CN109999521B - 戊二胺浓缩系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种戊二胺浓缩系统，包括蒸发器，蒸发器从上到下依次分为进料层、蒸发层、分离层、出料层，蒸发器的顶端设置有与进料层连通的进料口和回流口，蒸发器的上端设置有与蒸发层连通的蒸汽入口，蒸发器的下端设置有与分离层连通的蒸汽出口和与出料层连通的出气口，蒸发器的底端设置有与出料层连通的出料口，蒸发器设置有连通进料层和出料层的多根换热管，出料口远离出气口，出料层设置有倾斜设置的挡板，挡板靠近出气口的一端低于出气口但高于靠近出料口的一端，挡板设置有与多根换热管对齐的下料口。本发明的有益效果为：该戊二胺浓缩系统能够减少进入分离器气体中的液相，从而减少最终进入蒸汽压缩机的液相，从而提高液相回收率。

Description

戊二胺浓缩系统

技术领域

本发明涉及戊二胺生产设备，特别涉及一种戊二胺浓缩系统。

背景技术

戊二胺的主要用途包括高聚物制备、有机合成中间体、环氧树脂固化剂，也用于生物研究。目前，戊二胺的生物法生产是指直接发酵生产或赖氨酸经脱羧酶脱羧生产戊二胺，然后从原料液中分离得到目标产物。其中，浓缩是分离目标产物的关键步骤。

公开号为CN105327518A的中国专利公开了一种戊二胺的浓缩系统及方法。该戊二胺的浓缩系统包括至少一个蒸发器，所述蒸发器包括出料口和回流口，在所述蒸发器外部，所述出料口和所述回流口通过一循环通路相连通；蒸汽压缩机，为所述蒸发器供给加热气体；分离器，分别连通所述蒸发器与所述蒸汽压缩机；及吸收单元，吸收所述蒸发器排出的所述加热气体。

原料先进入蒸发器的蒸发层，经过加热后形成气液混合物，然后进入分离层，经过初步气液分离后，气相从出气口进入分离器，液相从出料口排出。但是，在气相从出气口进入分离器时，气相往往会夹带部分液相进入分离器。虽然分离器会再次进行气液分离，但是，若能够减少进入分离器气相中的液相，则能够减少最终进入蒸汽压缩机的液相，从而提高液相回收率。

发明内容

本发明的目的是提供一种戊二胺浓缩系统。该戊二胺浓缩系统能够减少进入分离器气体中的液相，从而减少最终进入蒸汽压缩机的液相，从而提高液相回收率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种戊二胺浓缩系统，包括蒸发器，所述蒸发器从上到下依次分为进料层、蒸发层、分离层、出料层，所述蒸发器的顶端设置有与进料层连通的进料口和回流口，所述蒸发器的上端设置有与蒸发层连通的蒸汽入口，所述蒸发器的下端设置有与分离层连通的蒸汽出口和与出料层连通的出气口，所述蒸发器的底端设置有与出料层连通的出料口，所述蒸发器设置有连通进料层和出料层的多根换热管，所述出料口远离出气口，所述出料层设置有倾斜设置的挡板，所述挡板靠近出气口的一端低于出气口但高于靠近出料口的一端，所述挡板设置有与多根换热管对齐的下料口。

通过采用上述技术方案，气相夹带的液相在与挡板接触过程中会在挡板表面凝结，从而减少进入分离器中的液相，减少最终进入蒸汽压缩机的液相，从而提高液相回收率。而液相可以从下料口进入挡板和蒸发器底端之间，最终从出料口离开蒸发器。倾斜设置的挡板能够加快凝结的液相沿着挡板流动至下料口进入挡板和蒸发器底端之间，减少液相再次被气相夹带。

本发明进一步设置为：所述挡板朝蒸发器底端凸出。

通过采用上述技术方案，挡板和出料层上端的空间较大，则气相在沿着挡板表面流动过程中，液相容易在挡板表面发生凝结。

本发明进一步设置为：所述挡板靠近出料口的一端设置有集料口。

通过采用上述技术方案，集聚于挡板的液相大部分会从下料口进入挡板和蒸发器的底端之间，而其余在自身重力作用下沿着挡板流到集料口再进入挡板和蒸发器的底端之间。

本发明进一步设置为：所述出气口包括主出气口和副出气口，所述挡板位于主出气口和副出气口之间，所述主出气口和副出气口分别连接有主出气管和副出气管，所述主出气管连接有用于控制主出气管管路启闭的主出气阀，所述副出气管连接有用于控制副出气管管路启闭的副出气阀，所述主出气管和副出气管连接有同一进气管，所述进气管连接有分离器。

通过采用上述技术方案，液相会携带气相进入挡板和蒸发器底端之间并发生集聚，导致挡板和蒸发器底端之间压力增大，影响液相从下料口进入挡板和蒸发器底端之间。而集聚的气相从副出气管进入分离器，从而能够避免影响液相进入下料口进入挡板和蒸发器底端之间。

本发明进一步设置为：所述主出气阀包括主阀瓣和主阀杆，所述主阀杆穿过主出气管后连接有主摆杆，所述副出气阀包括副阀瓣和副阀杆，所述副阀杆穿过副出气管后连接有副摆杆，所述主摆杆和副摆杆连接有同一联动杆，所述主阀杆和副阀杆之间的距离与联动杆的长度相等。

通过采用上述技术方案，主摆杆、联动杆和副摆杆构成平行四边形结构，实现主出气阀和副出气阀的联动，从而只需操作其中一个便可实现对另一个的操作。

本发明进一步设置为：所述副出气管设置有包裹副阀杆的安装架，所述安装架包括上圆环、下圆环和连接上圆环和下圆环的支撑柱，所述副阀杆依次穿过下圆环和上圆环后连接有用于驱动副阀杆绕着副阀杆的轴心线转动的执行器，所述执行器固定连接于上圆环。

本发明进一步设置为：所述执行器连接有比较器，所述比较器连接有用于检测挡板和蒸发器底端之间压力的压力检测单元。

通过采用上述技术方案，压力检测单元检测挡板和蒸发器底端之间压力，经过比较器与设定值比较。当挡板和蒸发器底端之间压力较大时，执行器开始工作，副阀瓣转动，副出气管开启。当挡板和蒸发器底端之间压力较小时，执行器再次工作，副阀瓣转动，副出气管关闭。

本发明进一步设置为：所述支撑柱设置有四根，四根所述支撑柱沿着上圆环的圆周方向均匀分布，所述副摆杆位于相邻两根支撑柱之间且副摆杆的转动起点和转动终点分别与两根相邻支撑柱抵接。

通过采用上述技术方案，四根支撑柱增强上圆环和下圆环之间的连接强度。同时，人们可以靠副摆杆与相邻两根支撑柱之间的距离判断副阀瓣是否转动到位。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

该戊二胺浓缩系统能够减少进入分离器气体中的液相，从而减少最终进入蒸汽压缩机的液相，从而提高液相回收率。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中A区域的放大图；

图3为本发明实施例中蒸发器、主出气管和副出气管的结构示意图；

图4为图3中B区域的放大图。

附图标记：1、原料箱；2、抽料泵；3、蒸发器；4、进料层；5、蒸发层；6、分离层；7、出料层；8、进料口；9、回流口；10、蒸汽入口；11、蒸汽出口；12、出气口；13、出料口；14、换热管；15、循环泵；16、成品罐；17、分离器；18、蒸汽压缩机；19、抽气泵；20、吸收单元；21、挡板；22、下料口；23、集料口；24、主出气口；25、副出气口；26、主出气管；27、副出气管；28、主出气阀；29、副出气阀；30、进气管；31、主阀瓣；32、主阀杆；33、主摆杆；34、副阀瓣；35、副阀杆；36、副摆杆；37、联动杆；38、安装架；39、上圆环；40、下圆环；41、支撑柱；42、执行器；43、比较器；44、压力检测单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，一种戊二胺浓缩系统，包括用于储存原料的原料箱1。原料箱1连接有抽料泵2，抽料泵2连接有用于蒸发分离原料的蒸发器3。蒸发器3从上到下依次分为进料层4、蒸发层5、分离层6、出料层7。蒸发器3的顶端设置有与进料层4连通的进料口8和回流口9。蒸发器3的上端连接有与蒸发层5连通的蒸汽入口10，蒸发器3的下端设置有与分离层6连通的蒸汽出口11和与出料层7连通的出气口12。蒸发器3的底端设置有与出料层7连通的出料口13，出料口13远离出气口12。蒸发器3内设置有连通进料层4和出料层7的多根换热管14。

参照图1，出料口13连接有循环泵15，循环泵15与回流口9连接。循环泵15和回流口9之间形成循环通路，并在循环通路上设置有成品罐16，用于接收蒸发器3产生的浓缩液。而进料口8与抽料泵2连接。出气口12连接有分离器17，分离器17的上端连接有蒸汽压缩机18。蒸汽压缩机18与蒸汽入口10连接。分离器17的下端与循环泵15连接。蒸汽出口11连接有抽气泵19，抽气泵19连接有吸收单元20。

参照图1，出料层7设置有倾斜设置的挡板21，挡板21朝蒸发器3底端凸出。气相夹带的液相在与挡板21接触过程中会在挡板21表面凝结，从而减少进入分离器17中的液相，减少最终进入蒸汽压缩机18的液相，从而提高液相回收率。而液相可以从下料口22进入挡板21和蒸发器3底端之间，最终从出料口13离开蒸发器3。倾斜设置的挡板21能够加快凝结的液相沿着挡板21流动至下料口22进入挡板21和蒸发器3底端之间，减少液相再次被气相夹带。而挡板21朝蒸发器3底端凸出，挡板21和出料层7上端的空间较大，则气相在沿着挡板21表面流动过程中，液相容易在挡板21表面发生凝结。挡板21靠近出气口12的一端低于出气口12但高于靠近出料口13的一端。挡板21设置有与多根换热管14对齐的下料口22。挡板21靠近出料口13的一端设置有集料口23。集聚于挡板21的液相大部分会从下料口22进入挡板21和蒸发器3的底端之间，而其余在自身重力作用下沿着挡板21流到集料口23再进入挡板21和蒸发器3的底端之间。

参照图2和3，出气口12包括主出气口24和副出气口25，挡板21位于主出气口24和副出气口25之间。主出气口24和副出气口25分别连接有主出气管26和副出气管27。主出气管26连接有用于控制主出气管26管路启闭的主出气阀28。副出气管27连接有用于控制副出气管27管路启闭的副出气阀29。主出气管26和副出气管27连接有同一进气管30，进气管30与分离器17连接。液相会携带气相进入挡板21和蒸发器3底端之间并发生集聚，导致挡板21和蒸发器3底端之间压力增大，影响液相从下料口22进入挡板21和蒸发器3底端之间。而集聚的气相从副出气管27进入分离器17，从而能够避免影响液相进入下料口22进入挡板21和蒸发器3底端之间。

参照图3和4，主出气阀28包括主阀瓣31和主阀杆32。主阀杆32穿过主出气管26后连接有主摆杆33。副出气阀29包括副阀瓣34和副阀杆35。副阀杆35穿过副出气管27后连接有副摆杆36。主摆杆33和副摆杆36连接有同一联动杆37。主阀杆32和副阀杆35之间的距离与联动杆37的长度相等。主摆杆33、联动杆37和副摆杆36构成平行四边形结构，实现主出气阀28和副出气阀29的联动，从而只需操作其中一个便可实现对另一个的操作。

参照图3和4，副出气管27设置有包裹副阀杆35的安装架38。安装架38包括上圆环39、下圆环40和连接上圆环39和下圆环40的四根支撑柱41。四根支撑柱41沿着上圆环39的圆周方向均匀分布。下圆环40与副出气管27固定连接，副阀杆35依次穿过下圆环40和上圆环39后连接有用于驱动副阀杆35绕着副阀杆35的轴心线转动的执行器42。执行器42固定连接于上圆环39，而副摆杆36恰好位于两根相邻支撑柱41之间。副阀杆35设定的转动幅度为π/4，因此副摆杆36的转动过程的起点和终点恰好与两根相邻支撑柱41抵接。执行器42连接有比较器43，比较器43连接有用于检测挡板21和蒸发器3底端之间压力的压力检测单元44。压力检测单元44检测挡板21和蒸发器3底端之间压力，经过比较器43与设定值比较。当挡板21和蒸发器3底端之间压力较大时，执行器42开始工作，副阀瓣34转动，副出气管27开启。当挡板21和蒸发器3底端之间压力较小时，执行器42再次工作，副阀瓣34转动，副出气管27关闭。四根支撑柱41增强上圆环39和下圆环40之间的连接强度。同时，人们可以靠副摆杆36与相邻两根支撑柱41之间的距离判断副阀瓣34是否转动到位。

工作过程：原料经抽料泵2从蒸发器3的进料口8进入蒸发器3的进料层4，然后进入换热管14依次经过蒸发层5、分离层6后进入出料层7得到一次气相和一次液相。一次气相从主出气管26和副出气管27进入分离器17，经过再次分离后得到二次气相和二次液相。二次气相经过蒸汽压缩机18后进入蒸发器3蒸发层5和分离层6的壳程，经过换热后经过抽气泵19进入吸收单元20。一次液相从出料口13离开蒸发器3并与二次液相汇合经过循环泵15循环至回流口9，进入蒸发器3的进料层4。在循环泵15和回流口9之间形成的循环通路上，将浓缩至设定浓度的浓缩液存储至成品罐16。

当一次气相和一次液相进入出料层7时，一次液相从挡板21的下料口22和集料口23进入挡板21和蒸发器3底端之间，一次气相主要从主出气管26进入分离器17。从主出气管26进入分离器17的一次气相受到挡板21的阻挡而在挡板21表面凝结所携带的一次液相，所凝结的一次液相最终从下料口22和集料口23进入挡板21和蒸发器3底端之间。而液相携带的一次气相进入挡板21和蒸发器3底端之间后发生集聚，待挡板21和蒸发器3底端之间的气压达到设定值后，位于挡板21和蒸发器3底端之间的一次气相从副出气管27进入分离器17。

当压力检测单元44检测到挡板21和蒸发器3底端之间的气压经过比较器43比较大于设定值时，执行器42开始工作，驱动副阀杆35转动，带动副阀瓣34转动，副出气管27开启，位于挡板21和蒸发器3底端之间的一次气相从副出气管27进入分离器17。同时，副阀杆35通过副摆杆36、联动杆37和主摆杆33带动主阀杆32转动，进而带动副阀瓣34转动，主出气管26开度减小为一半。当压力检测单元44检测到挡板21和蒸发器3底端之间的气压经过比较器43比较小于设定值时，执行器42开始工作，副出气管27关闭。同时，主出气管26开度恢复到最大。

本实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种戊二胺浓缩系统，包括蒸发器(3)，所述蒸发器(3)从上到下依次分为进料层(4)、蒸发层(5)、分离层(6)、出料层(7)，所述蒸发器(3)的顶端设置有与进料层(4)连通的进料口(8)和回流口(9)，所述蒸发器(3)的上端设置有与蒸发层(5)连通的蒸汽入口(10)，所述蒸发器(3)的下端设置有与分离层(6)连通的蒸汽出口(11)和与出料层(7)连通的出气口(12)，所述蒸发器(3)的底端设置有与出料层(7)连通的出料口(13)，所述蒸发器(3)设置有连通进料层(4)和出料层(7)的多根换热管(14)，其特征是：所述出料口(13)远离出气口(12)，所述出料层(7)设置有倾斜设置的挡板(21)，所述挡板(21)靠近出气口(12)的一端低于出气口(12)但高于靠近出料口(13)的一端，所述挡板(21)设置有与多根换热管(14)对齐的下料口(22)，所述出气口(12)包括主出气口(24)和副出气口(25)，所述挡板(21)位于主出气口(24)和副出气口(25)之间，所述主出气口(24)和副出气口(25)分别连接有主出气管(26)和副出气管(27)，所述主出气管(26)连接有用于控制主出气管(26)管路启闭的主出气阀(28)，所述副出气管(27)连接有用于控制副出气管(27)管路启闭的副出气阀(29)，所述主出气管(26)和副出气管(27)连接有同一进气管(30)，所述进气管(30)连接有分离器(17)，所述主出气阀(28)包括主阀瓣(31)和主阀杆(32)，所述主阀杆(32)穿过主出气管(26)后连接有主摆杆(33)，所述副出气阀(29)包括副阀瓣(34)和副阀杆(35)，所述副阀杆(35)穿过副出气管(27)后连接有副摆杆(36)，所述主摆杆(33)和副摆杆(36)连接有同一联动杆(37)，所述主阀杆(32)和副阀杆(35)之间的距离与联动杆(37)的长度相等。

2.根据权利要求1所述的戊二胺浓缩系统，其特征是：所述挡板(21)朝蒸发器(3)底端凸出。

3.根据权利要求1所述的戊二胺浓缩系统，其特征是：所述挡板(21)靠近出料口(13)的一端设置有集料口(23)。

4.根据权利要求1所述的戊二胺浓缩系统，其特征是：所述副出气管(27)设置有包裹副阀杆(35)的安装架(38)，所述安装架(38)包括上圆环(39)、下圆环(40)和连接上圆环(39)和下圆环(40)的支撑柱(41)，所述副阀杆(35)依次穿过下圆环(40)和上圆环(39)后连接有用于驱动副阀杆(35)绕着副阀杆(35)的轴心线转动的执行器(42)，所述执行器(42)固定连接于上圆环(39)。

5.根据权利要求4所述的戊二胺浓缩系统，其特征是：所述执行器(42)连接有比较器(43)，所述比较器(43)连接有用于检测挡板(21)和蒸发器(3)底端之间压力的压力检测单元(44)。

6.根据权利要求5所述的戊二胺浓缩系统，其特征是：所述支撑柱(41)设置有四根，四根所述支撑柱(41)沿着上圆环(39)的圆周方向均匀分布，所述副摆杆(36)位于相邻两根支撑柱(41)之间且副摆杆(36)的转动起点和转动终点分别与两根相邻支撑柱(41)抵接。

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