CN108465261A - 一种蒸馏塔设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蒸馏塔设备，包括呈筒状的蒸馏塔本体，蒸馏塔本体的顶部和底部通过封头密封，蒸馏塔本体的顶部封头连接物料进口管，蒸馏塔本体的底部封头连接物料出口，蒸馏塔本体内设有多个纵向设置的物料蒸发组件，物料蒸发组件包括设置在蒸馏塔本体内的物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b,物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b的边部设有通孔，物料蒸发圆环板a边部的通孔位置设有两端开口的圆环挡板，物料蒸发圆环板b内径边部设有两端开口的圆环挡板；物料蒸发圆环板a的外径面与蒸馏塔本体的内壁固定连接，物料蒸发圆环板a的边部通孔与圆环挡板的周面之间留有环向间隙，生产连续化，物料通过加热面的时间短，产品品质好。
Description
技术领域
本发明涉及一种食用油产品、油脂化工产品、石油化工、其他各类化工产品、植物提取物的蒸馏提纯和分离不同成分的设备，具体地说是一种蒸馏塔设备。
背景技术
蒸馏塔是稀有金属钛等材料及其合金材料制造的化工设备具有强度高、韧性大、耐高温、耐腐蚀、比重轻等特性；因此被广泛应用与化工、石油化工、冶金、轻工、纺织、制碱、制药、农药、电镀、电子等领域。塔设备种类繁多，蒸馏塔是进行蒸馏的一种塔式气液接触装置。有板式塔与填料塔两种主要类型。板式塔与填料塔的比较是个复杂的问题，涉及的因素很多，选型时应考虑物料性质、操作条件、塔设备的性能，以及塔设备的制造、安装、运转和维修等。蒸馏塔蒸馏原理是将液体混合物部分气化，利用其中各组分挥发度不同的特性，实现分离。塔釜为液体，塔顶馏出气体，气体冷凝回收。
蒸馏塔的功能主要是为了分离混合液体，利用不同液体在不同条件下，如温度不同，挥发性（沸点）不同的原理进行液体分离，从而达到提纯效果。
现有的蒸馏塔全部是塔外加热物料，很多时候还需要再沸器进行塔外强制循环再加热，充分说明蒸馏塔的热能利用率不高，并且产量大物料多，物料不能很好地成膜不能很好的蒸发，还需要蒸汽汽提或者其他形式的搅拌，这又增加了能耗，同时影响了真空。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种蒸馏塔设备。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种蒸馏塔设备，包括呈筒状的蒸馏塔本体，蒸馏塔本体的顶部和底部通过封头密封，蒸馏塔本体的顶部封头连接物料进口管，蒸馏塔本体的底部封头连接物料出口，所述蒸馏塔本体内设有多个纵向设置的物料蒸发组件，物料蒸发组件包括设置在蒸馏塔本体内的物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b, 物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b的边部设有通孔，物料蒸发圆环板a边部的通孔位置设有两端开口的圆环挡板，物料蒸发圆环板b内径边部设有两端开口的圆环挡板；
物料蒸发圆环板a的外径面与蒸馏塔本体的内壁固定连接，物料蒸发圆环板a的边部通孔与圆环挡板的周面之间留有环向间隙，该环向间隙形成物料流动通道；
物料蒸发圆环板b的内径边部与圆环挡板固定连接，物料蒸发圆环板b的外径面与蒸馏塔本体的内壁之间留有环向间隙，该环向间隙形成物料流动通道。
上述的一种蒸馏塔设备，所述物料蒸发圆环板b的外直径小于物料蒸发圆环板a的外直径，物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b在蒸馏塔本体内交替设置。
上述的一种蒸馏塔设备，所述物料进口管的前端连接物料换热器，后端连接圆环管物料分布器，圆环管物料分布器底部有若干个小孔。
上述的一种蒸馏塔设备，所述顶部封头上连接真空管，真空管的一端连接蒸馏塔本体的内腔。
上述的一种蒸馏塔设备，所述蒸馏塔本体内设有物料辅助加热装置，物料辅助加热装置设置在物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b的上表面或者背面。
上述的一种蒸馏塔设备，所述物料辅助加热装置为设置在物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b上的加热管，加热管的一端设有加热介质进口，另一端设有加热介质出口，形成一个加热系统。
上述的一种蒸馏塔设备，所述物料辅助加热装置为设置在物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b上环形排布的电热丝或电加热棒。
上述的一种蒸馏塔设备，所述蒸馏塔本体的顶部设有填料体或塔板，真空管与填料体或塔板的顶部连接。
本发明的有益效果为：该设备密封效果好，设备制造和运行维护成本较低，它不需要搅拌装置，物料自上而下沿着内部的物料蒸发组件自动形成薄膜，生产连续化，物料通过加热面的时间短，产品品质好，同时节省了电力资源，热能利用率高，生产成本低等有益效果；如果能够在相关行业中得到推广应用，将是相关行业提升设备、提升工艺技术有力的保障。本发明内部结构紧凑，以最小的体积实现最大的蒸发面积，可以把本人原来设计的几种蒸馏设备的制造成本进一步降低，尤其适合大型特大型蒸馏设备的制造加工，适合大规模生产。
附图说明
图1为本发明实施例1蒸馏塔竖剖视示意图。
图2为图1横剖视示意图。
图3为本发明辅助加热装置在圆环板上面蒸馏塔设备竖剖视示意图。
图4为图3的横剖视示意图。
图5为本发明辅助加热装置在圆环板下面蒸馏塔设备竖剖视示意图。
图6为图5的横剖视示意图。
图7为带有填料的蒸馏塔设备竖剖视示意图。
图8为图7的横剖视示意图。
图9为图1中的A区放大图。
图10为图1中的B区放大图。
图11为物料蒸发圆环板a与圆环挡板组合后的俯视示意图。
图12为物料蒸发圆环板b与蒸馏塔本体组合后的俯视示意图。
具体实施方式
如图1至图12所示，一种蒸馏塔设备，包括呈筒状的蒸馏塔本体3，蒸馏塔本体3的顶部和底部通过封头密封，蒸馏塔本体的顶部封头连接物料进口管1，蒸馏塔本体3的底部封头连接物料出口2，蒸馏塔本体3内设有多个纵向设置的物料蒸发组件，物料蒸发组件包括设置在蒸馏塔本体3内的物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b, 物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b的边部设有通孔，物料蒸发圆环板a边部的通孔位置设有两端开口的圆环挡板5，物料蒸发圆环板b内径边部设有两端开口的圆环挡板5；
物料蒸发圆环板a的外径面与蒸馏塔本体3的内壁固定连接，物料蒸发圆环板a的边部通孔与圆环挡板5的周面之间留有环向间隙10，该环向间隙形成物料流动通道，圆环挡板5通过连接棍（棒、钢筋）12与物料蒸发圆环板a的边部固定连接；
物料蒸发圆环板b的内径边部与圆环挡板5固定连接，物料蒸发圆环板b的外径面与蒸馏塔本体3的内壁之间留有环向间隙11，该环向间隙11形成物料流动通道，物料蒸发圆环板b通过连接棍（棒、钢筋）12与蒸馏塔本体3的内壁固定连接。
其中，物料蒸发圆环板b的外直径小于物料蒸发圆环板a的外直径，物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b在蒸馏塔本体3内交替设置。
物料进口管1的前端连接物料换热器，后端连接圆环管物料分布器，圆环管物料分布器底部有若干个小孔，物料进口管1供给的物料首先经过物料换热器加热后通过圆环管物料分布器分布均匀后进入到蒸馏塔本体3内，其中，物料换热器和圆环管物料分布器为现有设备。
进一步，顶部封头上连接真空管4，真空管4的一端连接蒸馏塔本体3的内腔。
下面结合具体实施例进一步说明：
实施例1
以玉米油蒸馏脱酸为例，如图1图2所示，玉米油在蒸馏塔外部已经经过物料换热器加热到260度，从物料进口管1进入蒸馏塔的蒸馏塔本体3内部，玉米油首先流淌在圆环板a上，顺着圆环板a的内沿环向间隙10往下流，自然流淌成薄膜状，在圆环挡板5的作用下经过环向间隙10流到圆环板b的表面，一部分低沸点的脂肪酸首先蒸发；然后继续顺着圆环板b的外沿环向间隙11往下流，低沸点的脂肪酸继续蒸发，多次重复这种蒸发过程，把游离脂肪酸蒸发干净，蒸馏塔本体3内的圆环挡板5可以保持蒸馏塔本体3的底部空腔和顶部空腔连通，蒸馏塔本体3内蒸发的脂肪酸气体可以上升到蒸馏塔本体3的顶部，脂肪酸气体都是由真空管4抽出到蒸馏设备外冷凝器冷凝后回收，剩下的高沸点的玉米油脂都汇集到底部，经过物料出口2收集利用。
实施例2
本发明与实施例1的区别在于，蒸馏塔本体3内设有物料辅助加热装置，物料辅助加热装置设置在物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b的上表面或者背面。物料辅助加热装置在本实施例中包括两种，一种物料辅助加热装置为设置在物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b上的加热管，加热管的一端设有加热介质进口6，另一端设有加热介质出口7，形成一个加热系统，另一种物料辅助加热装置为设置在物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b上环形排布的电热丝或电加热棒。由于脂肪酸物料蒸发带走不少的能量，所以有必要给物料再次辅助加热；
以葵花籽油蒸馏脱酸为例，如图3图4所示，葵花籽油在蒸馏塔外部已经经过换热器加热到230度，从物料进口管1进入蒸馏塔内部的圆环板a，顺着圆环板a的内沿环向间隙10往下流，自然流淌成薄膜状，在圆环板挡5的作用下经过环向间隙10流到圆环板b的表面，一部分低沸点的脂肪酸首先蒸发，经过物料辅助加热装置对葵花籽油继续加热，保持在脂肪酸的沸点温度以上；然后继续顺着圆环板b的外沿环向间隙11往下流，低沸点的脂肪酸继续蒸发，多次重复这种蒸发过程，把游离脂肪酸蒸发干净，脂肪酸都是由真空管4抽出到蒸馏设备外冷凝器冷凝后回收，剩下的高沸点的葵花籽油脂都汇集到底部，经过物料出口2收集利用。
实施例3
以棕榈油蒸馏脱酸为例，如图5图6所示，棕榈油在蒸馏塔外部已经经过换热器加热到200度，从物料进口管1进入蒸馏塔内部的圆环板a，顺着圆环板a的内沿环向间隙10往下流，自然流淌成薄膜状，在圆环挡板5的作用下经过环向间隙10流到圆环板b的表面，一部分低沸点的脂肪酸首先蒸发，物料辅助加热装置继续加热棕榈油，保持在脂肪酸的沸点温度以上；然后继续顺着圆环板b的外沿环向间隙11往下流，低沸点的脂肪酸继续蒸发，多次重复这种蒸发过程，把游离脂肪酸蒸发干净，脂肪酸都是由真空管4抽出到蒸馏设备外冷凝器冷凝后回收，剩下的高沸点的棕榈油脂都汇集到底部，经过物料出口2收集利用。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于蒸馏塔本体的顶部设有填料体8或塔板，真空管4与填料体8或塔板的顶部连接。
以甘油蒸馏提纯为例，如图7图8所示，甘油在蒸馏塔外部已经经过换热器加热到160-200度，从物料进口管1进入蒸馏塔内部的圆环板a，顺着圆环板a的内沿环向间隙10往下流，自然流淌成薄膜状，在圆环挡板5的作用下经过环向间隙10流到圆环板b的表面，一部分甘油首先蒸发；由于物料蒸发带走不少的能量，所以有必要给物料辅助加热，保证物料在整个圆环板蒸发面上达到蒸发的温度。物料在圆环板上低沸点的物质首先蒸发，蒸发了的物料的蒸汽遇到填料体8，受到填料阻力和温度的影响，到达填料的高度越高物质的纯度也越高，这符合需要生产含量（纯度）达到95%、98%、99%，甚至99.5%、99.9%的企业的需要和要求，由真空管4抽出到蒸馏设备外冷凝器冷凝后回收，剩下的高沸点的物质都最后汇集到底部，经过物料出口2收集利用。
该设备密封效果好，设备制造和运行维护成本较低，它不需要搅拌装置，物料自上而下沿着内部的物料蒸发组件自动形成薄膜，生产连续化，物料通过加热面的时间短，产品品质好，同时节省了电力资源，热能利用率高，生产成本低等有益效果；如果能够在相关行业中得到推广应用，将是相关行业提升设备、提升工艺技术有力的保障。本发明内部结构紧凑，以最小的体积实现最大的蒸发面积，可以把本人原来设计的几种蒸馏设备的制造成本进一步降低，尤其适合大型特大型蒸馏设备的制造加工，适合大规模生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种蒸馏塔设备，包括呈筒状的蒸馏塔本体，蒸馏塔本体的顶部和底部通过封头密封，蒸馏塔本体的顶部封头连接物料进口管，蒸馏塔本体的底部封头连接物料出口，其特征在于，所述蒸馏塔本体内设有多个纵向设置的物料蒸发组件，物料蒸发组件包括设置在蒸馏塔本体内的物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b, 物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b的边部设有通孔，物料蒸发圆环板a边部的通孔位置设有两端开口的圆环挡板，物料蒸发圆环板b内径边部设有两端开口的圆环挡板；
物料蒸发圆环板a的外径面与蒸馏塔本体的内壁固定连接，物料蒸发圆环板a的边部通孔与圆环挡板的周面之间留有环向间隙，该环向间隙形成物料流动通道；
物料蒸发圆环板b的内径边部与圆环挡板固定连接，物料蒸发圆环板b的外径面与蒸馏塔本体的内壁之间留有环向间隙，该环向间隙形成物料流动通道。
2.根据权利要求1所述的一种蒸馏塔设备，其特征在于，所述物料蒸发圆环板b的外直径小于物料蒸发圆环板a的外直径，物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b在蒸馏塔本体内交替设置。
3.根据权利要求2所述的一种蒸馏塔设备，其特征在于，所述物料进口管的前端连接物料换热器，后端连接圆环管物料分布器，圆环管物料分布器底部有若干个小孔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种蒸馏塔设备，其特征在于，所述顶部封头上连接真空管，真空管的一端连接蒸馏塔本体的内腔。
5.根据权利要求4所述的一种蒸馏塔设备，其特征在于，所述蒸馏塔本体内设有物料辅助加热装置，物料辅助加热装置设置在物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b的上表面或者背面。
6.根据权利要求5所述的一种蒸馏塔设备，其特征在于，所述物料辅助加热装置为设置在物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b上的加热管，加热管的一端设有加热介质进口，另一端设有加热介质出口，形成一个加热系统。
7.根据权利要求5所述的一种蒸馏塔设备，其特征在于，所述物料辅助加热装置为设置在物料蒸发圆环板a和物料蒸发圆环板b上环形排布的电热丝或电加热棒。
8.根据权利要求5所述的一种蒸馏塔设备，其特征在于，所述蒸馏塔本体的顶部设有填料体或塔板，真空管与填料体或塔板的顶部连接。
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