刮板通孔连通，回流腔和罐顶均设有温度计，罐底设有重成分出料口和排污口，罐顶设有轻成分出料口，罐体上部还设有检修人口和观察视镜。本发明具有蒸发分离效果好，体积小、加工方便且便于安装检修的优点。

Description

一种用于有机溶剂分离的蒸发器

技术领域

本发明属于有机溶剂分离设备技术领域，尤其是一种用于两种沸点不同的有机溶剂分离的蒸发器。

背景技术

现有技术中用于分离液体混合物组分的蒸发塔，其是根据液体的沸点不同原理在不同阶段分离出不同的液体，从蒸发器上升的蒸汽与冷凝器流出的液体反向流动，两者之间存在热传递和质传递，高沸点液体从蒸汽冷凝迁移到液体中，低沸点液体因释放的冷凝热而从液体中蒸发被迁移到蒸汽中，蒸汽富集低沸点馏分，达到分离目的。由于蒸发塔呈垂直结构设置，通常会有十几米高，其体积较大，维修不便，且该蒸发塔中的填料，容易造成塔身堵塞，无法达到分离液体的目的。为了解决上述问题，技术人员研发了一种刮板蒸发器，其结构如申请公布号为：CN103861305A的文件所公开的《刮板蒸发器》，其包括中空的罐体，罐体顶部设有电机，罐体内设有转轴，电机的输出轴与转轴连接，转轴另一端设有刮板，罐体外设有夹套，罐体内侧壁表面设有若干加强筋，电机与刮板之间的转轴上设有搅拌桨叶，搅拌桨叶沿竖直方向平行间隔设置，罐体下端设有固定座。该蒸发器带动刮板旋转的转轴不易晃动。本发明是基于上述蒸发器的改进设计。

发明内容

 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种蒸发分离效果好的用于有机溶剂分离的蒸发器，该蒸发器体积小、加工方便且便于安装检修。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于有机溶剂分离的蒸发器，包括罐体、罐顶和罐底，罐体包括与罐顶连接的罐体上部、以及与罐底连接的罐体下部，其特征在于：罐体上部设有进料口，罐体下部与罐体上部连接处设有第一刮板，罐体下部与罐底连接处设有第二刮板，第一刮板和第二刮板上均设有刮板通孔，第一刮板和第二刮板之间设有密闭的蒸汽腔，罐体下部侧壁开设有与蒸汽腔连通的蒸汽进口和冷凝水出口，蒸汽腔设有轴向排列的若干蒸发管，该蒸发管的上下端分别与第一刮板和第二刮板上的刮板通孔连通，蒸发管与蒸发管之间具有可供蒸汽流动的流动空隙，该第二刮板与罐底之间还设有回流腔，该回流腔与第二刮板的刮板通孔连通，所述回流腔中和罐顶均设有温度计，罐底设有重成分出料口和排污口，罐顶设有轻成分出料口，罐体上部还设有检修人口和观察视镜。

上述结构中，罐顶设有真空口和安全阀，物料从罐体上部的进料口进入罐体，经过第一刮板、蒸发管、以及第二刮板，由于该蒸发管的周围有蒸汽对进入该蒸汽腔的物料进行加热使其受热变成蒸汽，轻沸点的物料经回流腔通过第二刮板的刮板通孔后回到蒸发管继续受热蒸发分离，分离出的重沸点成分经过回流腔后从罐底的重成分出料口分离出去，得到分离后的重沸点成分，其他杂质从最下端的排污口排出，该重成分出料口可以根据收集的物料成分沸点轻重进行而分别设置在罐体上部或罐底部分等，蒸发管的设置可以对该物料进行多次加热分离，使其分离效果更好，且由于管体的设置对回流的蒸汽成分具有阻挡作用，减缓其上升的速度，延长其在管中的时间，进一步提高分离效果，此外蒸发管与蒸发管之间均有可供蒸汽流通的空间，使每根管都能受热均匀，罐体下部还设有压力表和安全阀，再者，上述罐体、罐顶、罐底以及蒸发管和刮板等均有焊接工艺一体固定，结构简单，便于加工。

进一步的，所述第一刮板和第二刮板均具有中心孔，所述蒸汽腔呈环形结构，所述第一刮板和第二刮板的两个中心孔与蒸汽腔内孔壁形成中心通道，中心通道的上下端口分别与罐体上部以及回流腔连通，蒸汽腔与中心通道互相隔离。

上述结构中，蒸发管为不锈钢管，罐体为碳钢材质，结构牢固，不易腐蚀，耐用性强，上述蒸汽腔呈密闭的环形结构，蒸汽在其中绕其周壁行走一圈后从另一边下端排出，该结构延长了蒸汽在蒸汽腔中的时间，有效利用蒸汽，再者中心通道的外壁即为环形腔的内壁，故该中心通道外周也充满了蒸汽，该中心通道实际上形成了较大口径的蒸发管，故大部分物料从该中心通道经过时，可以提高蒸发分离效果，然后，回流的蒸汽成分从细小的蒸发管继续蒸发分离，来提高分离纯度，由于物料大部分经该中心通道冲下，回流腔中的蒸汽由于受到物料冲击而难以从该中心通道回流，故而会转向环形腔中的蒸发管回流继续进一步的分离，故该结构的蒸发器，经中心通道初步分离后再经环形腔中的蒸发管进一步提纯，其分离提纯效果更加、效率更好。

进一步的，所述罐体上部设有径向延伸的进料管，该进料管的一端伸出罐体之外构成所述进料口，进料管的另一端位于罐体中且延伸至中心通道处，进料管的该端部具有朝中心通道弯曲且向下延伸的拐口。

上述结构中，该进料管的拐口设置使其与中心通道对应，减少物料的四处喷射，使物料主要经中心通道进入罐体。

进一步的，所述中心通道上方还设有观察视窗，该观察视窗与观察视镜以及中心通道同轴设置。

上述结构中，该观察视窗可以对进料情况进行监控观察，以及中心通道处的回流情况进行监察，便于及时维修。

进一步的，所述罐体下部外周壁两侧均设有蒸汽进口和冷凝水出口，且蒸汽进口设置在罐体下部与罐体上部连接的一端，冷凝水出口设置在罐体下部与回流腔连接的一端。

上述结构中，蒸汽从上端的蒸汽进口进入从另一侧下端的冷凝水出口排出，罐体两侧均设有蒸汽进口和冷凝水出口，两侧的蒸汽其流通方向相冲，当两股蒸汽相遇时，均受阻，故而会延缓蒸汽的流通速度，延长蒸汽在蒸汽腔中的流通时间，提高蒸汽的有效利用率。

进一步的，所述罐底呈锥形结构，重成分出料口设置在罐底侧壁，排污口设置在罐底的锥形尖端。

上述结构中，罐底的锥形结构，便于杂质废物的排出。

进一步的，所述罐体上部还设有检修备用口，检修备用口与检修人口一上一下设置，所述观察视镜与检修人口位于同一水平面。

上述结构中，观察视镜与检修人口位于同一水平面，便于观察进入检修的工作人员的情况，保证安全。

采用上述方案，本发明结构简单、便于加工、分离提纯效果好、蒸汽利用率高，本发明不仅适用于液态的有机溶剂分离，还可以适用于固液之间的分离。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例结构示意图；

附图2为本发明具体实施例第一刮板和第二刮板的结构示意图；

附图3为本发明具体实施例附图1中局部A的放大图；

附图4为本发明具体实施例附图1中局部B的放大图；

罐体上部11、罐体下部12、罐顶2、管体21、排出通道211、阻挡台阶面212、接口213、罐底3、第一刮板41、第二刮板42、刮板通孔431、中心孔432、蒸汽腔5、流动空隙51、中心通道52、蒸发管6、回流腔7、

进料管N1、进料口N2、蒸汽进口N3、排污口N4、重成分出料口N5、轻成分出料口N5’冷凝水出口N6、检修人口M2、检修备用口M1、观察视镜E1、观察视窗E2、温度计F、压力表P1、安全阀S。

具体实施方式

本发明的具体实施例如图1-4所示是用于有机溶剂分离的蒸发器，包括罐体、罐顶2和罐底3，罐体包括与罐顶2连接的罐体上部11、以及与罐底3连接的罐体下部12，罐体上部11设有进料口N2，罐体下部12与罐体上部11连接处设有第一刮板41，罐体下部12与罐底3连接处设有第二刮板42，第一刮板41和第二刮板42上均设有刮板通孔431，第一刮板41和第二刮板42之间设有密闭的蒸汽腔5，罐体下部12侧壁开设有与蒸汽腔5连通的蒸汽进口N3和冷凝水出口N6，蒸汽腔5设有轴向排列的若干蒸发管6，该蒸发管6的上下端分别与第一刮板41和第二刮板42上的刮板通孔431连通，蒸发管6与蒸发管6之间具有可供蒸汽流动的流动空隙51，该第二刮板42与罐底3之间还设有回流腔7，该回流腔7与第二刮板42的刮板通孔431连通，回流腔7中和罐顶2均设有温度计F，罐底3设有重成分出料口N5和排污口N4，罐顶2设有轻成分出料口N5’，罐体上部11还设有检修人口M2和观察视镜E1。罐体上部设有安全阀S、罐体下部12还设有压力表P1和安全阀S。

进一步的，第一刮板41和第二刮板42均具有中心孔432，蒸汽腔5呈环形结构，第一刮板41和第二刮板42的两个中心孔432与蒸汽腔5内孔壁形成中心通道52，中心通道52的上下端口分别与罐体上部11以及回流腔7连通，蒸汽腔5与中心通道52互相隔离。

进一步的，中心通道52上方还设有观察视窗E2，该观察视窗E2与观察视镜E1以及中心通道52同轴设置。

进一步的，罐体下部12外周壁两侧均设有蒸汽进口N3和冷凝水出口N6，且蒸汽进口N3设置在罐体下部12与罐体上部11连接的一端，冷凝水出口N6设置在罐体下部12与回流腔7连接的一端。

进一步的，罐体上部11设有径向延伸的进料管N1，该进料管N1的一端伸出罐体之外构成进料口N2，进料管N1的另一端位于罐体中且延伸至中心通道52处，进料管N1的该端部具有朝中心通道52弯曲且向下延伸的拐口。

进一步的，罐底3呈锥形结构，重成分出料口N5设置在罐底3侧壁，排污口N4设置在罐底3的锥形尖端。

上述罐顶2设有凸起的管体21，该管体21内具有与与轻成分出料口N5'连通的排出通道211，管体21侧壁设有与排出通道211的出口端连通的接口213，排出通道211内设有阻挡台阶面212。该阻挡台阶面212可以对随着轻成分蒸发的重成分起到阻挡使其回落到罐体中的作用，提高分离效果。

进一步的，罐体上部11还设有检修备用口M1，检修备用口M1与检修人口M2一上一下设置，观察视镜E1与检修人口M2位于同一水平面。

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于有机溶剂分离的蒸发器，包括罐体、罐顶和罐底，罐体包括与罐顶连接的罐体上部、以及与罐底连接的罐体下部，其特征在于：罐体上部设有进料口，罐体下部与罐体上部连接处设有第一刮板，罐体下部与罐底连接处设有第二刮板，第一刮板和第二刮板上均设有刮板通孔，第一刮板和第二刮板之间设有密闭的蒸汽腔，罐体下部侧壁开设有与蒸汽腔连通的蒸汽进口和冷凝水出口，蒸汽腔设有轴向排列的若干蒸发管，该蒸发管的上下端分别与第一刮板和第二刮板上的刮板通孔连通，蒸发管与蒸发管之间具有可供蒸汽流动的流动空隙，该第二刮板与罐底之间还设有回流腔，该回流腔与第二刮板的刮板通孔连通，所述回流腔中和罐顶均设有温度计，罐底设有重成分出料口和排污口，罐顶设有轻成分出料口，罐体上部还设有检修人口和观察视镜。

2.根据权利要求1所述的用于有机溶剂分离的蒸发器，其特征在于：所述第一刮板和第二刮板均具有中心孔，所述蒸汽腔呈环形结构，所述第一刮板和第二刮板的两个中心孔与蒸汽腔内孔壁形成中心通道，中心通道的上下端口分别与罐体上部以及回流腔连通，蒸汽腔与中心通道互相隔离。

3.根据权利要求2所述的用于有机溶剂分离的蒸发器，其特征在于：所述中心通道上方还设有观察视窗，该观察视窗与观察视镜以及中心通道同轴设置。

4.根据权利要求2所述的用于有机溶剂分离的蒸发器，其特征在于：所述罐体上部设有径向延伸的进料管，该进料管的一端伸出罐体之外构成所述进料口，进料管的另一端位于罐体中且延伸至中心通道处，进料管的该端部具有朝中心通道弯曲且向下延伸的拐口。

5.根据权利要求1所述的用于有机溶剂分离的蒸发器，其特征在于：所述罐体下部外周壁两侧均设有蒸汽进口和冷凝水出口，且蒸汽进口设置在罐体下部与罐体上部连接的一端，冷凝水出口设置在罐体下部与回流腔连接的一端。

6.根据权利要求1所述的用于有机溶剂分离的蒸发器，其特征在于：所述罐底呈锥形结构，重成分出料口设置在罐底侧壁，排污口设置在罐底的锥形尖端。

7.根据权利要求1所述的用于有机溶剂分离的蒸发器，其特征在于：所述罐体上部还设有检修备用口，检修备用口与检修人口一上一下设置，所述观察视镜与检修人口位于同一水平面。