CN203389347U - 高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器。布料装置安装在蒸发器筒体顶部，布料装置包括上封头、进料管、分油管、上管板、中管板和布料分配器，布料装置用于将物料均匀配料在降膜蒸发装置内；降膜蒸发装置安装在蒸发器筒体内，降膜蒸发装置包括若干根竖直设置的换热管，物料通过布料装置均匀配料在换热管外壁上，形成降膜；热媒介质在换热管内流动，与物料进行热交换，通过降膜蒸发使物料完成浓缩脱溶；搅拌下料装置安装在蒸发器筒体底部，搅拌下料装置包括搅拌输送组件和下封头，浓缩脱溶后的物料通过搅拌输送组件从下封头的出料口排出。本实用新型结构巧妙，设计合理，能够缩短高黏度物料浓缩脱溶反应时间，占地面积小，制造和运行成本低。

Description

高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器

技术领域

本实用新型涉及一种蒸发器，具体地说是一种高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，属于化工机械设备技术领域。

背景技术

化工行业中用到的高黏度物料的浓缩脱溶大多数是经过刮壁式蒸发的工艺过程来操作实现的。在本实用新型提出以前，刮壁式蒸发工艺过程的各个环节操作单一，设备使用场地面积大、工艺管线使用多、仪表控制复杂，由此等原因造成设备投资大，而且也给设备管理带来了较大的难度。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其结构巧妙，设计合理，不仅能够缩短高黏度物料浓缩脱溶反应时间，而且由于采用了立式结构，占地面积小，有效降低了制造和运行成本。

按照本实用新型提供的技术方案：高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，包括蒸发器筒体、布料装置、降膜蒸发装置和搅拌下料装置，其特征在于：所述布料装置安装在蒸发器筒体顶部，布料装置包括上封头、进料管、分油管、上管板、中管板和布料分配器，所述上封头安装在蒸发器筒体顶端，上封头顶部设有进料口，进料口内安装有进料管，所述进料管下端连接有若干分油管；所述上管板、中管板和布料分配器自上向下依次焊接固定在上封头内，所述分油管向下依次穿过上管板和中管板，通至布料分配器上方的空间内，分油管用于将物料送至布料分配器上；所述布料分配器为一板体，其上设有若干个布料孔，布料分配器用于将物料均匀配料在降膜蒸发装置内；所述降膜蒸发装置安装在蒸发器筒体内，降膜蒸发装置包括若干根竖直设置的换热管，每根换热管对应插装在布料分配器上的布料孔内，换热管外壁与布料孔内壁之间留有间隙，所述物料通过该间隙均匀配料在换热管外壁上，形成降膜；热媒介质在换热管内流动，与物料进行热交换，通过降膜蒸发使物料完成浓缩脱溶；所述搅拌下料装置安装在蒸发器筒体底部，搅拌下料装置包括搅拌输送组件和下封头，所述下封头安装在蒸发器筒体底端，下封头底部设有出料口，所述出料口用于与下一级设备连接，所述搅拌输送组件设置在下封头内，浓缩脱溶后的物料通过搅拌输送组件从下封头的出料口排出。

作为本实用新型的进一步改进，所述布料分配器上的布料孔为圆孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述布料分配器上的布料孔为圆锥齿形孔，所述圆锥齿形孔上端开口大、下端开口小，圆锥齿形孔内壁上设有若干个沿周向均匀分布的斜锥齿。

作为本实用新型的进一步改进，所述圆锥齿形孔的锥口角度为60~65度，斜锥齿深为5mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述换热管为套管式换热管，其包括换热外管和换热内管，所述换热内管上端开口与上管板和上封头之间的密封空间相连通，换热内管下端开口与换热外管连通，所述换热外管上端开口与上管板和中管板之间的密封空间相连通，热媒介质从换热内管上端开口进入，从换热外管上端开口流出。

作为本实用新型的进一步改进，所述换热外管为上半段粗、下半段细的变径管，上半段与下半段通过变径段连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述换热外管上半段的直径为57mm，下半段的直径为32mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述蒸发器筒体外设置有加热保温夹套，蒸发器筒体上部设有一连通蒸发器筒体内外的小分子排出管道。

作为本实用新型的进一步改进，所述搅拌输送组件包括框式搅拌器、螺旋传送叶片和旋转轴，所述框式搅拌器固定安装在下封头内壁上，旋转轴上端支承安装在框式搅拌器上，螺旋传送叶片安装在旋转轴上。

作为本实用新型的进一步改进，所述下封头为锥形，下封头的锥角为90度，下封头外设置有保温夹套。

本实用新型与现有技术相比，优点在于：本实用新型结构巧妙，设计合理，突破了高黏度物料布料难、蒸发浓缩难、易结块、输送困难的技术难题，不仅能够缩短高黏度物料浓缩脱溶反应时间，而且由于采用了立式结构，占地面积小，有效降低了制造和运行成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1中的A部放大示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图1换热管的结构示意图。

附图标记说明：1—物料布料装置、2—物料降膜蒸发装置、3—物料搅拌下料装置、4—上封头、5—进料管、6—分油管、7—上管板、8—中管板、9—布料分配器、9a—布料孔、10—蒸发器筒体、11—加热保温夹套、12—换热管、12a—换热外管、12a.1—上半段、12a.2—变径段、12a.3—下半段、12b—换热內管、13—小分子排出管道、14—框式搅拌器、15—螺旋传送叶片、16—旋转轴、17—保温夹套、18—下封头。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示：实施例中的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器主要由蒸发器筒体10、布料装置1、降膜蒸发装置2和搅拌下料装置3组成。

如图1~图4所示，所述布料装置1安装在蒸发器筒体10顶部，布料装置1主要由上封头4、进料管5、分油管6、上管板7、中管板8和布料分配器9组成，所述上封头4安装在蒸发器筒体10顶端，上封头4顶部设有进料口，进料口内安装有进料管5，所述进料管5下端连接有若干分油管6；所述上管板7、中管板8和布料分配器9自上向下依次焊接固定在上封头4内，所述分油管6向下依次穿过上管板7和中管板8，通至布料分配器9上方的空间内，分油管6用于将物料送至布料分配器9上；所述布料分配器9为一板体，其上设有若干个布料孔9a，布料分配器9用于将物料均匀配料在降膜蒸发装置2内。

如图1~图4所示，所述降膜蒸发装置2安装在蒸发器筒体10内，降膜蒸发装置2包括若干根竖直设置的换热管12，每根换热管12对应插装在布料分配器9上的布料孔9a内，换热管12外壁与布料孔9a内壁之间留有间隙，所述物料通过该间隙均匀配料在换热管12外壁上，形成降膜；热媒介质在换热管12内流动，与物料进行热交换，通过降膜蒸发使物料完成浓缩脱溶。

本实用新型中，所述布料分配器9上的布料孔9a为圆孔或圆锥齿形孔。布料分配器9布料时，由于物料的黏度高，如果布料孔9a为圆孔，则不易形成薄膜，所以本实用新型优选将布料孔9a设计为圆锥齿形孔，所述圆锥齿形孔上端开口大、下端开口小，圆锥齿形孔内壁上设有若干个沿周向均匀分布的斜锥齿。这样通过一定的锥度和依靠物料的自重及物料进口的压力，可以将物料挤压成薄膜状沿换热管12外壁流下。通过试验发现，所述圆锥齿形孔的锥口角度α为60~65度，斜锥齿深d为5mm时，物料更容易挤压成薄膜，不会凝结成块导致布料分配器9堵塞。

本实用新型实施例中，所述换热管12为套管式换热管12，其主要由换热外管12a和换热内管12b组成，所述换热内管12b上端开口与上管板7和上封头4之间的密封空间相连通，换热内管12b下端开口与换热外管12a连通，所述换热外管12a上端开口与上管板7和中管板8之间的密封空间相连通，热媒介质首先注入上管板7和上封头4之间的密封空间内，从换热内管12b上端开口进入，在换热内管12b中自上向下流动，然后从换热内管12b下端开口流出，并进入换热内管12b与换热外管12a间的间隙内自下向上流动，最后从换热外管12a上端开口流出至上管板7和中管板8之间的密封空间并排出，在此流动过程中实现热交换。套管式换热管12可以使热媒介质传热均匀，物料脱溶充分。

本实用新型实施例中，所述换热外管12a优选设置为上半段12a.1粗、下半段12a.3细的变径管，上半段12a.1与下半段12a.3通过变径段12a.2连接，换热外管12a上半段12a.1的直径为57mm，下半段12a.3的直径为32mm。物料薄膜流过直径为57mm的换热外管12a上半段12a.1外壁时，此时热媒介质温度相对较低，初步将过量的水及易挥发的介质蒸发。物料薄膜然后经过变径，流过直径为32mm的换热外管12a下半段12a.3外壁时，由于此时热媒介质温度相对高，可以将物料中小分子量介质进一步蒸发掉，从而得到高纯度的浓缩液。蒸发器筒体10上部设有一连通蒸发器筒体10内外的小分子排出管道13，在换热管12内热媒介质的传热下，物料中的小分子量、低沸点介质挥发脱除，从小分子排出管道13排出。

如图1所示，所述蒸发器筒体10外设置有加热保温夹套11，有利于设备维持在设定的蒸发温度。另外，为了使物料薄膜均匀顺畅的沿换热管12壁流下，需要将换热管12进行精抛光，本设备中采用的是机械抛光至0.1μm，再经过电解进一步抛光，以满足本设备用于特性黏度系数大于1.0dl/g 的物料降膜蒸发浓缩的要求。

如图1所示，所述搅拌下料装置3安装在蒸发器筒体10底部，搅拌下料装置3主要由搅拌输送组件和下封头18组成，所述下封头18安装在蒸发器筒体10底端，下封头18底部设有出料口，所述出料口用于与下一级设备连接，所述搅拌输送组件设置在下封头18内，浓缩脱溶后的物料通过搅拌输送组件从下封头18的出料口排出。本实用新型实施例中，所述搅拌输送组件主要由框式搅拌器14、螺旋传送叶片15和旋转轴16组成，所述框式搅拌器14固定安装在下封头18内壁上，框式搅拌器14的作用是使物料不易结块凝固，旋转轴16上端支承安装在框式搅拌器14上，螺旋传送叶片15安装在旋转轴16上，螺旋传送叶片15一边搅拌一边将物料挤压出，使物料进入下一级生产设备。

如图1所示，所述下封头18为锥形，下封头18的锥角为90度，这样可以方便物料的聚集；所述下封头18外设置有保温夹套17，通过保温来防止物料凝结成块。

本实用新型的蒸发器结合了降膜蒸发和搅拌下料等操作过程，使用本蒸发器克服了以往热媒介质传热不均匀使得物料脱溶不充分的问题，使缩聚产生的小分子产物容易脱除，分子量可在较大范围内提高。

Claims (10)

1.高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，包括蒸发器筒体（10）、布料装置（1）、降膜蒸发装置（2）和搅拌下料装置（3），其特征在于：所述布料装置（1）安装在蒸发器筒体（10）顶部，布料装置（1）包括上封头（4）、进料管（5）、分油管（6）、上管板（7）、中管板（8）和布料分配器（9），所述上封头（4）安装在蒸发器筒体（10）顶端，上封头（4）顶部设有进料口，进料口内安装有进料管（5），所述进料管（5）下端连接有若干分油管（6）；所述上管板（7）、中管板（8）和布料分配器（9）自上向下依次焊接固定在上封头（4）内，所述分油管（6）向下依次穿过上管板（7）和中管板（8），通至布料分配器（9）上方的空间内，分油管（6）用于将物料送至布料分配器（9）上；所述布料分配器（9）为一板体，其上设有若干个布料孔（9a），布料分配器（9）用于将物料均匀配料在降膜蒸发装置（2）内；所述降膜蒸发装置（2）安装在蒸发器筒体（10）内，降膜蒸发装置（2）包括若干根竖直设置的换热管（12），每根换热管（12）对应插装在布料分配器（9）上的布料孔（9a）内，换热管（12）外壁与布料孔（9a）内壁之间留有间隙，所述物料通过该间隙均匀配料在换热管（12）外壁上，形成降膜；热媒介质在换热管（12）内流动，与物料进行热交换，通过降膜蒸发使物料完成浓缩脱溶；所述搅拌下料装置（3）安装在蒸发器筒体（10）底部，搅拌下料装置（3）包括搅拌输送组件和下封头（18），所述下封头（18）安装在蒸发器筒体（10）底端，下封头（18）底部设有出料口，所述出料口用于与下一级设备连接，所述搅拌输送组件设置在下封头（18）内，浓缩脱溶后的物料通过搅拌输送组件从下封头（18）的出料口排出。

2.如权利要求1所述的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其特征在于：所述布料分配器（9）上的布料孔（9a）为圆孔。

3.如权利要求1所述的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其特征在于：所述布料分配器（9）上的布料孔（9a）为圆锥齿形孔，所述圆锥齿形孔上端开口大、下端开口小，圆锥齿形孔内壁上设有若干个沿周向均匀分布的斜锥齿。

4.如权利要求3所述的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其特征在于：所述圆锥齿形孔的锥口角度（α）为60~65度，斜锥齿深（d）为5mm。

5.如权利要求1所述的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其特征在于：所述换热管（12）为套管式换热管（12），其包括换热外管（12a）和换热内管（12b），所述换热内管（12b）上端开口与上管板（7）和上封头（4）之间的密封空间相连通，换热内管（12b）下端开口与换热外管（12a）连通，所述换热外管（12a）上端开口与上管板（7）和中管板（8）之间的密封空间相连通，热媒介质从换热内管（12b）上端开口进入，从换热外管（12a）上端开口流出。

6.如权利要求1所述的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其特征在于：所述换热外管（12a）为上半段（12a.1）粗、下半段（12a.3）细的变径管，上半段（12a.1）与下半段（12a.3）通过变径段（12a.2）连接。

7.如权利要求1所述的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其特征在于：所述换热外管（12a）上半段（12a.1）的直径为57mm，下半段（12a.3）的直径为32mm。

8.如权利要求1所述的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其特征在于：所述蒸发器筒体（10）外设置有加热保温夹套（11），蒸发器筒体（10）上部设有一连通蒸发器筒体（10）内外的小分子排出管道（13）。

9.如权利要求1所述的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其特征在于：所述搅拌输送组件包括框式搅拌器（14）、螺旋传送叶片（15）和旋转轴（16），所述框式搅拌器（14）固定安装在下封头（18）内壁上，旋转轴（16）上端支承安装在框式搅拌器（14）上，螺旋传送叶片（15）安装在旋转轴（16）上。

10.如权利要求1所述的高黏度物料浓缩脱溶用蒸发器，其特征在于：所述下封头（18）为锥形，下封头（18）的锥角为90度，下封头（18）外设置有保温夹套（17）。

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