CN202173795U - 一种分子蒸馏设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分子蒸馏设备中，包括：壳体，进料口、真空管道、加热蒸发体、冷却表面、轻馏分排出口及重馏分排出口；进料口位于壳体的顶部，真空管道的一端连接壳体的顶部，另一端连接有真空设备；加热蒸发体位于壳体底部，位于进料口的下方，加热蒸发体为圆柱形结构，加热蒸发体表面为多头螺旋槽结构；冷却表面位于壳体的内壁；轻馏分排出口位于冷却表面的下部，用于将冷凝的轻馏分排出；重馏分排出口位于壳体的底部，用于将重馏分排出。本实用新型提供的该分子蒸馏设备其结构简单，设备内部容易密封从而可达到分子蒸馏所需的高真空度、且其形成的膜薄，充分地满足了真空泵油的生产条件，生产效率高。

Description

一种分子蒸馏设备

技术领域

本实用新型涉及医药生物化工设备技术领域，特别是涉及一种分子蒸馏设备。

背景技术

目前，工业上普遍使用的真空泵油为矿物油加入添加剂调和而成。真空泵油为真空泵提供必要的润滑、冷却及密封功能。但在真空泵运转时，真空泵及其内部温度升高，温度的升高导致：1)普通的调和真空泵油会产生油膜变薄，造成真空泵的真空仓与压力仓之间的轴向及径向串气，2)真空泵的真空仓中，调和油中的轻分子蒸发。上述两种现象均可导致真空泵的真空度降低，使真空泵达不到使用要求。尤其是在真空泵使用的环境温度较高的场所(如太阳能集热管生产车间、灯泡加工车间等)上述情况将更加严重。

为了克服现有技术中真空泵工作在高温状态下由于真空泵油纯度不够而导致的真空度降低的缺陷，需要生产一种高纯度的真空泵油，来解决真空泵在冷态和热态由于真空泵油纯度不够而导致真空度不一致的问题。通常真空泵油系列中的扩散泵油及分子泵油均是在高真空条件下通过分子蒸馏生成。分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术。它是在真空环境下，对料液加热，使其蒸发，由于料液中轻重分子的自由程不同，在恰当的位置设置一块冷凝板。此时轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液另一出口排出，从而实现对液体混合物进行分离。

一套完整的分子蒸馏设备主要包括：分子蒸发器、真空脱气系统、进出料系统、加热系统、捕集冷却系统和控制系统。现有技术中分子蒸馏设备主要分为三种：(1)降膜式：结构简单但液膜厚、效率差；(2)刮膜式：形成的液膜薄，分离率高，但较降模式结构复杂，不容易达到较高的真空度；(3)离心式：膜薄、蒸发率高，但结构复杂，真空密封较难，分子蒸馏设备的制造成本高。单纯的降膜式，单纯的刮膜式及单纯的离心式分子蒸馏设备存在着：液膜厚、效率差，结构复杂，不易达到高真空，设备的制造成本高等缺点。

同时目前，广泛应用的分子蒸馏设备的真空度为200～1pa之间。其真空度不能满足真空泵系列油中的扩散泵油及分子泵油的蒸馏条件。需要一种分子蒸馏设备的真空度可以达6×10^-4pa才可充分满足真空泵油如扩散泵油及分子泵油的蒸馏条件。

所以需要提供一种结构简单，易实现真空度高，且膜薄、效率高、可充分满足真空泵油如扩散泵油及分子泵油生产条件的分子蒸馏设备。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是需要提供一种分子蒸馏设备，既结构简单，易实现真空度高，且其形成的膜薄、效率高、可充分满足真空泵油的生产条件。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种分子蒸馏设备，包括：壳体，进料口、真空管道、加热蒸发体、冷却表面、轻馏分排出口及重馏分排出口；

所述进料口位于所述壳体的顶部，真空管道的一端连接所述壳体的顶部，另一端连接有真空设备；

所述加热蒸发体位于所述壳体底部，位于进料口的下方，所述加热蒸发体为圆柱形结构，所述加热蒸发体表面为多头螺旋槽结构；

所述冷却表面位于所述壳体的内壁；

所述轻馏分排出口位于冷却表面的下部，用于将冷凝的轻馏分排出；

所述重馏分排出口位于所述壳体的底部，用于将重馏分排出。

其中，所述加热蒸发体内部有加热介质。

其中，所述真空管道的长度小于0.5m。

其中，所述分子蒸馏设备还连接有控制器，所述壳体内部还设置有至少一个真空度传感器，所述控制器连接所述真空度传感器及所述真空设备。

其中，所述真空设备为扩散泵机组。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的一种分子蒸馏设备，包括：壳体，进料口、真空管道、加热蒸发体、冷却表面、轻馏分排出口及重馏分排出口；所述进料口位于所述壳体的顶部，真空管道的一端连接所述壳体的顶部，另一端连接有真空设备；所述加热蒸发体位于所述壳体底部，位于进料口的下方，所述加热蒸发体为圆柱形结构，所述加热蒸发体表面为多头螺旋槽结构；所述冷却表面位于所述壳体的内壁；所述轻馏分排出口位于冷却表面的下部，用于将冷凝的轻馏分排出；所述重馏分排出口位于所述壳体的底部，用于将重馏分排出。本实用新型提供的该分子蒸馏设备其结构简单，设备内部容易密封从而可达到分子蒸馏所需的高真空度、且其形成的膜薄，充分地满足了真空泵油的生产条件，生产效率高。

附图说明

图1是本实用新型实施例的分子蒸馏设备的结构示意图；

其中，1：壳体；2：进料口；3：真空管道；4：加热蒸发体；5：冷却表面；6：轻馏分排出口；7：重馏分排出口；8：多头螺旋槽；9：加热介质。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，为本实施例的分子蒸馏设备的结构示意图，包括：壳体1，进料口2、真空管道3、加热蒸发体4、冷却表面5、轻馏分排出口6及重馏分排出口7；进料口2位于壳体1的顶部，真空管道3的一端连接壳体1的顶部，另一端连接有真空设备；加热蒸发体4位于壳体底部，位于进料口2的下方，加热蒸发体4为圆柱形结构，加热蒸发体4表面为多头螺旋槽8结构，料液从进料口2进入设备内流到加热蒸发体4上，沿加热蒸发体4表面的多头螺旋槽8结构向下围绕加热蒸发体4的表面流动。可以实现料液与加热蒸发体4的表面充分接触，形成的料液经多头螺旋槽8导流，形成的膜薄，使料液内部的轻重馏分充分蒸发。冷却表面5位于壳体1的内壁，冷却表面5的距离根据料液内的轻重馏分的自由程来设计，轻馏分可以达到冷却表面5，冷却后沿冷却表面5向下流，而重馏分无法达到冷却表面5而自由下落；轻馏分排出口6位于冷却表面5的下部，如图中所示，在轻馏分排出口6的壳体1内的下方还有轻馏分导流装置，可以设置导流挡板或导流凹槽结构，用于将冷凝的轻馏分排出；重馏分排出口7位于设备的底部，用于将重馏分排出。

本实用新型中的圆柱形加热蒸发体4由于其表面设置的多头螺旋槽8结构，使得料液在向下流动时，通过多头螺旋槽8的导向，料液在加热蒸发体4的表面沿多头螺旋槽8旋转，从而可以形成非常薄的薄膜，与加热蒸发体4的表面充分接触。这种多头螺旋槽8结构与现有技术相比，由于不需要加热蒸发体4的自身转动(现有技术中刮膜技术，需要刮板转动)，省却了连接转动机构。其结构简化，且与外界没有联通，增加了空间的密闭性，使得该分子蒸馏设备内可以很容易的达到制备真空泵油所需的真空度。也可以将加热蒸发体4与壳体1的底部内表面加工成一体结构，这样可以完全的保证了壳体1内部的真空性，且无需额外的真空密封设计及省却了相应的材料。在本改进的分子蒸馏设备中，采用多头螺旋槽8结构，在没有转动刮板情况下，料液沿螺旋槽自上而下，自动旋转。此时，料液可充分被加热蒸发体4加热，同时降低了油膜厚度，可以使轻分子完全溢出，提高了蒸馏速率及纯度。由于没有了转动刮板，可使蒸馏器结构简单。也更容易密封而实现蒸馏器内部的高真空(6×10^-4pa以上)。

加热蒸发体4内部有加热介质9。该加热介质9可以是通过燃料加热，也可以是通过电能等能源加热。该加热温度可控，温度范围控制在料液蒸馏的温度。

分子蒸馏设备中的真空设备可以选择常用的扩散泵、分子泵等。当然，真空设备不限于扩散泵、分子泵，可以是任一种可抽真空的设备。考虑到扩散泵机组，维护简单，费用低，不易出故障，本实施例的真空设备优选扩散泵机组。

本实施例中，真空管道3的长度小于0.5m。现有技术中由于设备体积等因素，真空设备到壳体1上的真空管道3的长度通常为1m左右。本实用新型真空管道3的长度缩小到小于0.5m，由于缩小真空管道3的长度，可以减少空气流导损失，增加了真空抽速，也提高了真空度。

本实用新型中分子蒸馏设备还包括控制器。该控制器可以是PLC或单片微型控制器，用于分子蒸馏设备实现自动化蒸馏。该控制器可以与设备中的各个部件进行连接，控制分子蒸馏设备的运行。壳体1内部还设置有至少一个真空度传感器，控制器连接真空度(附图中未示出)传感器及真空设备，真空度传感器监测到的真空度值发送控制器，控制器内部有预设真空值范围，控制器控制真空设备的启动。控制器使壳体1内的真空度始终维持在一个适宜分子蒸馏的真空度范围内。具体的工作过程为：真空设备开启为壳体1内抽取真空，真空度传感器监测壳体1内部的真空度，当达到预设的真空度时，真空设备停止工作；由于分子蒸馏器工作过程中会随着进料、出料等操作而使壳体1内的真空度有所下降，即真空度传感器监测到的壳体1内部的真空度小于预设的真空度，控制器启动真空设备，对壳体1内抽取真空，如此循环操作，使壳体1内始终维持在一个预设的真空度范围内，为分子蒸馏提供最适宜的真空环境。该控制器还可以连接加热介质，实现温度的自动调节。

由以上实施例可以看出，本实用新型实施例提供了一种分子蒸馏设备，包括：壳体1，进料口2、真空管道3、加热蒸发体4、冷却表面5、轻馏分排出口6及重馏分排出口7；进料口2位于壳体1的顶部，真空管道3的一端连接壳体1的顶部，另一端连接有真空设备；加热蒸发体4位于壳体底部，位于进料口2的下方，加热蒸发体4为圆柱形结构，加热蒸发体4表面为多头螺旋槽8结构；冷却表面5位于壳体1的内壁；轻馏分排出口6位于冷却表面5的下部，用于将冷凝的轻馏分排出；重馏分排出口7位于壳体1的底部，用于将重馏分排出。本实用新型提供的该分子蒸馏设备其结构简单，设备内部容易密封从而可达到分子蒸馏所需的高真空度、且其形成的膜薄，充分地满足了真空泵油的生产条件，生产效率高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种分子蒸馏设备，其特征在于，包括：壳体(1)，进料口(2)、真空管道(3)、加热蒸发体(4)、冷却表面(5)、轻馏分排出口(6)及重馏分排出口(7)；

所述进料口(2)位于所述壳体(1)的顶部，真空管道(3)的一端连接所述壳体(1)的顶部，另一端连接有真空设备；

所述加热蒸发体(4)位于所述壳体底部，位于进料口(2)的下方，所述加热蒸发体(4)为圆柱形结构，所述加热蒸发体(4)表面为多头螺旋槽(8)结构；

所述冷却表面(5)位于所述壳体(1)的内壁；

所述轻馏分排出口(6)位于冷却表面(5)的下部，用于将冷凝的轻馏分排出；

所述重馏分排出口(7)位于所述壳体(1)的底部，用于将重馏分排出。

2.如权利要求1所述的分子蒸馏设备，其特征在于，所述加热蒸发体(4)内部有加热介质(9)。

3.如权利要求1所述的分子蒸馏设备，其特征在于，所述真空管道(3)的长度小于0.5m。

4.如权利要求3所述的分子蒸馏设备，其特征在于，所述分子蒸馏设备还连接有控制器，所述壳体(1)内部还设置有至少一个真空度传感器，所述控制器连接所述真空度传感器及所述真空设备。

5.如权利要求1所述的分子蒸馏设备，其特征在于，所述真空设备为扩散泵机组。