CN116098309A - 一种防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置及使用方法，所述装置包括筒体，筒体的筒壁内设有冷凝夹层；所述筒体下部设有进样口，筒体上部设有出样口，所述进样口端设有进气泵；所述筒体内设有中空且外边缘贴近筒体内壁的刮刀，所述刮刀在驱动装置的作用下能够上下移动；所述筒体底部通过排污口连接收集容器。该装置应用于烟草及其废弃物干馏产生的挥发分中重质焦油的分离，可以有效分离并收集裂解挥发分中重质组分，防止挥发分冷凝后产生的高粘度流体沉积堵塞冷凝器，保证烟草干馏香原料生产工艺持续正常运转，延长延长烟草干馏香原料生产工艺的连续运行时间。
Description
技术领域
本发明属于新型烟草制备技术领域，更具体地，涉及一种防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置及使用方法。
背景技术
干馏法是指固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程，可以有效抑制有害物质的产生，且操作控制方便。烟草在干馏过程中会产生含有丰富烟香气味组分的焦油，可以用作新型烟草制品的香原料，以提高其抽吸质量。
烟草干馏香原料生产工艺包括依次串联连接的烟叶原料处理系统、裂解反应系统、气固分离系统、冷凝系统、精馏系统、电捕系统以及尾气处理系统。烟草在干馏热解段会发生热裂解，会产生大量挥发分，在流化风的携带下，挥发分与未反应完全的焦炭首先进入到旋风分离段进行气固分离，去除焦炭，随后进入到冷凝段进行冷凝。冷凝段通常采用管壳式换热器，管程多用于通挥发分，而壳程多用于通冷却介质，挥发分在管程逐渐被冷却为富含香原料的液态焦油。然而，液态焦油含有较多的重质组分，具有较高的粘度，流动性差，极易在管程凝结堵塞冷凝器，造成设备运行故障中断。因此，在挥发分进入冷凝器前，有效去除焦油中重质组分，以降低管程堵塞的概率，具有重大的经济效益与发展前景。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足，提供一种防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置及使用方法，解决烟草干馏香原料生产工艺中无固相挥发分中重质焦油极易在管程凝结堵塞冷凝器，造成设备运行故障的问题。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，包括筒体，所述筒体的筒壁内设有冷凝夹层；
所述筒体下部设有进样口，筒体上部设有出样口，所述进样口端设有进气泵；
所述筒体内设有中空且外边缘贴近筒体内壁的刮刀，所述刮刀在驱动装置的作用下能够上下移动；
所述筒体底部通过排污口连接收集容器。
进一步的，所述筒体的进样口通过法兰连接干馏工艺的气固分离系统，筒体的出样口通过法兰连接干馏工艺的冷凝系统。
进一步的，所述刮刀包括环形的刀片和连接杆，所述连接杆的一端与传动机构连接，另一端与刀片连接，所述传动机构连接驱动装置。
进一步的，所述刮刀的驱动装置为电机。
进一步的，所述传动机构为连接杆。
进一步的，所述收集容器通过快开式卡环与排污口连接。
进一步的，所述冷凝夹层的底部设有冷凝介质入口，冷凝夹层的顶部设有冷凝介质出口，冷凝介质由下而上流动。所述冷凝夹层的温度可以通过冷凝介质调节，所述冷凝介质为水、醇类、甘油或其混合物。
进一步的，该装置可以包括一个筒体，也可以包括多个筒体串联。
进一步的，本发明所述筒体和刮刀均为金属或金属合金材料。
一种上述防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置的使用方法，包括以下步骤：
开启筒体的冷凝夹层内的冷凝介质流通；
将筒体进样口连接干馏工艺的气固分离系统，筒体的出样口连接干馏工艺的冷凝系统，使挥发分由筒体底部向上流动；
开启刮刀的驱动装置，刮刀上下移动，将附着在筒体内壁的液/固相的重质组分从壁上刮落，由排污口进入收集容器。
进一步的，所述挥发分在筒体内的流动速度能够通过进气泵调节。
进一步的，所述刮刀的移动速度能够由驱动装置调节。
本发明所述重质焦油来源于烟碱、烯烃、酮类、醛类、酸类、醇类、芳香烃、酚类、吡啶和吡咯类等的气相形态组成的无固相裂解挥发分，所述无固相裂解挥发分来源于烟草干馏香原料生产工艺的气固分离系统，所述烟草包括烟叶、烟草秸秆烟梗及其混合物；本发明是根据无固相裂解挥发分中重质组分遇冷容易液化/凝华的特点研制的，可以有效预防冷凝器堵塞。
在上述使用方法过程中，烟草干馏产生的挥发分经过气固分离系统去除固体残留物后，由进样口进入筒体，然后由筒体底部向上流动；无固相挥发分的重质组分在接触到低温的筒体内壁时会遇冷液化/凝华而附着在筒内壁上；剩余的轻质挥发分继续向上通过中空的刮刀，随后由出样口排出，并进入到烟草干馏工艺的冷凝系统；所述刮刀在其驱动装置的作用下缓慢的螺旋上下移动，附着在筒体内壁的液/固相的重质组分会从壁上脱落，进而由排污口进入到收集容器；在收集容器收集满重质焦油后，可以取出清理。所述重质焦油可以根据已报道的技术进一步资源化利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明所述装置应用于烟草及其废弃物干馏产生的挥发分中重质焦油的分离，可以有效分离并收集裂解挥发分中重质组分，防止挥发分冷凝后产生的高粘度流体沉积堵塞冷凝器，保证烟草干馏香原料生产工艺持续正常运转，延长延长烟草干馏香原料生产工艺的连续运行时间。
本发明所述装置制造简单，成本低廉，易于清洗与维护。
本发明所述方法可以有效降低烟草干馏香原料中的重质焦油，提高香原料的品质，延长设备使用寿命，具有非常重大的经济效益与发展前景。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置的结构示意图；
图2为实施例所述刮刀的俯视结构示意图。
图中：1、进样口；2、出样口；3、冷凝介质入口；4、冷凝介质出口；5、排污口；6、刮刀；7、收集罐；8、进气泵；9、传动杆；10、电机；11、法兰；12、快开式卡环；13、连接杆；14、刀片。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例提供一种防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，如图1所述，包括金属材质的筒体，所述筒体的筒壁内设有冷凝夹层；所述筒体下部设有进样口1，筒体上部设有出样口2，进样口1通过法兰11连接干馏工艺的气固分离系统，出样口2通过法兰11连接干馏工艺的冷凝系统；所述进样口1端设有进气泵8；所述筒体内设有中空且外边缘贴近筒体内壁的刮刀6，筒体底部设有排污口5，排污口5通过快开式卡环12连接收集罐7。
本实施例所述刮刀6包括环形刀片14和连接杆13，所述连接杆13的一端与传动杆9连接，另一端与刀片14连接，所述传动杆9连接电机10，刮刀在电机10的驱动下能够螺旋上下移动。所述刮刀6为金属材质。
本实施例所述冷凝夹层底部设有冷凝介质入口3，冷凝夹层的顶部设有冷凝介质出口4，冷凝介质由下而上流动。所述冷凝夹层的温度可以通过冷凝介质调节，所述冷凝介质为水、醇类、甘油或其混合物。
本实施例所述装置包括一个筒体，在一些其他实施例中，也可以包括多个串联的筒体。
实施例2
本实施例提供了实施例1所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置的使用方法，包括以下步骤：
开启筒体的冷凝夹层内的冷凝介质流通；
将筒体的进样口1连接干馏工艺的气固分离系统，筒体的出样口2连接干馏工艺的冷凝系统，使挥发分由筒体底部向上流动；挥发分在筒体内的流动速度通过进气泵8调节
开启电机10，刮刀6在电机10的作用下缓慢的螺旋上下移动，移动速度可由电机10调节，将附着在筒体内壁的液/固相的重质组分从壁上刮落，由排污口5进入收集罐7；
在收集罐7收集满重质焦油后，可以打开快开式卡环12，将收集罐7取出清理。
在上述使用方法过程中，烟草干馏产生的挥发分经过气固分离系统去除固体残留物后，由进样口1进入筒体，然后由筒体底部向上流动；无固相挥发分的重质组分在接触到低温的筒体内壁时会遇冷液化/凝华而附着在筒内壁上；剩余的轻质挥发分继续向上通过中空的刮刀6，随后由出样口2排出，并进入到烟草干馏工艺的冷凝系统；所述刮刀6在电机的作用下缓慢的螺旋上下移动，附着在筒体内壁的液/固相的重质组分会从壁上脱落，进而由排污口5进入到收集罐7；在收集罐7收集满重质焦油后，可以取出清理。所述重质焦油可以根据已报道的技术进一步资源化利用。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和技术原理的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，这些修改和变更也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，其特征在于，包括筒体，所述筒体的筒壁内设有冷凝夹层；
所述筒体下部设有进样口，筒体上部设有出样口，所述进样口端设有进气泵；
所述筒体内设有中空且外边缘贴近筒体内壁的刮刀，所述刮刀在驱动装置的作用下能够上下移动；
所述筒体底部通过排污口连接收集容器。
2.根据权利要求1所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，其特征在于，所述筒体的进样口通过法兰连接干馏工艺的气固分离系统，筒体的出样口通过法兰连接干馏工艺的冷凝系统。
3.根据权利要求1所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，其特征在于，所述刮刀包括环形的刀片和连接杆，所述连接杆的一端与传动机构连接，另一端与刀片连接，所述传动机构连接驱动装置。
4.根据权利要求3所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，其特征在于，所述刮刀的驱动装置为电机。
5.根据权利要求3所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，其特征在于，所述传动机构为连接杆。
6.根据权利要求1所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，其特征在于，所述收集容器通过快开式卡环与排污口连接。
7.根据权利要求1所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，其特征在于，所述冷凝夹层的底部设有冷凝介质入口，冷凝夹层的顶部设有冷凝介质出口。
8.根据权利要求1所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置，其特征在于，该装置包括一个或多个筒体串联。
9.一种权利要求1-8中任意一项所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
开启筒体的冷凝夹层内的冷凝介质流通；
将筒体进样口连接干馏工艺的气固分离系统，筒体的出样口连接干馏工艺的冷凝系统，使挥发分由筒体底部向上流动；
开启刮刀的驱动装置，刮刀上下移动，将附着在筒体内壁的液/固相的重质组分从壁上刮落，由排污口进入收集容器。
10.根据权利要求9所述的防烟草干馏重质焦油堵塞冷凝器的装置的使用方法，其特征在于，所述挥发分在筒体内的流动速度能够通过进气泵调节；和/或所述刮刀的移动速度能够由驱动装置调节。
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