CN202942669U - 新型短程蒸馏器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型短程蒸馏器，包括可旋转的刮板支架，圆筒形的气液交换装置固定在刮板支架上，气液交换装置的内安装有圆柱形的冷凝器，气液交换装置的外面由圆筒形的加热器包围。本实用新型的有益效果是，精度高，节约能源。

Description

新型短程蒸馏器

技术领域

本实用新型涉及一种技术，特别是一种新型短程蒸馏器。

背景技术

分子蒸馏(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。特别是在分离高费点、热敏性物质时具有明显的优越性。但是由于分子蒸馏设备的结构特点，有效塔板数很低，只能相当与一级塔板的简单分离能力。这就限制了分子蒸馏的应用范围。特别是对于分子量比较接近、高真空时沸点差比较小的物质，分离效果不能令人满意。

分子蒸馏最大特点就是蒸发面与冷凝面相对距离比较近，蒸发表面的液体物料受热汽化后可以在无任何阻力的情况下直接到达冷凝面，压力损失很小，因此，在蒸发面(也就是加热面)能获得极高的真空，在这种条件下，物料的费点会降得很低，使一些沸点很高或热敏性物质能在较低的温度下实现蒸馏分离。但是，蒸发面的汽化速率是与物料分子量相关的概率分布，即小分子(低沸点)物质汽化概率高，而大分子(高沸点)物质汽化概率低。从而使物料实现蒸馏分离。当物料中各组份的分子量(或沸点)相差较大时，通过分子蒸馏可以得到满意的效果。但现时是，有很多种物料不仅沸点高具有热敏性，同时有效成分与其他杂质的分子量接近(沸点接近)，而目前解决这一问题的办法是采用多级、回流，反复蒸镏，其结果使生产效率大幅度降低，能耗和冷却水消耗量大幅度提高，设备造价成倍增加，产品的损耗也有所加大。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种新型短程蒸馏器。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种新型短程蒸馏器，包括可旋转的刮板支架，圆筒形的气液交换装置固定在刮板支架上，气液交换装置的内安装有圆柱形的冷凝器，气液交换装置的外面由圆筒形的加热器包围。

所述气液交换装置是由多个圆环状薄片与多个填料间隔的叠加在一起形成的结构。

所述圆环状薄片的外边缘上设有凹凸状的疏液器。

所述圆环状薄片之间的距离是从气液交换装置的顶端到低端逐级递减的。

利用本实用新型的技术方案制作的新型短程蒸馏器，可有效解决分子量比较接近、高真空时沸点差比较小的物质的分离问题，分离精度高，设备成本低，节约能源，维修简单。

附图说明

图1是本实用新型所述新型短程蒸馏器的结构示意图；

图2是本实用新型所述气液交换装置的结构示意图；

图3是本实用新型所述圆环状薄片的结构示意图；图中，1、刮板支架；2、气液交换装置；3、冷凝器；4、加热器；5、圆环状薄片；6、填料；7、疏液器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1是本实用新型所述新型短程蒸馏器的结构示意图，图2是该新型短程蒸馏器的解剖结构图，如图所示，一种新型短程蒸馏器，包括可旋转的刮板支架1，圆筒形的气液交换装置2固定在刮板支架上，气液交换装置的内安装有圆柱形的冷凝器3，气液交换装置的外面由圆筒形的加热器4包围。其中，所述气液交换装置是由多个圆环状薄片5与多个填料6间隔的叠加在一起形成的结构；所述圆环状薄片的外边缘上设有凹凸状的疏液器7；所述圆环状薄片之间的距离是从气液交换装置的顶端到低端逐级递减的。

本实用新型技术的特点是可以在不明显加大能耗和设备制造成本的前提下，有效解决精馏问题。并可以大幅度提高生产效率、减少原料消耗。特别是在节能环保方面，由于蒸馏次数的减少，能源消耗比目前的多级设备降低明显，同时由于真空系统尾气的减少，对环境的危害也大幅度降低。并且冷却水用量的大幅度减少可以节省水资源，对环境保护也有贡献。

本实用新型的核心部分，是在蒸发面与冷凝器之间加入汽液交换装置，即类似普通精馏装置的填料。将装置固定在刮板支架上，与刮板一起做回转运动。热壁上蒸发的气体，不能像现有分子蒸馏器那样直接被冷凝器冷凝，而是要通过与交换器上的液体进行气液交换使分子量稍大(或沸点稍高)的物质进一步液化，再通过整体旋转的离心力将液体甩回加热面。从而达到一定的精馏效果。使分子蒸馏设备的分离能力有较大提高。

过去普遍认为，分子蒸馏的冷热端之间空间有限，无法通过加入填料的方法实现充分的汽液交换，原因是如此狭小的空间很难容纳具有足够效率的高效填料，同时塔板系数越是高的填料、阻力就越是大，这样就直接导致加热面(蒸发面)的真空度下降，使分子蒸馏失去高真空的独特功能，所以没有进行更深入的探讨、研究。但是英国科学家却通过太空蒸馏实验为我们提供了有力帮助。

科学家一直认为，在微重力条件下，蒸馏可以达到理想状态，但是经过太空试验，微重力下蒸馏几乎无法进行，所有液体都聚成大的液团，无法和气体充分接触。但实验的失败却提醒科学家，加大重力很可能会对蒸馏有帮助，结果令人满意，在超重力条件下，液体变成很薄的液膜，和很细的丝状，大大提高了汽液交换效率，填料的塔板效率随重力的提高明显上升，可以达到自然重力的1000多倍，而填料的阻力变化不大。这就为分子蒸馏加装高效填料提供了理论基础。

由于分子蒸馏的刮板转子是高速转动的因此携带着填料也在高速旋转，其产生的离心力恰好给液体提供了所期望的超过自然力的动力，使我们不必担心填料塔板效率低的问题，相反可以选用阻力系数很小的填料。这样得到的结果就是，分离能力明显提高，而加热面(蒸发面)的真空度没有明显下降，完全保留了分子蒸馏的独有特点，使分子蒸馏的应用范围得到进一步的延伸。

根据分子蒸馏较上方部分小分子(低沸点)物质浓度高，下方部分小分子(低沸点)物质浓度低的特点，根据不同的物料性质填料密度采用上方低密度，下方高密度的形式分布以克服回流比不平衡现象，也只有这样设备的分离效果才能显现出来。

填料采用高密度水平圆环薄片，外缘设有凹凸状疏液器，以便液体均匀快速甩向较高蒸发面、实现再加热再汽化。根据不同的物料，在水平圆环薄片之间可适当加入填料，或在水平圆环薄片上直接整型出增加面积的褶皱或坡面。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型短程蒸馏器，包括可旋转的刮板支架(1)，其特征在于，圆筒形的气液交换装置(2)固定在刮板支架上，气液交换装置的内安装有圆柱形的冷凝器(3)，气液交换装置的外面由圆筒形的加热器(4)包围。

2.根据权利要求1所述的新型短程蒸馏器，其特征在于，所述气液交换装置是由多个圆环状薄片(5)与多个填料(6)间隔的叠加在一起形成的结构。

3.根据权利要求2所述的新型短程蒸馏器，其特征在于，所述圆环状薄片的外边缘上设有凹凸状的疏液器(7)。

4.根据权利要求2所述的新型短程蒸馏器，其特征在于，所述圆环状薄片之间的距离是从气液交换装置的顶端到低端逐级递减的。

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