CN202185162U

CN202185162U - 短程蒸馏装置

Info

Publication number: CN202185162U
Application number: CN2011203183078U
Authority: CN
Inventors: 秦中贤; 李红; 莫琳琳
Original assignee: Chongqing Shan Ju Chemical Machinery Co Ltd
Current assignee: Chongqing mountain giant chemical machinery Limited by Share Ltd
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2021-08-29

Abstract

本实用新型公开了一种短程蒸馏装置，包括带有加热夹套的圆筒形蒸发器、位于蒸发器内的冷凝器、位于蒸发器与冷凝器之间的滚膜器、用于驱动滚膜器转动的驱动机构、与滚膜器上端连接的接料盘以及位于接料盘上方的进料管，所述滚膜器包括转鼓和滚膜柱，所述转鼓位于蒸发器与冷凝器之间，转鼓外表面上设有挂耳，所述滚膜柱设置于转鼓外表面与蒸发器内壁之间并且挂于挂耳上，所述滚膜柱与挂耳沿蒸发器径向滑动配合，所述挂耳上外套有弹簧，所述弹簧一端顶住滚膜柱，另一端顶住转鼓外表面；本实用新型能自动补偿调节滚膜柱与蒸发器内壁的贴合程度，提高了分离效率；同时，冷凝液中间收集盘收集了纯度较高的低沸物产品，提高了产品纯度和产量。

Description

短程蒸馏装置

技术领域

本实用新型属于化工医药设备技术领域，具体涉及一种短程蒸馏装置。

背景技术

短程蒸馏，又称分子蒸馏，是一种特殊的液-液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则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排出，这样，达到物质分离的目的。在一定温度下，压力越低，气体分子的平均自由程越大，当蒸发空间的压力很低（10-2 ~10-4 mmHg），且使冷凝表面靠近蒸发表面，其间的垂直距离小于气体分子的平均自由程时，从蒸发表面汽化的蒸汽分子，可以不与其他分子碰撞，直接到达冷凝表面而冷凝。因此，短程蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，它较低的沸腾温度，非常适合高沸点、高粘度和热敏性的有机混合物和天然产物，在食品、医药、油脂加工和石油化工等领域已得到广泛的应用。

现有短程蒸馏装置的基本构成为：带有加热夹套的圆筒形蒸发器、位于蒸发器内的冷凝器、位于蒸发器与冷凝器之间的滚膜器、用于驱动滚膜器转动的驱动机构、与滚膜器上端连接的接料盘以及位于接料盘上方的进料管；其中，滚膜器包括转鼓和滚膜柱，转鼓可在蒸发器与冷凝器之间旋转，滚膜柱固定在转鼓外表面上，与蒸发器内壁贴合。蒸馏过程是：物料从进料管引至接料盘上，滚膜器以及接料盘在驱动机构的带动下旋转，接料盘上的物料在离心力的作用下被甩至蒸发器内壁（即蒸发面）上，随即滚膜柱将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜，并以螺旋状向下推进；在此过程中，从蒸发面上逸出的轻分子，经过短的路线和几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝管流下，通过位于冷凝器底部的出料管排出；残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集，再通过侧面的出料管流出，其工艺原理如图1所示。

但是，现有的短程蒸馏装置存在以下缺陷：

1）现有的滚膜柱固定在转鼓外表面上，靠离心力与蒸发器内壁贴合，滚膜柱与蒸发器内壁贴合不紧或过紧时，不能自动补偿调节，容易引起物料起垢或滚膜柱磨损，降低了分离效率；

2）由于加工精度限制，蒸发器会出现不圆或不直的现象，由于现有滚膜柱为竖直设置的整体不分段结构，会造成滚膜柱与蒸发器内壁的贴合程度上下不一，滚膜柱刮出的液膜厚度不均匀，降低了蒸发器内壁的利用率，既降低了分离效率，又浪费能源；

3）现有的冷凝器上没有设置冷凝液中间收集盘，冷凝液沿冷凝管连续流动，因此，沿流动方向冷凝液逐渐增加，冷凝管表面液膜变厚，传热阻力增大，蒸发器下部蒸发表面汽化的蒸汽分子得不到有效的冷凝而导致分离效率下降；另外，冷凝液沿冷凝管流动距离过长，还容易与残液即重分子混合，造成产品纯度下降，产量降低。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种短程蒸馏装置，能自动补偿调节滚膜柱与蒸发器内壁的贴合程度，提高分离效率。

本实用新型的短程蒸馏装置，包括带有加热夹套的圆筒形蒸发器、位于蒸发器内的冷凝器、位于蒸发器与冷凝器之间的滚膜器、用于驱动滚膜器转动的驱动机构、与滚膜器上端连接的接料盘以及位于接料盘上方的进料管，所述滚膜器包括转鼓和滚膜柱，所述转鼓位于蒸发器与冷凝器之间，转鼓外表面上设有挂耳，所述滚膜柱设置于转鼓外表面与蒸发器内壁之间并且挂于挂耳上，所述滚膜柱与挂耳沿蒸发器径向滑动配合，所述挂耳上外套有弹簧，所述弹簧一端顶住滚膜柱，另一端顶住转鼓外表面。

进一步，所述滚膜柱竖直设置并且分为至少两段，每段滚膜柱单独与转鼓连接；

进一步，所述蒸发器内壁下部设有与蒸发器内壁固定连接的环形的高沸物收集槽，所述高沸物收集槽上设有高沸物出口，所述冷凝器底部设有低沸物收集槽，所述低沸物收集槽上设有低沸物出口；

进一步，所述冷凝器包括冷凝管、冷凝水进口和冷凝水出口，所述冷凝管上设有至少一个沿冷凝管高度方向分布的冷凝液中间收集盘，所述冷凝液中间收集盘与低沸物收集槽连通；

进一步，所述低沸物收集槽还外套有精品低沸物收集槽，所述精品低沸物收集槽与低沸物收集槽上部连通，所述精品低沸物收集槽上设有精品低沸物出口。

本实用新型的有益效果在于：

1）本实用新型的转鼓与滚膜柱的挂耳之间沿蒸发器径向滑动配合，并且挂耳上外套有弹簧，因此，在转鼓与滚膜柱之间形成了弹性补偿装置，能自动补偿调节滚膜柱与蒸发器内壁的贴合程度，防止物料起垢或滚膜柱磨损，提高了分离效率；

2）本实用新型的滚膜柱为分段结构形式，当蒸发器不圆或不直时，弹性补偿装置分别自动调节各段滚膜柱与蒸发器内壁的贴合程度，使滚膜柱刮出的液膜厚度均匀，提高了分离效率；

3）本实用新型在冷凝管上设置冷凝液中间收集盘，冷凝液被分段收集移走，保证了冷凝管的冷凝效率，提高了分离效率；同时，冷凝液中间收集盘收集了纯度较高的低沸物产品，提高了产品纯度和产量。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为短程蒸馏装置的工艺原理图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为图2的Ⅰ处放大图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

图2为本实用新型的结构示意图，图3为图2的Ⅰ处放大图，如图所示，本实用新型的短程蒸馏装置，包括带有加热夹套11的圆筒形蒸发器1、位于蒸发器1内的冷凝器2、位于蒸发器1与冷凝器2之间的滚膜器3、用于驱动滚膜器3转动的驱动机构4、与滚膜器3上端连接的接料盘5以及位于接料盘5上方的进料管6，所述滚膜器3包括转鼓31和滚膜柱32，所述转鼓31位于蒸发器1与冷凝器2之间，转鼓31外表面上设有挂耳33，所述滚膜柱32设置于转鼓31外表面与蒸发器1内壁之间并且挂于挂耳33上，所述滚膜柱32与挂耳33沿蒸发器1径向滑动配合，所述挂耳33上外套有弹簧34，所述弹簧34一端顶住滚膜柱32，另一端顶住转鼓31外表面；在转鼓31与滚膜柱32之间形成了弹性补偿装置，能自动补偿调节滚膜柱32与蒸发器1内壁的贴合程度。

作为本实用新型的进一步改进，所述滚膜柱32竖直设置并且分为至少两段，每段滚膜柱32单独与转鼓31连接；将滚膜柱32设计为分段结构形式，当蒸发器1不圆或不直时，弹性补偿装置分别自动调节各段滚膜柱32与蒸发器1内壁的贴合程度，使滚膜柱32刮出的液膜厚度均匀。

本实施例中，所述蒸发器1内壁下部设有与蒸发器1内壁固定连接的环形的高沸物收集槽7，所述高沸物收集槽7上设有高沸物出口7a，所述冷凝器2底部设有低沸物收集槽8，所述低沸物收集槽8上设有低沸物出口8a；本实施例中，还包括加热夹套11的热油进口11a、热油出口11b和蒸发器1的真空口1a。

作为本实用新型的进一步改进，所述冷凝器2包括冷凝管21、冷凝水进口2a和冷凝水出口2b，所述冷凝管21上设有至少一个沿冷凝管21高度方向分布的冷凝液中间收集盘22，所述冷凝液中间收集盘22与低沸物收集槽8连通；本实施例中，所述冷凝液中间收集盘22为两个，冷凝液被冷凝液中间收集盘22分段收集移走，保证了冷凝管的冷凝效率，提高了分离效率；同时，冷凝液中间收集盘22收集了纯度较高的低沸物产品，提高了产品纯度和产量。

作为本实用新型的进一步改进，所述低沸物收集槽8还外套有精品低沸物收集槽9，所述精品低沸物收集槽9与低沸物收集槽8上部连通，所述精品低沸物收集槽9上设有精品低沸物出口9a；低沸物收集槽8内的低沸物通过沉积作用，精品低沸物从低沸物收集槽8上部溢流进入精品低沸物收集槽9，精品低沸物收集槽9内的精品低沸物纯度非常高，进一步提高了产品质量。

本实用新型的蒸馏过程是：物料从进料管6引至接料盘5上，滚膜器3以及接料盘5在驱动机构4的带动下旋转，接料盘5上的物料在离心力的作用下被甩至蒸发器1内壁（即蒸发面）上，随即滚膜柱32将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜，并以螺旋状向下推进，在弹簧34的作用下，各段滚膜柱32与蒸发器1内壁的贴合程度可自动调节，使液膜厚度保持均匀；在此过程中，从蒸发面上逸出的轻分子，经过短的路线和几乎未经碰撞就到冷凝管21上冷凝成液，并沿冷凝管21流下，上面两段冷凝管21上的冷凝液收集在冷凝液中间收集盘22中后流入低沸物收集槽8，下面一段冷凝管21上的冷凝液直接流入低沸物收集槽8，低沸物通过低沸物出口8a流出，精品低沸物通过精品低沸物出口9a流出；残液即重分子在高沸物收集槽7中收集，再通过高沸物出口7a流出。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。

Claims

1.一种短程蒸馏装置，包括带有加热夹套（11）的圆筒形蒸发器（1）、位于蒸发器（1）内的冷凝器（2）、位于蒸发器（1）与冷凝器（2）之间的滚膜器（3）、用于驱动滚膜器（3）转动的驱动机构（4）、与滚膜器（3）上端连接的接料盘（5）以及位于接料盘（5）上方的进料管（6），其特征在于：所述滚膜器（3）包括转鼓（31）和滚膜柱（32），所述转鼓（31）位于蒸发器（1）与冷凝器（2）之间，转鼓（31）外表面上设有挂耳（33），所述滚膜柱（32）设置于转鼓（31）外表面与蒸发器（1）内壁之间并且挂于挂耳（33）上，所述滚膜柱（32）与挂耳（33）沿蒸发器（1）径向滑动配合，所述挂耳（33）上外套有弹簧（34），所述弹簧（34）一端顶住滚膜柱（32），另一端顶住转鼓（31）外表面。

2.根据权利要求1所述的短程蒸馏装置，其特征在于：所述滚膜柱（32）竖直设置并且分为至少两段，每段滚膜柱（32）单独与转鼓（31）连接。

3.根据权利要求1或2所述的短程蒸馏装置，其特征在于：所述蒸发器（1）内壁下部设有与蒸发器（1）内壁固定连接的环形的高沸物收集槽（7），所述高沸物收集槽（7）上设有高沸物出口（7a），所述冷凝器（2）底部设有低沸物收集槽（8），所述低沸物收集槽（8）上设有低沸物出口（8a）。

4.根据权利要求3所述的短程蒸馏装置，其特征在于：所述冷凝器（2）包括冷凝管（21）、冷凝水进口（2a）和冷凝水出口（2b），所述冷凝管（21）上设有至少一个沿冷凝管（21）高度方向分布的冷凝液中间收集盘（22），所述冷凝液中间收集盘（22）与低沸物收集槽（8）连通。

5. 根据权利要求4所述的短程蒸馏装置，其特征在于：所述低沸物收集槽（8）还外套有精品低沸物收集槽（9），所述精品低沸物收集槽（9）与低沸物收集槽（8）上部连通，所述精品低沸物收集槽（9）上设有精品低沸物出口（9a）。