CN115253352A - 一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯工艺及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及短程蒸馏技术领域，具体涉及一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯工艺及其系统；本发明包括蒸馏塔，蒸馏塔包括从上至下依次可拆卸式密封固定连接的塔帽、筒体和底罩，蒸馏塔上还设有与之相互配合的驱动组件和蒸馏组件，驱动组件包括动力单元和作业单元，动力单元包括第一磁传动轮、第二磁传动轮和铁磁棒，作业单元包括转轴、连接架和螺旋叶片，蒸馏组件包括半导体制冷片、套筒、环形栅板、冷凝棒、冷凝器、储液箱和供液泵，塔帽上设有与导液环配合的入料管，塔帽上还设有负压管，底罩上设有重组分排出管，套筒上设有轻组分排出管；本发明能够有效地解决现有技术存在能耗高和生产质量不佳等问题。

Description

一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯工艺及其系统

技术领域

本发明涉及短程蒸馏技术领域，具体涉及一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯工艺及其系统。

背景技术

目前，增塑剂是现代塑料工业最大的助剂品种，对促进塑料行业特别是聚氯乙烯PVC工业的发展起着决定性作用，在合成橡胶、涂料、粘合剂、密封材料等领域也有着广泛的应用。短程蒸馏作为一种高效蒸馏分离技术，在科研、生产领域已经被广泛使用，特别是在分离高沸点、热敏性物质时具有明显的优越性，例如增塑剂；但是在现有技术中，在申请号为：CN201821518380.8的专利文件中公开了一种小型短程蒸馏设备，包括储液箱，设置在储液箱上方的回收支撑座，设置在回收支撑座上方的冷凝桶，设置在冷凝桶上方的顶盖，设置在顶盖中心位置处的驱动电机，与驱动电机的转轴相连接的旋转架，设置在旋转架上的刮柱，位于旋转架下方的蒸发出液结构，环绕设置在冷凝桶内壁下端的收集槽，以及贯穿冷凝桶并于收集槽相连接的外排管组成；所述储液箱的侧壁上端设置有入液口，在储液箱的侧壁下端设置有排液口，且该入液口通过管道连接有一个真空泵。本发明提供一种小型短程蒸馏设备，其结构简单，使用便捷，更加便于移动，极大的提高了产品的适用范围和使用便捷性，更好的满足了市场的需求。

但是，其实际应用的过程中仍存在以下不足：

第一，能耗高，因为其需要单独的制热系统和制冷系统，这就使得其能耗不可避免的增加，并且其加热机构对于温度的维持能力不佳（即存在实际温度和设定温度之间存在较大误差，同样其加热机构也不能对温度的快速变化及时地作出反应）。

第二，生产质量不佳，由于其旋转架和顶盖之间采用动密封式的设计，这种设计不可以避免地存在密封程度较低的缺陷，同时密封不严也溶液让外界杂质进入而造成污染，这两种问题都会对蒸馏的质量造成不利的影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，包括蒸馏塔，所述蒸馏塔包括从上至下依次可拆卸式密封固定连接的塔帽、筒体和底罩，所述蒸馏塔上还设有与之相互配合的驱动组件和蒸馏组件。

更进一步地，所述驱动组件包括动力单元和作业单元；

所述动力单元包括第一磁传动轮、第二磁传动轮和铁磁棒，所述第一磁传动轮、第二磁传动轮分别同轴式地转动连接在塔帽中部的外侧、内侧，所述塔帽的中部还以等间距圆周阵列的方式密封固定式地穿接有一组铁磁棒，所述第一磁传动轮、第二磁传动轮上均以等间距圆周阵列且极性相互交错的方式各自分布有一组永磁体，并且所述永磁体的磁轴均与塔帽的中轴线平行；

所述作业单元包括转轴、连接架和螺旋叶片，所述转轴同轴式地固定在第二磁传动轮的下端，所述转轴的下端设有呈放射状的连接架，所述连接架的末端安装有与转轴同轴的螺旋叶片，所述螺旋叶片的外周与筒体的内侧壁接触。

更进一步地，所述塔帽采用不导磁的金属材料制成，所述第一磁传动轮的外侧壁上还能设有传动齿轮。

更进一步地，所述螺旋叶片外周上端的边缘呈向上凸起的弧形状。

更进一步地，所述蒸馏组件包括半导体制冷片、套筒、环形栅板、冷凝棒、冷凝器、储液箱和供液泵，所述筒体外侧壁上密布有与之匹配的半导体制冷片，并且所述半导体制冷片均为其热端与筒体热传导式地贴合接触，所述套筒同轴且密封式地穿接在底罩上，所述套筒位于蒸馏塔内部一端的筒口处设有与之匹配的环形栅板，所述冷凝棒穿接在环形板栅板上，并且所述冷凝棒的下端从套筒的下端密封式地传出，所述冷凝棒下端底壁的中部向内凹陷式的开设有与之同轴的出液盲槽，所述冷凝棒下端底壁的边沿处以圆周阵列的方式开设有一组入液盲槽，所述入液盲槽分别通过对应的导槽与出液盲槽连通，所述入液盲槽的槽口处均设有支管，所述支管均连接至入液管上，所述出液盲槽的槽口处设有出液管，所述入液管的输入端和出液管的输出端之间依次连接有供液泵、储液罐和冷凝器。

更进一步地，所述筒体上设有用于遮挡半导体制冷片的密封罩，所述密封罩上设有进气管和冷气管，所述进气管的输入端连接有的空气过滤装置，所述冷气管的输出端依次串联送风机和冷凝器的输出端，所述冷凝器的输入端还设有废热管，所述支管上均设有单向的流量阀。

更进一步地，所述筒体靠近其上端筒口处的内侧壁上设有导液环，所述导液环的底壁上对称地分布一组朝向筒体内侧壁倾斜的漏液槽，所述塔帽上设有与导液环配合的入料管，所述塔帽上还设有负压管，所述底罩上设有重组分排出管，所述套筒上设有轻组分排出管。

更进一步地，所述入料管、负压管、重组分排出管和轻组分排出管上均设有单向的电磁阀，所述底罩的底部还对称地设有一组支撑脚。

一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统的提纯工艺，包括以下步骤：

S1，使用者将负压管连接至负压泵上，并通过负压泵将蒸馏塔内部抽至真空；

S2，使用者通过外置的驱动电机与传动齿轮配合，从而驱动第一磁传动轮旋转，进而驱动第二磁传动轮旋转，进而驱动螺旋叶片对筒体的内侧壁进行刮抹；

S3，使用者通过外部控制器指令半导体制冷片启动、指令送风机启动以及指令供液泵启动，从而通过半导体制冷片热端释放的热量对筒体的内侧壁进行加热，同时通过半导体制冷片冷端释放的冷量对通过冷凝器的液体进行冷却，并将冷却后的液体用于冷却冷却棒的表面；

S4，使用者通过入料管将需要蒸馏的溶液注入到蒸馏塔中进行蒸馏。

更进一步地，在所述S2中，螺旋叶片的旋转方向为螺旋向上；

在所述S4中，需要蒸馏的溶液首先从入料管注入到导液环中，然后通过导液环底壁上的漏液槽均匀地流出并沿着筒体的内侧壁均匀地向下流动。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明通过在蒸馏塔上设置蒸馏组件，蒸馏组件包括半导体制冷片、套筒、环形栅板、冷凝棒、冷凝器、储液箱和供液泵，筒体外侧壁上密布有与之匹配的半导体制冷片，并且半导体制冷片均为其热端与筒体热传导式地贴合接触，套筒同轴且密封式地穿接在底罩上，套筒位于蒸馏塔内部一端的筒口处设有与之匹配的环形栅板，冷凝棒穿接在环形板栅板上，并且冷凝棒的下端从套筒的下端密封式地传出，冷凝棒下端底壁的中部向内凹陷式的开设有与之同轴的出液盲槽，冷凝棒下端底壁的边沿处以圆周阵列的方式开设有一组入液盲槽，入液盲槽分别通过对应的导槽与出液盲槽连通，入液盲槽的槽口处均设有支管，支管均连接至入液管上，出液盲槽的槽口处设有出液管，入液管的输入端和出液管的输出端之间依次连接有供液泵、储液罐和冷凝器，筒体上设有用于遮挡半导体制冷片的密封罩，密封罩上设有进气管和冷气管，进气管的输入端连接有的空气过滤装置，冷气管的输出端依次串联送风机和冷凝器的输出端，冷凝器的输入端还设有废热管，支管上均设有单向的流量阀的设计。

这样便可以通过半导体制冷片热端释放的热量来对筒体内壁上的溶液进行加热，同时将半导体制冷片冷端释放的冷量来对冷凝棒进行的冷却。从而达到令本发明产品在实际应用的过程中具备更低能耗的效果。

2、本发明通过在蒸馏塔上设置驱动组件，驱动组件包括动力单元和作业单元，动力单元包括第一磁传动轮、第二磁传动轮和铁磁棒，作业单元包括转轴、连接架和螺旋叶片的设计。这种通过磁传动将原本动密封的结构改为静密封的设计，可以使得蒸馏塔具备更好的密封性。从而达到令本发明产品在实际应用的过程中具备更好生产质量的效果。

附图说明

图1为本发明第一视角下的直观图。

图2为本发明第二视角下蒸馏塔去除密封罩后的直观图。

图3为本发明第三视角下塔帽的直观图。

图4为本发明第四视角下筒体经过部分剖视后的直观图。

图5为本发明第五视角下套筒和冷凝棒的安装关系示意图。

图6为本发明第六视角下冷凝棒的直观图。

图7为本发明第七视角下冷凝棒经过部分剖视后的直观图。

图8为图1中A区域的放大图。

图9为图2中B区域的放大图。

图中的标号分别代表：1-蒸馏塔；2-塔帽；3-筒体；4-底罩；5-第一磁传动轮；6-第二磁传动轮；7-铁磁棒；8-永磁体；9-转轴；10-连接架；11-螺旋叶片；12-传动齿轮；13-半导体制冷片；14-套筒；15-环形栅板；16-冷凝棒；17-冷凝器；18-储液箱；19-供液泵；20-出液盲槽；21-入液盲槽；22-导槽；23-支管；24-入液管；25-出液管；26-密封罩；27-进气管；28-冷气管；29-空气过滤装置；30-送风机；31-废热管；32-流量阀；33-导液环；34-漏液槽；35-入料管；36-负压管；37-重组分排出管；38-轻组分排出管；39-电磁阀；40-支撑脚。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

本实施例的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，参照图1-9：包括蒸馏塔1，蒸馏塔1包括从上至下依次可拆卸式密封固定连接的塔帽2、筒体3和底罩4，蒸馏塔1上还设有与之相互配合的驱动组件和蒸馏组件。

驱动组件包括动力单元和作业单元。

动力单元包括第一磁传动轮5、第二磁传动轮6和铁磁棒7，第一磁传动轮5、第二磁传动轮6分别同轴式地转动连接在塔帽2中部的外侧、内侧，塔帽2的中部还以等间距圆周阵列的方式密封固定式地穿接有一组铁磁棒7，第一磁传动轮5、第二磁传动轮6上均以等间距圆周阵列且极性相互交错的方式各自分布有一组永磁体8，并且永磁体8的磁轴均与塔帽2的中轴线平行。

塔帽2采用不导磁的金属材料制成，这样是为了避免塔帽2对第一磁传动轮5和第二磁传动轮6之间的磁场产生屏蔽干扰。

第一磁传动轮5的外侧壁上还能设有传动齿轮12，这样使用者便可以通过外置的驱动装置（例如：电动机）来配合传送齿轮，从而驱动动力单元运转。

作业单元包括转轴9、连接架10和螺旋叶片11，转轴9同轴式地固定在第二磁传动轮6的下端，转轴9的下端设有呈放射状的连接架10，连接架10的末端安装有与转轴9同轴的螺旋叶片11，螺旋叶片11的外周与筒体3的内侧壁接触。

螺旋叶片11外周上端的边缘呈向上凸起的弧形状，这样可以避免溶液在螺旋叶片11上肆意漫延。

蒸馏组件包括半导体制冷片13、套筒14、环形栅板15、冷凝棒16、冷凝器17、储液箱18和供液泵19，筒体3外侧壁上密布有与之匹配的半导体制冷片13，并且半导体制冷片13均为其热端与筒体3热传导式地贴合接触，套筒14同轴且密封式地穿接在底罩4上，套筒14位于蒸馏塔1内部一端的筒口处设有与之匹配的环形栅板15，冷凝棒16穿接在环形板栅板上，并且冷凝棒16的下端从套筒14的下端密封式地传出，冷凝棒16下端底壁的中部向内凹陷式的开设有与之同轴的出液盲槽20，冷凝棒16下端底壁的边沿处以圆周阵列的方式开设有一组入液盲槽21，入液盲槽21分别通过对应的导槽22与出液盲槽20连通，入液盲槽21的槽口处均设有支管23，支管23均连接至入液管24上，出液盲槽20的槽口处设有出液管25，入液管24的输入端和出液管25的输出端之间依次连接有供液泵19、储液罐和冷凝器17。

筒体3上设有用于遮挡半导体制冷片13的密封罩26，密封罩26上设有进气管27和冷气管28，进气管27的输入端连接有的空气过滤装置29（这样可以通过空气先进行过滤，从而避免空气中的灰尘等杂质附着半导体制冷片13上，而影响其制冷和制热性能），冷气管28的输出端依次串联送风机30和冷凝器17的输出端，冷凝器17的输入端还设有废热管31，支管23上均设有单向的流量阀32。

筒体3靠近其上端筒口处的内侧壁上设有导液环33，导液环33的底壁上对称地分布一组朝向筒体3内侧壁倾斜的漏液槽34，塔帽2上设有与导液环33配合的入料管35，塔帽2上还设有负压管36，底罩4上设有重组分排出管37，套筒14上设有轻组分排出管38。

值得注意的是：入料管35、负压管36、重组分排出管37和轻组分排出管38上均设有单向的电磁阀39。

底罩4的底部还对称地设有一组支撑脚40。

一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统的提纯工艺，包括以下步骤：

S1，使用者将负压管36连接至负压泵上，并通过负压泵将蒸馏塔1内部抽至真空。

S2，使用者通过外置的驱动电机与传动齿轮12配合，从而驱动第一磁传动轮5旋转，进而驱动第二磁传动轮6旋转，进而驱动螺旋叶片11对筒体3的内侧壁进行刮抹。值得注意的是：螺旋叶片11的旋转方向为螺旋向上，这样不仅可以延长溶液在筒体3内壁上的滞留时间，从而使得溶液能够得到充分的蒸馏分离，而且还可以有效地提升螺旋叶片11将溶液均匀地刮抹在筒体3的内壁上。

S3，使用者通过外部控制器指令半导体制冷片13启动、指令送风机30启动以及指令供液泵19启动，从而通过半导体制冷片13热端释放的热量对筒体3的内侧壁进行加热，同时通过半导体制冷片13冷端释放的冷量对通过冷凝器17的液体进行冷却，并将冷却后的液体用于冷却冷却棒的表面。

S4，使用者通过入料管35将需要蒸馏的溶液注入到蒸馏塔1中进行蒸馏。值得注意的是：需要蒸馏的溶液首先从入料管35注入到导液环33中，然后通过导液环33底壁上的漏液槽34均匀地流出并沿着筒体3的内侧壁均匀地向下流动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，其特征在于：包括蒸馏塔（1），所述蒸馏塔（1）包括从上至下依次可拆卸式密封固定连接的塔帽（2）、筒体（3）和底罩（4），所述蒸馏塔（1）上还设有与之相互配合的驱动组件和蒸馏组件。

2.根据权利要求1所述的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，其特征在于，所述驱动组件包括动力单元和作业单元；

所述动力单元包括第一磁传动轮（5）、第二磁传动轮（6）和第二磁传动轮（7），所述第一磁传动轮（5）、第二磁传动轮（6）分别同轴式地转动连接在塔帽（2）中部的外侧、内侧，所述塔帽（2）的中部还以等间距圆周阵列的方式密封固定式地穿接有一组第二磁传动轮（7），所述第一磁传动轮（5）、第二磁传动轮（6）上均以等间距圆周阵列且极性相互交错的方式各自分布有一组第二磁传动轮（8），并且所述第二磁传动轮（8）的磁轴均与塔帽（2）的中轴线平行；

所述作业单元包括第二磁传动轮（9）、连接架（10）和螺旋叶片（11），所述第二磁传动轮（9）同轴式地固定在第二磁传动轮（6）的下端，所述第二磁传动轮（9）的下端设有呈放射状的连接架（10），所述连接架（10）的末端安装有与第二磁传动轮（9）同轴的螺旋叶片（11），所述螺旋叶片（11）的外周与筒体（3）的内侧壁接触。

3.根据权利要求2所述的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，其特征在于，所述塔帽（2）采用不导磁的金属材料制成，所述第一磁传动轮（5）的外侧壁上还能设有传动齿轮（12）。

4.根据权利要求2所述的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，其特征在于，所述螺旋叶片（11）外周上端的边缘呈向上凸起的弧形状。

5.根据权利要求1所述的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，其特征在于，所述蒸馏组件包括半导体制冷片（13）、套筒（14）、环形栅板（15）、冷凝棒（16）、冷凝器（17）、储液箱（18）和供液泵（19），所述筒体（3）外侧壁上密布有与之匹配的半导体制冷片（13），并且所述半导体制冷片（13）均为其热端与筒体（3）热传导式地贴合接触，所述套筒（14）同轴且密封式地穿接在底罩（4）上，所述套筒（14）位于蒸馏塔（1）内部一端的筒口处设有与之匹配的环形栅板（15），所述冷凝棒（16）穿接在环形板栅板上，并且所述冷凝棒（16）的下端从套筒（14）的下端密封式地传出，所述冷凝棒（16）下端底壁的中部向内凹陷式的开设有与之同轴的出液盲槽（20），所述冷凝棒（16）下端底壁的边沿处以圆周阵列的方式开设有一组入液盲槽（21），所述入液盲槽（21）分别通过对应的导槽（22）与出液盲槽（20）连通，所述入液盲槽（21）的槽口处均设有支管（23），所述支管（23）均连接至入液管（24）上，所述出液盲槽（20）的槽口处设有出液管（25），所述入液管（24）的输入端和出液管（25）的输出端之间依次连接有供液泵（19）、储液罐和冷凝器（17）。

6.根据权利要求5所述的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，其特征在于，所述筒体（3）上设有用于遮挡半导体制冷片（13）的密封罩（26），所述密封罩（26）上设有进气管（27）和冷气管（28），所述进气管（27）的输入端连接有的空气过滤装置（29），所述冷气管（28）的输出端依次串联送风机（30）和冷凝器（17）的输出端，所述冷凝器（17）的输入端还设有废热管（31），所述支管（23）上均设有单向的流量阀（32）。

7.根据权利要求1所述的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，其特征在于，所述筒体（3）靠近其上端筒口处的内侧壁上设有导液环（33），所述导液环（33）的底壁上对称地分布一组朝向筒体（3）内侧壁倾斜的漏液槽（34），所述塔帽（2）上设有与导液环（33）配合的入料管（35），所述塔帽（2）上还设有负压管（36），所述底罩（4）上设有重组分排出管（37），所述套筒（14）上设有轻组分排出管（38）。

8.根据权利要求7所述的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统，其特征在于，所述入料管（35）、负压管（36）、重组分排出管（37）和轻组分排出管（38）上均设有单向的电磁阀（39），所述底罩（4）的底部还对称地设有一组支撑脚（40）。

9.根据权利要求1～8任一所述的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统的提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1，使用者将负压管（36）连接至负压泵上，并通过负压泵将蒸馏塔（1）内部抽至真空；

S2，使用者通过外置的驱动电机与传动齿轮（12）配合，从而驱动第一磁传动轮（5）旋转，进而驱动第二磁传动轮（6）旋转，进而驱动螺旋叶片（11）对筒体（3）的内侧壁进行刮抹；

S3，使用者通过外部控制器指令半导体制冷片（13）启动、指令送风机（30）启动以及指令供液泵（19）启动，从而通过半导体制冷片（13）热端释放的热量对筒体（3）的内侧壁进行加热，同时通过半导体制冷片（13）冷端释放的冷量对通过冷凝器（17）的液体进行冷却，并将冷却后的液体用于冷却冷却棒的表面；

S4，使用者通过入料管（35）将需要蒸馏的溶液注入到蒸馏塔（1）中进行蒸馏。

10.根据权利要求9所述的一种增塑剂生产用短程蒸馏提纯系统的提纯工艺，其特征在于，在所述S2中，螺旋叶片（11）的旋转方向为螺旋向上；

在所述S4中，需要蒸馏的溶液首先从入料管（35）注入到导液环（33）中，然后通过导液环（33）底壁上的漏液槽（34）均匀地流出并沿着筒体（3）的内侧壁均匀地向下流动。

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