CN107551588A - 用于溶剂回收的蒸馏塔 - Google Patents

Abstract

本发明属于溶剂回收技术领域，具体公开了一种用于溶剂回收的蒸馏塔，包括蒸馏罐、动力单元和阻流板，蒸馏罐的下部内滑动连接有隔板，隔板与蒸馏罐的内壁之间连接有弹簧，蒸馏罐上开有位于隔板下方的单向门；蒸馏罐中部的内壁开有多条螺旋形的凹槽，阻流板上铰接有滚球；阻流板上设有压力阀，阻流板的下表面固定有蒸气管；蒸气管的侧壁上开有第一单向阀，蒸气管的下端通过万向接头连接有波纹管；蒸馏罐的侧壁设有储料夹层，储料夹层内设有进料管，进料管上设有第二单向阀；动力单元用于驱使储料夹层中的废弃溶剂通过进料管进入蒸馏罐。采用本技术方案的装置对溶剂进行回收，能够减缓气体上升速度，保证蒸馏效果，提高产品质量。

Description

用于溶剂回收的蒸馏塔

技术领域

本发明属于溶剂回收技术领域，尤其涉及用于溶剂回收的蒸馏塔。

背景技术

在工业生产中会产生大量的废弃溶剂，直接排放这些废弃溶剂会污染环境，所以排放前通常都要对这些废弃溶剂进行处理。废弃溶剂中有些溶剂是可以回收利用的，回收的溶剂能够重新用于工业生产中，节省资源的同时降低了企业的生产成本。回收溶剂通常是利用蒸馏的原理，通过加热蒸馏使待回收的溶剂变成气态，蒸气进入冷却系统液化流出，这样就回收到洁净的溶剂。通过溶剂回收能使废的、脏的、旧的溶剂再生，循环再利用，既能节省大量采购成本，又能减轻对环境的污染。

溶剂回收经常需要使用到蒸馏装置来进行分离提纯，然而现有的蒸馏装置存在一些缺陷，在蒸馏过程中被汽化的液体在蒸馏塔内很快的上升，途中并没有有效的阻挡，使其上升速度过快，气体与液体接触不充分，不能有效进行相际传质，达不到预想的蒸馏效果，对产品的质量产生不利的影响。同时，蒸馏进行了一段时间后，须将经过蒸馏提纯的废弃溶剂排出蒸馏装置，然后将新的待回收废弃溶剂回收加入蒸馏装置中，操作麻烦，而且回收过程不连续，导致回收效率低下。

发明内容

本发明的目的在提供一种用于溶剂回收的蒸馏塔，减缓蒸馏产生气体的上升速度，保证蒸馏质量。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：用于溶剂回收的蒸馏塔，包括蒸馏罐、动力单元和位于蒸馏罐内的阻流板，蒸馏罐的下部内滑动连接有隔板，隔板与蒸馏罐的内壁之间连接有弹簧，蒸馏罐上开有位于隔板下方且只能朝外部打开的单向门；蒸馏罐中部的内壁开有多条螺旋形的凹槽，阻流板上铰接有与凹槽匹配且能沿着凹槽滚动的滚球；阻流板上设有压力阀，阻流板的下表面固定有下端滑动连接在隔板上的蒸气管；蒸气管的侧壁上开有始终位于隔板上方的第一单向阀，蒸气管的下端通过万向接头连接有波纹管；蒸馏罐的侧壁设有储料夹层，储料夹层内设有一端穿过蒸馏罐且位于凹槽上方的进料管，进料管上设有第二单向阀；动力单元用于驱使储料夹层中的废弃溶剂通过进料管进入蒸馏罐。

本基础方案的工作原理在于：先将部分废弃溶剂加在蒸馏罐的隔板上，启动动力单元，动力单元驱使储料夹层中的废弃溶剂通过进料管进入蒸馏罐。然后往波纹管内通入加热蒸气，加热蒸气进入蒸气管中，由于阻流板的阻挡，加热蒸气不能及时排出，蒸气管内的压强增大，在压强差的作用下，第一单向阀打开，加热蒸气通过第一单向阀进入废弃溶剂中，加热废弃溶剂。随着加热蒸气的不断增加，隔板与阻流板之间的蒸馏罐内压强增大，在气压的作用下，阻流板向上运动。阻流板向上运动的过程中，阻流板上的滚球沿着凹槽滚动，由于凹槽设置为螺旋形，阻流板向上运动的同时还沿着凹槽转动。阻流板驱动蒸气管随之一同运动，在蒸气管转动的过程中，从第一单向阀喷出的加热蒸气对废弃溶剂还有一个搅拌的作用，使废弃溶剂能与加热蒸气充分接触，有利于相际传质的进行。在阻流板向上运动的同时，废弃溶剂通过进料管进入蒸馏罐内，废弃溶剂在重力作用下最终会落在阻流板上。当蒸馏罐内的压强增大到压力阀的预设值时，压力阀打开，气体通过压力阀转移到蒸馏罐的上部，与此同时，位于阻流板上的废弃溶剂也能通过压力阀进入蒸馏罐的下部，在这个过程中，加热蒸气与废弃溶剂以相反的方向通过同一通道，此时加热蒸气不但能够加热废弃溶剂还能与废弃溶剂充分接触并进行相际传质。废弃溶剂落在隔板上，废弃溶剂对隔板施加重力，压缩弹簧，隔板逐渐向下运动，当隔板上的废弃溶剂达到一定的量时，隔板下滑到单向门的位置，废弃溶剂挤压单向门，使单向门打开，部分废弃溶剂通过单向门排出，排出一定量后，隔板又回升，当落在隔板上的废弃溶剂又达到一定量时，部分废弃溶剂能通过单向门排出，如此循环。

本基础方案的有益效果在于：

1、使用加热蒸气对废弃溶剂进行加热，加热蒸气除了能够加热废弃溶剂使待回收溶剂汽化为气体外，在加热废弃溶剂的过程中还能与废弃溶剂进行相际传质，带走待回收的溶剂。

2、在蒸气管随阻流板转动的过程中，从第一单向阀喷出的加热蒸气对废弃溶剂有一个搅拌的作用，使废弃溶剂能与加热蒸气充分接触，有利于相际传质的进行。

3、加热蒸气在上升的过程中，遇到阻流板减缓上升速度，当蒸馏罐内的气压增大到预设值后，压力阀打开，加热蒸气、汽化的有机溶剂才能够通过压力阀。使用本装置，能够减缓加热蒸气上升速度，保证蒸馏效果，提高回收溶剂的质量。

4、加热蒸气先通过第一单向阀进入废弃溶剂中，加热蒸气与废弃溶剂第一次直接接触；加热蒸气通过压力阀时与废弃溶剂时进行第二次接触，加热蒸气沿蒸馏罐上升过程中与进料管喷洒出来的液体进行第三次接触，三次接触能使加热蒸气与废弃溶剂进行充分、全面接触，保证相际传质的效果。

5、蒸馏的过程中，待处理的废弃溶剂不断进入蒸馏罐内，而处理后的废弃溶剂能够自动及时排出，不需停止蒸馏处理，将处理后的废弃溶剂排出蒸馏装置，保证回收的连续性，提高加工效率。

进一步，动力单元包括柱塞、推杆、凸轮、驱动凸轮转动的电机，柱塞的一端滑动连接在储料夹层内，另一端与推动力单元包括柱塞、推杆、凸轮、驱动凸轮转动的电机，柱塞的一端滑动连接在储料夹层内，另一端与推杆铰接；凸轮的表面开有与凸轮轮廓一致的环形凹槽，推杆远离柱塞的一端设有与环形凹槽卡合的滚子；储料夹层的侧壁设有吸料管，吸料管上设有单向进料阀。电机带动凸轮转动，在凸轮转动的过程中，凸轮能够驱使推杆往复运动，推杆带动柱塞沿储料夹层滑动。当柱塞挤压储料夹层内的液体时，第二单向阀打开，储料夹层内的液体通过排料管进入蒸馏罐；当柱塞逐渐远离储料夹层时，储料夹层内的压强减小，单向进料阀打开，外界的废弃溶剂能够通过吸料管进入储料夹层。在电机的持续工作下，废弃溶剂能够通过排料管源源不断的进入蒸馏罐内。

进一步，凸轮的两个侧面均开有环形凹槽。凸轮转动时通过滚子能够带动推杆往复运动，设置两个环形凹槽，滚子卡合在环形凹槽内，能够使凸轮的两侧受力均匀，避免因受力不均而发生损坏。

进一步，进料管的排出口处设有喷头。液体能从喷头处喷出，喷出的液体呈雾状，使加热蒸气与液体接触更充分。

进一步，隔板与蒸馏罐的内壁之间连接有多根弹簧，多根弹簧沿隔板的周向均匀分布。设置多根弹簧，弹簧能对隔板的各个部位进行支撑，避免隔板受力不均。

进一步，蒸馏罐的内壁交错的设有多块位于凹槽下方的缓流板。缓流板交错设置，在蒸馏罐内形成一个气体、液体流通通道，蒸馏罐下部的加热蒸气沿着流通通道向上运动，阻流板上落下的废弃溶剂沿着流通通道流向隔板。流通通道的设置，增大了加热蒸气、废弃溶剂的运动行程，减慢加热蒸气、回流液体的流动速度，使汽液两相能够充分接触从而进行相际传质，改善蒸馏的效果。

进一步，蒸气管的侧壁上设有位于隔板上方的搅拌轴。在阻流板向上运动的过程中，搅拌轴对蒸馏罐内的废弃溶剂进行搅拌，能使溶液被均匀的加热。

附图说明

图1为本发明实施例一种回收有机溶剂的精馏装置实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例一种回收有机溶剂的精馏装置实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：蒸馏罐10、凹槽11、单向门12、弹簧13、隔板14、缓流板15、储料夹层20、进料管21、第二单向阀22、电机30、凸轮31、推杆32、柱塞33、阻流板40、压力阀41、蒸气管50、第一单向阀51、波纹管52、搅拌轴53、吸料管60、单向进料阀61。

实施例1

如图1所示，一种回收有机溶剂的精馏装置，包括动力单元、蒸馏罐10和阻流板40，阻流板40位于蒸馏罐10内。蒸馏罐10的下部内滑动连接有隔板14，在隔板14与蒸馏罐10的内壁之间连接有多根弹簧13，多根弹簧13沿隔板14的周向均匀分布，弹簧13对隔板14有支撑作用，当隔板14上的物质增多时，弹簧13被压缩，隔板14沿着蒸馏罐10的内壁向下滑动。蒸馏罐10上开有位于隔板14下方的单向门12，当单向门12受到蒸馏罐10内的液体挤压时，单向门12能够朝蒸馏罐10的外部打开。蒸馏罐10中部的内壁开有多条螺旋形的凹槽11，多条凹槽11沿蒸馏罐10的周向均匀分布。阻流板40上铰接有多个滚球，滚球卡合在凹槽11上且能沿着凹槽11滚动；阻流板40上设有压力阀41，当蒸馏罐10中部的压强达到预设值时，压力阀41自动打开。阻流板40的下表面固定有蒸气管50，蒸气管50的下端滑动连接在隔板14上；蒸气管50的侧壁上设有位于隔板14上方搅拌轴53，搅拌轴53能对废弃溶剂进行搅拌。蒸气管50的侧壁上开有始终位于隔板14上方的第一单向阀51，当蒸气管50内的压强增大时，第一单向阀51能够自动朝蒸气管50的外部打开。蒸气管50的下端通过万向接头连接有波纹管52，由于万向接头的设置，当蒸气管50发生转动时不会使波纹管52缠绕在一起。蒸馏罐10的侧壁设有储料夹层20，储料夹层20内充满待处理的废弃溶剂。储料夹层20内设有进料管21，进料管21的一端穿过蒸馏罐10且位于凹槽11的上方，进料管21的排出口处设有喷头，废弃溶剂从喷头处喷出时，喷出的液体呈雾状。进料管21上设有第二单向阀22，储料夹层20内的压强增大时，第二单向阀22打开，废弃溶剂能够通过进料管21进入蒸馏罐10内。动力单元用于驱使储料夹层20中的废弃溶剂通过进料管21进入蒸馏罐10。动力单元包括柱塞33、推杆32、凸轮31和电机30，电机30的输出轴连接在凸轮31的表面，电机30转动时能够驱动凸轮31转动。柱塞33的一端滑动连接在储料夹层20内，另一端与推杆32铰接；凸轮31的两个侧面开有与凸轮31轮廓一致的环形凹槽11，推杆32远离柱塞33的一端设有与环形凹槽11卡合的滚子。储料夹层20的侧壁设有吸料管60，吸料管60上设有单向进料阀61，当储料夹层20内的压强减小时，单向进料阀61打开，外界的废弃溶剂能够通过吸料管60进入储料夹层20。

回收废弃溶剂时，先将部分废弃溶剂加在蒸馏罐10的隔板14上，启动电机30，电机30通过凸轮31带动柱塞33往复运动，储料夹层20中的废弃溶剂通过进料管21进入蒸馏罐10内。往波纹管52内通入加热蒸气，加热蒸气进入蒸气管50中，蒸气管50内的压强增大，第一单向阀51打开，加热蒸气通过第一单向阀51进入废弃溶剂中，加热废弃溶剂。随着加热蒸气的不断增加，隔板14与阻流板40之间的蒸馏罐10内压强增大，在气压的作用下，阻流板40向上运动。阻流板40向上运动的同时还沿着凹槽11转动，阻流板40驱动蒸气管50随之一同运动，在蒸气管50转动的过程中，从第一单向阀51喷出的加热蒸气对废弃溶剂还有一个搅拌的作用，使废弃溶剂能与加热蒸气充分接触，有利于相际传质的进行。在阻流板40向上运动的同时，废弃溶剂通过进料管21进入蒸馏罐10内，废弃溶剂在重力作用下最终会落在阻流板40上。当蒸馏罐10内的压强增大到压力阀41的预设值时，压力阀41打开，气体通过压力阀41转移到蒸馏罐10的上部，与此同时，位于阻流板40上的废弃溶剂也能通过压力阀41进入蒸馏罐10的下部，在这个过程中，加热蒸气与废弃溶剂以相反的方向通过同一通道，此时加热蒸气不但能够加热废弃溶剂还能与废弃溶剂充分接触并进行相际传质。废弃溶剂落在隔板14上，弹簧13被压缩，隔板14逐渐向下运动，当隔板14上的废弃溶剂达到一定的量时，隔板14下滑到单向门12的位置，废弃溶剂挤压单向门12，使单向门12打开，部分废弃溶剂通过单向门12排出，排出一定量后，隔板14又回升，而当落在隔板14上的废弃溶剂又达到一定量时，部分废弃溶剂再次通过单向门12排出，如此循环。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：如图2所示，蒸气管50的侧壁上没有设置搅拌轴53；在蒸馏罐10的内壁交错的设有多块位于凹槽11下方的缓流板15。缓流板15交错设置，在蒸馏罐10内形成一个气体、液体流通通道，蒸馏罐10下部的加热蒸气沿着流通通道向上运动，阻流板40上落下的废弃溶剂沿着流通通道流向隔板14。流通通道的设置，增大了加热蒸气、废弃溶剂的运动行程，减慢加热蒸气、回流液体的流动速度，使汽液两相能够充分接触从而进行相际传质，改善蒸馏的效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.用于溶剂回收的蒸馏塔，其特征在于：包括蒸馏罐、动力单元和位于蒸馏罐内的阻流板，蒸馏罐的下部内滑动连接有隔板，隔板与蒸馏罐的内壁之间连接有弹簧，蒸馏罐上开有位于隔板下方且只能朝外部打开的单向门；蒸馏罐中部的内壁开有多条螺旋形的凹槽，阻流板上铰接有与凹槽匹配且能沿着凹槽滚动的滚球；阻流板上设有压力阀，阻流板的下表面固定有下端滑动连接在隔板上的蒸气管；蒸气管的侧壁上开有始终位于隔板上方的第一单向阀，蒸气管的下端通过万向接头连接有波纹管；蒸馏罐的侧壁设有储料夹层，储料夹层内设有一端穿过蒸馏罐且位于凹槽上方的进料管，进料管上设有第二单向阀；动力单元用于驱使储料夹层中的废弃溶剂通过进料管进入蒸馏罐。

2.根据权利要求1所述的用于溶剂回收的蒸馏塔，其特征在于：动力单元包括柱塞、推杆、凸轮、驱动凸轮转动的电机，柱塞的一端滑动连接在储料夹层内，另一端与推杆铰接；凸轮的表面开有与凸轮轮廓一致的环形凹槽，推杆远离柱塞的一端设有与环形凹槽卡合的滚子；储料夹层的侧壁设有吸料管，吸料管上设有单向进料阀。

3.根据权利要求2所述的用于溶剂回收的蒸馏塔，其特征在于：凸轮的两个侧面均开有环形凹槽。

4.根据权利要求1所述的用于溶剂回收的蒸馏塔，其特征在于：进料管的排出口处设有喷头。

5.根据权利要求1所述的用于溶剂回收的蒸馏塔，其特征在于：隔板与蒸馏罐的内壁之间连接有多根弹簧，多根弹簧沿隔板的周向均匀分布。

6.根据权利要求1所述的用于溶剂回收的蒸馏塔，其特征在于：蒸馏罐的内壁交错的设有多块位于凹槽下方的缓流板。

7.根据权利要求1所述的用于溶剂回收的蒸馏塔，其特征在于：蒸气管的侧壁上设有位于隔板上方的搅拌轴。