CN112316466A - 一种旋转式高分子蒸馏器 - Google Patents

Abstract

本发明属于分子蒸馏设备领域，尤其是一种旋转式高分子蒸馏器，现提出如下方案，其包括蒸馏筒，所述蒸馏筒顶部安装有电机，电机输出端连接有转动连接在蒸馏筒内部的转动杆，转动杆外侧设置有传动装置，传动装置包括水平设置的转动板，转动板中部通过单向轴承一活动套接在转动杆外部，转动板四周开设有圆柱孔，圆柱孔内部设置有活动杆。通过刮膜装置中的皮带沿着蒸馏筒的中心等距间隔设置，皮带转动时形成均匀的薄膜，其中未成膜的多余液体向中间飞溅的时候，会被皮带非刮膜端将液体继续带到蒸馏筒的内壁的另一侧进行成膜过程，若干个皮带形成一个多余液体继续参与成膜的操作，避免了未分离的液体飞溅到冷凝板上。

Description

一种旋转式高分子蒸馏器

技术领域

本发明涉及分子蒸馏设备领域，尤其涉及一种旋转式高分子蒸馏器。

背景技术

分子蒸馏设备通过一个平缓的过程，进料液体混合物流经一个被加热的圆柱体真空室，将液体刮擦成薄膜附着在真空室内壁，液体混合物中的轻物质受热蒸发，从热表面离开，并被冷表面所捕获，液体混合物的重质组分离开热表面，从而实现液体混合物进行分离。

目前的分子蒸馏器种类繁多，最常用的为刮板式分子蒸馏器，其刮板和内壁贴合，而机械力形变、热膨胀形变、热应力形变、离心力、机械振动等因素都会导致刮板外沿与蒸馏器内壁热表面无法保持恒定的间隙，从而导致薄膜厚度部均匀和增大了刮板和蒸馏器内壁的摩擦，影响蒸发效率。

专利号CN105126372，一种高分子蒸馏器，刮棒代替了刮板，减小了摩擦力，还保证了刮棒和筒体内壁无缝隙。但刮棒滚动时，产生的离心力会使部分未成膜的多余液体会飞向桶体轴心，并被冷表面捕获，使未分离液体和轻分子重新混合，没有达到分离的作用，并且降低了分离效率。

因此，可以针对以上问题进行改进，我们提出了一种旋转式高分子蒸馏器。

发明内容

本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明的目的在于利用皮带的设计，解决刮板与内壁的摩擦力大和液体飞溅的问题。本发明是通过以下技术方案实现上述目的。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种旋转式高分子蒸馏器，包括蒸馏筒，所述蒸馏筒顶部安装有电机，电机输出端连接有转动连接在蒸馏筒内部的转动杆，转动杆外侧设置有传动装置，传动装置包括水平设置的转动板，转动板中部通过单向轴承一活动套接在转动杆外部，转动板四周开设有圆柱孔，圆柱孔内部设置有活动杆，蒸馏筒内壁顶部开设有环形的滑槽一，活动杆顶部滑动连接在滑槽一内，活动杆下端设置有刮膜装置；

所述转动板上方设置有复合转动管，复合转动管中部通过单向轴承二活动套接在转动杆外部，复合转动管顶部开设有凸起圆形滑槽，凸起圆形滑槽内部设有伸缩杆，伸缩杆外侧设有控制杆，控制杆下端和刮膜装置活动连接，蒸馏筒的筒壁一侧面设置有进液口，蒸馏筒的底壁上设有余料出液口一和余料出液口二，所述蒸馏筒其下端靠近圆心处还设有蒸出液出料口。

优选的，所述刮膜装置包括转动块，转动块顶部中间位置和活动杆下端固定连接，转动块顶部外侧和控制杆下端活动连接，转动块底部设置有滚筒，滚筒包括滚筒一和滚筒二，所述滚筒一与滚筒二分别转动连接在转动块底部两侧，转动块中部左右两侧均设置有撑杆，滚筒一、滚筒二和两个撑杆外侧设置有环形的皮带。

优选的，所述蒸馏筒内壁底部开设有环形的滑槽二和滑槽三，滚筒一与滚筒二下端分别滑动连接在滑槽二、滑槽三内。

优选的，所述滑槽二上设有余料出液口一，滑槽三上设有余料出液口二。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的刮膜装置中的皮带为倾斜设置，每个皮带的外侧面与蒸馏筒的内壁贴合，当传动装置带动刮膜装置转动时，皮带和蒸馏筒的内壁为滚动摩擦，皮带被传动装置带动的同时进行自转，在蒸馏筒的内壁形成均匀薄膜；

2、本发明的刮膜装置中的皮带沿着蒸馏筒的中心等距间隔设置，皮带转动时形成均匀的薄膜，其中未成膜的多余液体向中间飞溅的时候，会被皮带非刮膜端挡住，并且皮带将液体继续带到蒸馏筒的内壁的另一侧进行成膜过程，若干个皮带形成一个多余液体继续参与成膜的操作，避免了未分离的液体飞溅到冷凝板(未标出)上，和分离后的轻分子再次混合，降低了分离效率；

3、本发明的刮膜装置中的撑杆使皮带靠近蒸馏筒的内壁的一侧壁面为圆弧形，增加了每个皮带和蒸馏筒内壁的接触面，提升薄膜形成效率；

4、本发明的皮带由两个滚筒支撑，其中一个滚筒设置可沿着蒸馏筒的内壁移动，使皮带张紧或松弛，可易于调节皮带与蒸馏筒的内壁贴合的程度；

5、本发明的转动杆和转动管之间设置有单向轴承一，只有在电机逆时针转动时，转动管才会转动，其内的杆被向外推动或向内移动，使动滚筒一水平移动，从而使皮带张紧使其紧贴或刚好贴合蒸馏筒的内壁；

6、本发明的蒸馏筒设置有三个滑槽，蒸馏筒顶部内侧面的滑槽一对传动装置的转动杆进行限位，蒸馏筒底部内侧面的滑槽二和滑槽三分别对滚筒一和滚筒二进行限位，三重限位保证了传动装置和刮膜装置旋转时的稳定性，从而有利于形成均匀薄膜。

附图说明

图1为本发明的整体外观示意图。

图2为本发明的整体装置的内部结构示意图。

图3本发明的蒸馏筒的剖视图。

图4为本发明的转动杆和传动装置连接示意图。

图5为本发明的传动装置结构示意图。

图6为本发明的传动装置细节图。

图7为本发明的复合转动管结构示意图。

图8为本发明的复合转动管结构示意图。

图9为本发明的刮膜装置结构示意图。

图10为本发明的刮膜装置细节图。

图中，1-蒸馏筒、11-滑槽一、12-滑槽二、13-滑槽三、14-进液口、15-余料出液口一、16-余料出液口二、17-蒸出液出料口、2-电机、3-转动杆、4-传动装置、41-转动板、42-活动杆、43-复合转动管、431-凸起圆形滑槽、432-伸缩杆、433-控制杆、5-刮膜装置、51-转动块、52-滚筒、521-滚筒一、522-滚筒二、53-皮带、54-撑杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-3所示，一种旋转式高分子蒸馏器，包括：蒸馏筒1、电机2、转动杆3、传动装置4、刮膜装置5；

如图2所示，所述蒸馏筒1为内部中空的圆柱体，其上端的外壁面安装有电机2，其上端内壁面设置有环形的滑槽一11，蒸馏筒1下端内壁面上设置有环形的滑槽二12和滑槽三13；

所述蒸馏筒1的筒壁侧面设置有进液口14，其下端滑槽二12和滑槽三13上分别设置有余料出液口一15和余料出液口二16,蒸馏筒1其下端靠近圆心处还设有蒸出液出料口17；

所述转动杆3上端通过杆连接电机2，其下端穿过蒸馏筒1上端、传动装置4和刮膜装置5，设置在蒸馏筒1的下端内壁上；

如图4-6所示，所述传动装置4包括：转动板41、活动杆42和复合转动管43；

所述转动板41为圆形实心板，其嵌套在转动杆3上，与转动杆3之间设置有单向轴承一，只有转动杆3在顺时针转动时，才能带动转动板41进行转动，转动板41上设置有若干圆柱孔，其围绕转动杆3的圆心等距设置，且每个圆柱孔上嵌套有活动杆42，活动杆42上端设置在蒸馏筒1的滑槽一11内，滑槽一11对其限位；

如图7-8所示，复合转动管43包括：凸起圆形滑槽431、伸缩杆432、控制杆433；

所述复合转动管43嵌套在转动杆3上，其与转动杆3上设置有单向轴承二，当转动杆3逆时针旋转时，复合转动管43开始转动，其位于转动板41上方，其内部设置有凸起圆形滑槽431，复合转动管43其整体为圆形，其上设置有六个突出的小圆滑槽；

所述伸缩杆432设置在凸起圆形滑槽431上，其数量为六个，当复合转动管43转动时，复合转动管43转到小圆滑槽接触伸缩杆432时，伸缩杆432向外侧移动，初始状态时，伸缩杆432为半拉伸，有利于传动装置4的稳定状态；

所述控制杆433形状为“L”形，数量为六个，其一端连接伸缩杆432，当伸缩杆432向外移动时，带动控制杆433向外移动；

如图9-10所示，刮膜装置5包括：转动块51、滚筒52、皮带53、撑杆54；

所述转动块51为椭圆形，其中部的上端设置在活动杆42的下端，其两侧的下端通过轴连接两个滚筒52，滚筒52垂直设置，其分别为滚筒一521和滚筒二522，滚筒一521和滚筒二522的下端分别嵌套在蒸馏筒1的滑槽二12和滑槽三13中，当滚筒一521和滚筒二522转动时，滑槽二12和滑槽三13分别对其限位；

所述皮带53一端嵌套在滚筒一521上，另一端嵌套在滚筒二522上，当传动装置4带动转动块51转动时，滚筒52和皮带53一起围绕蒸馏筒1圆心转动的同时，皮带53和蒸馏筒1的内壁摩擦，从而使皮带53开始自转，带动滚筒52也进行自转；

所述转动块51的外侧壁面中部设置有撑杆54，撑杆54贴合皮带53的一端内侧面，使皮带53和蒸馏筒1的内壁贴合的一面为圆弧形，加大了蒸馏筒1的内壁和皮带53的接触面，提高了提升薄膜形成效率；

所述滚筒一521的上端连接控制杆433，当控制杆433向外移动时，滚筒一521向蒸馏筒1的内壁贴近的更紧，此时皮带53处于张紧状态，当控制杆433向内移动时，皮带53处于松弛状态；

所述皮带53的数量为若干个，其围绕蒸馏筒1的筒壁倾斜设置，皮带53倾斜设置是为了在皮带53转动时形成均匀的薄膜，其中未成膜的多余液体向蒸馏筒1的中心飞溅的时候，会被皮带53非刮膜端挡住，并且皮带53将液体继续带到蒸馏筒1的内壁的另侧进行成膜过程，若干个皮带53形成一个多余液体继续参与成膜的操作，避免了未分离的液体飞溅到蒸馏筒1中心的冷凝板(未标出)上，和分离后的轻分子再次混合，加强了分离效率。

本发明工作原理：

当设备开始进行蒸馏工作，电机2开始正转，转动杆3带动传动装置4转动，传动装置4带动刮膜装置5旋转，皮带53进行转动，将液体混合物均匀刮在蒸馏筒1的内壁上；

电机2反转，皮带53张紧或松弛，皮带53的外侧与蒸馏筒1内壁的贴合程度增大或减小，从而在保证形成均匀薄膜的作用同时，使皮带53和蒸馏筒1内壁的摩擦力达到最小，增大了蒸发效率；不论皮带53的张紧程度如何，皮带53一直与蒸馏筒1内壁贴合，从而可以在控制在最小摩擦力的情况下，按照要求调节形成的薄膜的薄厚程度；

其中，倾斜设置皮带53，若干皮带53以蒸馏筒1的圆心为基点等距摆放，以两个皮带53的摆放位置为例，皮带53的一侧与蒸馏筒1的内壁贴合，转动时形成薄膜的同时，会有多余液体向蒸馏筒1的中心飞溅，此时，会被下一个皮带53非刮膜端挡住，继续跟随此皮带53运动进行薄膜形成的运动，皮带53的摆放设置避免了未分离的液体飞溅到蒸馏筒1中间的冷凝板(未标出)上，提高了蒸馏效率，做到最大可能分离液体。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种旋转式高分子蒸馏器，包括蒸馏筒(1)，其特征在于：所述蒸馏筒(1)顶部安装有电机(2)，电机(2)输出端连接有转动连接在蒸馏筒(1)内部的转动杆(3)，转动杆(3)外侧设置有传动装置(4)，传动装置(4)包括水平设置的转动板(41)，转动板(41)中部通过单向轴承一活动套接在转动杆(3)外部，转动板(41)四周开设有圆柱孔，圆柱孔内部设置有活动杆(42)，蒸馏筒(1)内壁顶部开设有环形的滑槽一(11)，活动杆(42)顶部滑动连接在滑槽一(11)内，活动杆(42)下端设置有刮膜装置(5)；

所述转动板(41)上方设置有复合转动管(43)，所述复合转动管(43)中部通过单向轴承二活动套接在转动杆(3)外部，复合转动管(43)顶部开设有凸起圆形滑槽(431)，凸起圆形滑槽(431)内部设有伸缩杆(432)，所述伸缩杆(432)外侧设有控制杆(433)，控制杆(433)下端和刮膜装置(5)活动连接，所述蒸馏筒(1)的筒壁一侧面设置有进液口(14)，蒸馏筒(1)的底壁上设有余料出液口一(15)和余料出液口二(16)，所述蒸馏筒(1)下端靠近圆心处还设有蒸出液出料口(17)。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式高分子蒸馏器，其特征在于：所述刮膜装置(5)包括转动块(51)，转动块(51)顶部中间位置和活动杆(42)下端固定连接，转动块(51)顶部外侧和控制杆(433)下端活动连接，转动块(51)底部设置有滚筒(52)，滚筒(52)包括滚筒一(521)和滚筒二(522)，所述滚筒一(521)与滚筒二(522)分别转动连接在转动块(51)底部两侧，转动块(51)中部左右两侧均设置有撑杆(54)，滚筒一(52)、滚筒二(522)和两个撑杆(54)外侧设置有环形的皮带(53)。

3.根据权利要求2所述的一种旋转式高分子蒸馏器，其特征在于：所述蒸馏筒(1)内壁底部开设有环形的滑槽二(12)和滑槽三(13)，滚筒一(521)与滚筒二(522)下端分别滑动连接在滑槽二(12)、滑槽三(13)内。

4.根据权利要求3所述的一种旋转式高分子蒸馏器，其特征在于：所述滑槽二(12)上设有余料出液口一(15)，滑槽三(13)上设有余料出液口二(16)。

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