CN109589628A - 用于酸性有机物检测的一体式提纯设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，包括：呈一体结构的降膜蒸发器及气液分离罐，所述气液分离罐设于所述降膜式蒸发器上部，且所述降膜蒸发器的侧壁设有加热装置，所述降膜蒸发器的上端和下端分别设有进料口和残料出口，从所述进料口进入的粗品流经所述降膜蒸发器的内壁，且所述降膜蒸发器内部设有刮扫装置，所述刮扫装置呈中空的圆筒结构，且呈旋转地设于所述降膜蒸发器内部，且外壁布设有孔，且所述刮扫装置的底部设有一容纳腔，所述容纳腔通过一泵与所述进料口连通。本发明是一种提纯精度高、工艺简便的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备。
Description
技术领域
本发明涉及有机酸及其衍生物的提纯技术领域，尤其涉及一种提纯精度高、工艺简便的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备。
背景技术
有机酸是重要的有机化工原料和聚合物的中间体，其产品纯度的高低直接对后续合成产品的质量有较大的影响，而有机酸目前的分离方法常常采用精馏和萃取分离方法，通过传统的精馏装置和萃取装置完成有机酸的提纯。由于采用精馏装置进行的精馏分离压力、温度高，投资大，而且分离能耗高，效率低下。
采用萃取装置进行化学萃取的方法容易代理新的污染，往往是去掉了旧的杂质又带来了新的杂质，该化学法脱出有机酸中杂质是通过加入少量化学试剂与有机酸中的醛或其他反应来脱除杂质，此法脱出杂质的能力相当有限，而脱出过程中会产生固体残渣，制得有机酸仍难满足有高纯度机酸的生产需求，难以大规模工业化使用。在我国对工业装置的节能、环保、高效要求的背景下，开发新型节能、环保、高效的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备极为重要和迫切。
公开号为CN204219812U的中国实用新型专利，公开了一种提纯有机酸的装置，其主要部件包括降膜蒸发器、气液分离罐，其中降膜蒸发器的顶部设有进料口，供粗品有机酸输入；降膜蒸发器的内部设有相连通的刮扫装置和加热阵列馆；降膜蒸发器的底部设有出料口，供气液混合物输出；降膜蒸发器的出料口与气液分离罐的输入口相连通，气液分离罐为立式罐体，且输入口设于气液分离罐的中部；气液分离罐的顶部设有气相采集口，供气相产品采集；气液分离罐的底部分别与液相循环泵和液相出料泵相连通；液相循环泵通过循环管路与降膜蒸发器的进料口相连通，供返回降膜蒸发器进行循环蒸发的液相产品通过，液相出料泵设有尾料出口，供尾料收集。
公开号为CN204219812U的中国实用新型专利中，首先，降膜蒸发器并没有公开如何更好地确保被处理的液体均匀地呈膜状下降，而随着降膜蒸发器的应用日益广泛，刮扫装置的设计对降膜蒸发器的性能影响极其重要。
其次，气相采集口为设置在气液分离罐的顶部，这种设计容易将气相产品和液相产品重新混合，使得分离的效率不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种提纯精度高、工艺简便的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：公开了一种用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，包括：呈一体结构的降膜蒸发器及气液分离罐，所述气液分离罐设于所述降膜式蒸发器上部，且所述降膜蒸发器的侧壁设有加热装置，所述降膜蒸发器的上端和下端分别设有进料口和残料出口，从所述进料口进入的粗品流经所述降膜蒸发器的内壁，且所述降膜蒸发器内部设有刮扫装置，所述刮扫装置呈中空的圆筒结构，且呈旋转地设于所述降膜蒸发器内部，且外壁布设有孔，且所述刮扫装置的底部设有一容纳腔，所述容纳腔通过一泵与所述进料口连通，还包括用于控制所述加热装置的PLC，所述PLC连接有GSM 模块，所述PLC通过所述GSM模块与移动终端/计算机进行通信，实现移动终端/计算机与所述PLC的远程通信。
所述气液分离罐靠近顶部位置设有第一产物管线，所述气液分离罐内设有冷凝装置及筛板，所述冷凝装置设于所述气液分离罐内的上部位置，所述筛板设于所述冷凝装置的下方，所述筛板呈倾斜设置，且贯穿上表面及下表面设有通孔，每个所述通孔于上表面的一侧凸设有凸缘，且所述筛板对接有第二产物管线。
所述降膜蒸发器的侧壁包括内层壁及外层壁，并由所述内层壁及外层壁共同形成一环形空间，所述加热装置包括加热模块及保温模块，所述加热模块及保温模块均设成环形结构并密封设于所述环形空间内。
所述加热模块为若干圆柱体加热丝，所述内层壁正对所述外层壁的一侧均匀地设有用于容纳所述圆柱体加热丝的容纳槽。
还包括温度传感装置，所述内层壁上设有用于容纳所述温度传感装置探针的探针槽，所述温度传感装置用于对所述降膜蒸发器内部的温度进行监测，并反馈回所述PLC，所述PLC进而对所述降膜蒸发器内部的温度进行控温。
还包括温度显示装置及温度报警装置，所述温度显示装置及温度报警装置均与所述PLC连接。
所述孔的边缘向所述降膜蒸发器内部方向凸伸出一凸缘。
还包括一带动所述刮扫装置旋转的电机，且还包括PLC及变频器，所述PLC 通过所述变频器控制所述电机的转速。
所述气液分离罐内设有用于气液分离的填料。
所述容纳腔的底部设有水口，并连接有管道，所述管道通过所述泵与所述进料口连通。
与现有技术相比，由于本发明用于酸性有机物检测的一体式提纯设备中，所述刮扫装置呈中空的圆筒结构，且呈旋转地设于所述降膜蒸发器内部，且外壁开均匀地布设有孔，且所述刮扫装置的底部设有一容纳腔，所述容纳腔通过一泵与所述进料口连通。因此，能够将所述降膜蒸发器的侧壁上厚度较大的液体膜进行刮扫，并由所述孔进入所述刮扫装置的底部的所述容纳腔内，并由所述泵接回所述进料口。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明用于酸性有机物检测的一体式提纯设备的一个实施例的示意图。
图2为如图1所示的用于检测有机酸类物质的气液分离罐的筛板的结构示意图。
图3为如图1所示的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备的刮扫装置的示意图。
图4为如图1所示的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备的侧壁的结构图层示意图。
图5为如图1所示的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备的降膜蒸发器的内层壁的示意图。
图6为如图1所示的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备的具有远程监控功能的温度控制电路原理模块图。
图7为如图1所示的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备的电机控制电路原理模块图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上，如图1、2、3、6所示，本发明实施例公开了一种用于酸性有机物检测的一体式提纯设备100，包括：呈一体结构的降膜蒸发器1及气液分离罐4，所述气液分离罐4设于所述降膜式蒸发器1上部，且所述降膜蒸发器1 和气液分离罐4均呈圆柱体结构，且所述降膜蒸发器1为金属结构，且降膜蒸发器1的侧壁设有加热装置5，降膜蒸发器1的上端和下端分别设有进料口6和残料出口7，从进料口6进入的粗品流经降膜蒸发器1的内壁，且降膜蒸发器1 内部设有刮扫装置8，刮扫装置8呈中空的圆筒结构，且呈旋转地设于降膜蒸发器内部，且外壁均匀地布设有孔9，且刮扫装置8的底部设有一容纳腔10，容纳腔10通过一泵(图上未示)与进料口连通。由于刮扫装置8是以可旋转的状态设于降膜蒸发器内，而刮扫装置8是圆筒结构，其外壁与降膜蒸发器的内壁间距是控制液体膜厚度的关键，液体膜的厚度不会超过这个间距，因为其设置有孔9，因此液体膜的厚度超过这个间距的部分会从孔9流入容纳腔10内，且还包括用于控制所述加热装置5的PLC53，所述PLC53连接有GSM模块57，所述PLC53通过所述GSM模块57与移动终端58/计算机59进行通信，实现移动终端58/计算机59与所述PLC53的远程通信。
一个实施例中，如图1和2所示，所述气液分离罐4靠近顶部位置设有第一产物管线41，所述气液分离罐4内设有冷凝装置42及筛板43，所述冷凝装置42设于所述气液分离罐4内的上部位置，所述筛板43设于所述冷凝装置42 的下方，所述筛板43呈倾斜设置，且贯穿上表面及下表面设有通孔430，每个所述通孔430于上表面的一侧凸设有凸缘431，且所述筛板43对接有第二产物管线44。
设备在工作时，纯度最高的物质将从所述第一产物管线41输出，并进行冷却，纯度比较高的物质将从所述第二产物管线44输出，而且所述第二产物管线 44还设计有产物循环管线，重新回到降膜式蒸发器进行回流。气态物质通过所述筛板43上的通孔430之后遇到所述冷凝装置42后迅速冷却，这时一部分气态物质冷凝成液态物质，液态物质沿所述筛板的上表面流经所述第二产物管线 44，由于所述通孔430上设置有凸缘431，因此能防止液态物质回落到所述气液分离罐4内部，并回到所述降膜蒸发器1的内。
一个实施例中，刮扫装置8的外壁设置的孔9是呈不规律地布设于刮扫装置8的外壁。
如图4所示，降膜蒸发器1的侧壁包括内层壁11及外层壁12，并由内层壁 11及外层壁12共同形成一环形空间，加热装置5包括加热模块51及保温模块 52，加热模块51及保温模块52均设成环形结构并密封设于环形空间内。通过保温模块52能够有效地防止能量的损耗，降低能耗，保持降膜蒸发器1内的温度稳定。
如图5所示，加热模块51为若干圆柱体加热丝，内层壁11正对外层壁的一侧均匀地设有用于容纳圆柱体加热丝的容纳槽110。降膜蒸发器1的内层壁 11的材料需要从导热性能良好的金属中选择，而圆柱体加热丝的材质必须是电阻率均匀性较好的材料制成，确保圆柱体加热丝的各个部分发热均匀。
如图6所示，温度传感装置54，内层壁上设有用于容纳温度传感装置探针的探针槽111，温度传感装置探针槽穿设于探针槽111内，并感知降膜蒸发器1 内的温度，因此温度传感装置54用于对降膜蒸发器内部的温度进行监测，并反馈回PLC53，PLC53进而对降膜蒸发器1内部的温度进行控温。
如图6所示，还包括温度显示装置55及温度报警装置56，温度显示装置 55及温度报警装置56均与PLC53连接。对于温度报警装置56的启动，是通过 PLC53进行预设的，设定一个目标温度及其波动范围，超过该波动范围则启动温度报警装置56，让工作人员随时掌握降膜蒸发器1内的温度。
如图6所示的实施例中，GSM模块57与移动终端58/计算机59进行通信，因此温度传感装置54所检测到的温度信息可通过PLC53及GSM模块57远程传输给移动终端58/计算机59，特别是当设定的温度报警装置56报警时，可同时通过GSM模块57将报警信息发送给移动终端58/计算机59，因此，工作人员只要掌握移动终端58/计算机59，即可随时查看降膜蒸发器1的温度信息，而移动终端58也可以通过GSM模块57对PLC53进行控制。目前所用的GSM模块57，尤其指3G模块或4G模块。
一个实施例中，孔9的边缘向降膜蒸发器内部方向凸伸出一凸缘。通过凸缘，能够将刮扫装置8所刮扫到的液体，由孔9进入，并由凸缘导入容纳腔10，而如果没有设置所述凸缘，由于刮扫装置8上的孔9的数量是相当多的，刮扫装置8所刮扫到的液体，不容易快速导入容纳腔10，甚至会出现这种情况：位于上部的孔9进入的液体经位于下部的孔9流出，不利于液体恒温蒸发。
如图7所示，还包括一带动刮扫装置8旋转的电机13，且还包括PLC14及变频器15，PLC14通过变频器15控制电机13的转速。需要说明的是，如图5、 6、7所示的实施例中，PLC53和PLC14可以为同一个，也可以是不同的两个。
如图1所示，气液分离罐4内设有用于气液分离的填料16。
一个实施例中，容纳腔10的底部设有水口(图上未示)，并连接有管道，管道通过泵与进料口连通。
与现有技术相比，结合图1～7，由于本发明用于酸性有机物检测的一体式提纯设备中，刮扫装置8呈中空的圆筒结构，且呈旋转地设于降膜蒸发器内部，且外壁开均匀地布设有孔9，且刮扫装置8的底部设有一容纳腔10，容纳腔10通过一泵(图上未示)与进料口连通。因此，能够将降膜蒸发器3的侧壁上厚度较大的液体膜进行刮扫，并由孔9进入刮扫装置8的底部的容纳腔10 内，并由泵接回进料口。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，包括：呈一体结构的降膜蒸发器及气液分离罐，所述气液分离罐设于所述降膜式蒸发器上部，且所述降膜蒸发器的侧壁设有加热装置，所述降膜蒸发器的上端和下端分别设有进料口和残料出口，从所述进料口进入的粗品流经所述降膜蒸发器的内壁，且所述降膜蒸发器内部设有刮扫装置，所述刮扫装置呈中空的圆筒结构，且呈旋转地设于所述降膜蒸发器内部，且外壁布设有孔，且所述刮扫装置的底部设有一容纳腔，所述容纳腔通过一泵与所述进料口连通，还包括用于控制所述加热装置的PLC，所述PLC连接有GSM模块，所述PLC通过所述GSM模块与移动终端/计算机进行通信，实现移动终端/计算机与所述PLC的远程通信。
2.如权利要求1所述的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，所述气液分离罐靠近顶部位置设有第一产物管线，所述气液分离罐内设有冷凝装置及筛板，所述冷凝装置设于所述气液分离罐内的上部位置，所述筛板设于所述冷凝装置的下方，所述筛板呈倾斜设置，且贯穿上表面及下表面设有通孔，每个所述通孔于上表面的一侧凸设有凸缘，且所述筛板对接有第二产物管线。
3.如权利要求1所述的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，所述降膜蒸发器的侧壁包括内层壁及外层壁，所述内层壁及外层壁共同形成一环形空间，所述加热装置包括加热模块及保温模块，所述加热模块及保温模块均设成环形结构并密封设于所述环形空间内。
4.如权利要求3所述的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，所述加热模块为若干圆柱体加热丝，所述内层壁正对所述外层壁的一侧均匀地设有用于容纳所述圆柱体加热丝的容纳槽。
5.如权利要求4所述的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，还包括温度传感装置，所述内层壁上设有用于容纳所述温度传感装置探针的探针槽，所述温度传感装置用于对所述降膜蒸发器内部的温度进行监测，并反馈回所述PLC，所述PLC进而对所述降膜蒸发器内部的温度进行控温。
6.如权利要求5所述的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，还包括温度显示装置及温度报警装置，所述温度显示装置及温度报警装置均与所述PLC连接。
7.如权利要求1～6任一项所述的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，所述孔的边缘向所述降膜蒸发器内部方向凸伸出一凸缘。
8.如权利要求1所述的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，还包括一带动所述刮扫装置旋转的电机，且还包括PLC及变频器，所述PLC通过所述变频器控制所述电机的转速。
9.如权利要求1所述的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，所述气液分离罐内设有用于气液分离的填料。
10.如权利要求1所述的用于酸性有机物检测的一体式提纯设备，其特征在于，所述容纳腔的底部设有水口，并连接有管道，所述管道通过所述泵与所述进料口连通。
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