CN217939167U - 一种新型的薄膜喷雾蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及溶剂蒸发分离设备技术领域，具体涉及一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，包括喷雾薄膜蒸发罐、加热搅拌缓冲罐、定量加料蠕动泵、冷却盘管以及收集瓶，定量加料蠕动泵将原始物料容器中的溶液泵送到预热盘管进行预热，并将预热后的溶液定量加入到加热搅拌缓冲罐内，加热搅拌后，溶液由加压进料隔膜泵和锥形喷雾喷头以喷雾方式加入喷雾薄膜蒸发罐内，雾状溶液顺罐壁流动呈薄膜状，流到喷雾薄膜蒸发罐底部的溶液从循环口流出，由加压循环隔膜泵和锥形喷雾喷头再次以雾状喷入喷雾薄膜蒸发罐内，使溶液能得到快速的加热，蒸发的溶剂被吸入到冷却盘管，经冷却后流到收集瓶内收集。

Description

一种新型的薄膜喷雾蒸发系统

技术领域

本实用新型涉及溶剂蒸发分离设备技术领域，具体涉及一种新型的薄膜喷雾蒸发系统。

背景技术

含多种溶剂的混合液体在使用完后，需要将一些特定的溶剂分离出，根据沸点不同采用将溶剂蒸发的方式分离溶剂时，需要对混合液进行加热，目前采用的传统蒸发分离设备，在操作过程中具有以下问题：1、蒸发效率低，2、受热时间长、3、爆沸现象无法杜绝，4、由于溶液受热不均，受热时间长，导致回收纯度不高，5、能耗相对较高。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，包括喷雾薄膜蒸发罐、加热搅拌缓冲罐、定量加料蠕动泵、冷却盘管以及收集瓶，定量加料蠕动泵将原始物料容器中的溶液泵送到预热盘管进行预热，并将预热后的溶液定量加入到加热搅拌缓冲罐内，加热搅拌后，溶液由加压进料隔膜泵和锥形喷雾喷头以喷雾方式加入喷雾薄膜蒸发罐内，雾状溶液顺罐壁流动呈薄膜状，流到喷雾薄膜蒸发罐底部的溶液从循环口流出，由加压循环隔膜泵和锥形喷雾喷头再次以雾状喷入喷雾薄膜蒸发罐内，使溶液能得到快速的加热，蒸发的溶剂被吸入到冷却盘管，经冷却后流到收集瓶内收集。

本实用新型为解决上述问题提供的是一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，包括

喷雾薄膜蒸发罐，所述喷雾薄膜蒸发罐的外部设置有柔性加热套，喷雾薄膜蒸发罐内设置有两个锥形喷雾喷头，喷雾薄膜蒸发罐的顶部设置有蒸汽出口，底部设置有出液口和循环口，循环口与一个锥形喷雾喷头通过加压循环隔膜泵连通；

加热搅拌缓冲罐，所述加热搅拌缓冲罐的外部设置有柔性加热套，加热搅拌缓冲罐内安装有搅拌结构，加热搅拌缓冲罐的底端设置有出料口，出料口与喷雾薄膜蒸发罐的另一个锥形喷雾喷头通过加压进料隔膜泵连通；

定量加料蠕动泵，所述定量加料蠕动泵与原始物料容器连通，定量加料蠕动泵还通过预热盘管与加热搅拌缓冲罐连通，以向加热搅拌缓冲罐定量添加预热后的物料；

冷却盘管，所述冷却盘管与喷雾薄膜蒸发罐的蒸汽出口连通，冷却盘管还与抽真空设备连通；

收集瓶，所述收集瓶与冷却盘管连通。

进一步的，所述预热盘管、加热搅拌缓冲罐以及喷雾薄膜蒸发罐的内部均设置有测温探头。

进一步的，所述预热盘管设置有原料入口和原料出口，原料入口低于原料出口，原料入口与定量加料蠕动泵连通，原料出口与加热搅拌缓冲罐连通。

进一步的，所述预热盘管为一个或多个，预热盘管为多个时多个预热盘管依次串联。

进一步的，靠近加热搅拌缓冲罐的预热盘管高于靠近定量加料蠕动泵的预热盘管。

进一步的，所述蒸汽出口与冷却盘管通过蒸汽管路连通，蒸汽管路上安装有开关阀，并设置有温度探头。

进一步的，所述冷却盘管为一个或多个，冷却盘管为多个时，多个冷却盘管互相连通，所述收集瓶与多个冷却盘管均连通。

进一步的，所述冷却盘管的顶部设置有用于连接抽真空设备的抽真空口，抽真空口安装有四氟阀门。

有益效果

本申请的方案具有以下优点：1、蒸发效率高：因喷雾以及喷雾薄膜蒸发罐的高度落差使待蒸发溶剂呈薄膜状，以此受热迅速，蒸发迅速，提高了蒸发效率；2、受热时间短：相较传统的旋转蒸发仪，物料始终是在一个温度下受热，特定的热敏性物料则会受此影响进而发生物理化学性变，本申请的方案中，待蒸发溶剂从喷雾薄膜蒸发罐的顶部受重力影响流向底部时流动时受热，受热过程在1分钟内即可完成；3、杜绝爆沸：相较传统的旋转蒸发仪，如果真空度与蒸发温度的不匹配，会导致待蒸发溶剂爆沸，而冲入到冷凝管和收集瓶中，本申请中则不存在此问题；4、提高了所需回收溶剂的纯度：在传统的旋转蒸发仪中，两种不同性质但沸点接近的溶剂在特定温度下会形成共沸物，导致回收纯度受影响，本申请利用循环隔膜泵对待回收溶剂进行循环蒸发，以此达到更高的回收纯度。

附图说明

图1是本系统的连接示意图；

图2是定量加料蠕动泵到喷雾薄膜蒸发罐之间的管路连接示意图；

图3是冷却盘管的结构示意图；

图中：1、定量加料蠕动泵，2、预热盘管，3、加热搅拌缓冲罐，4、加压进料隔膜泵，5、喷雾薄膜蒸发罐，6、加压循环隔膜泵，7、锥形喷雾喷头，8、冷却盘管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1-3所示：一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，包括喷雾薄膜蒸发罐5、加热搅拌缓冲罐3、定量加料蠕动泵1、冷却盘管8以及收集瓶。所述定量加料蠕动泵1与原始物料容器连通，定量加料蠕动泵1还与预热盘管2连通，预热盘管2与加料搅拌缓冲罐连通，预热盘管2的换热管路与盘管导热油加热循环器连通，预热盘管2用于对经过其内部的物料进行预热，定量加料蠕动泵1将原始物料容器内的物料抽送到预热盘管2内，使其经过预热盘管2预热后进入到加热搅拌缓冲罐3。所述预热盘管2设置有原料入口和原料出口，原料入口与顶料加料蠕动泵连通，原料出口与加料搅拌缓冲罐连通，所述原料入口低于原料出口，以使经过预热盘管2的物料能得到充分预热。所述预热盘管2可根据需要设置为一个或多个，当预热盘管2设置为多个时，多个预热盘管2依次串联，具体的，以预热盘管2数量为二个为例，最靠近定量加料蠕动泵1的第一个预热盘管2，其原料入口与定量加料蠕动泵1连通，其原料出口第二个预热盘管2的原料入口连通，第二个预热盘管2的原料出口与加热搅拌缓冲罐3连通，第二个预热盘管2高于第一个预热盘管2以使物料依次经过两个预热盘管2时需要不断抬升才能进入加热搅拌缓冲罐3。

所述加热搅拌缓冲罐3为立式的中空罐体或釜体结构，加热搅拌缓冲罐3的外部设置有柔性加热套，柔性加热套用于对加热搅拌缓冲罐3内部加热或保温，加热搅拌缓冲罐3内设置有搅拌结构，搅拌结构安装加热搅拌缓冲罐3的盖体上，加热搅拌缓冲罐3的盖体上开设有进料口，进料口与预热盘管2通过管道连接，加热搅拌罐的底部开设有出料口，出料口安装口开关阀，出料口与加压循环隔膜泵6连通，所述加热搅拌缓冲罐3用于对注入其内的物料加热搅拌。

所述喷雾薄膜蒸发罐5为立式的中空罐体或釜体结构，喷雾薄膜蒸发罐5的外部设置有柔性加热套，柔性加热套用于对喷雾薄膜蒸发罐5内加热，喷雾薄膜蒸发罐5内设置有两个锥形喷雾喷头7，两个锥形喷雾喷头7位于喷雾薄膜蒸发罐5内靠上位置，一个锥形喷雾喷头7通过管道与加压进料隔膜泵4连通，加压进料隔膜泵4用于将集热搅拌缓冲罐内经过处理的物料泵送给锥形喷雾喷头7，使物料以喷雾方式进入到喷雾薄膜蒸发罐5内；所述喷雾薄膜蒸发罐5的底部设置有出液口和循环口，出液口安装有开关阀，循环口与位于喷雾薄膜蒸发罐5外部的加压循环隔膜泵6连通，所述加压循环隔膜泵6通过管道与另一个锥形喷雾喷头7连通，加压循环隔膜泵6用于将循环口流出的液体物料泵送到锥形喷雾喷头7，使其以喷雾方式再次进入喷雾薄膜蒸发罐5内，优选地，所述喷雾薄膜蒸发罐5对应锥形喷雾喷头7安装高度处的内壁为向外膨胀的弧面，喷雾薄膜蒸发罐5对应锥形喷雾喷头7处的内腔较大以使锥形喷雾喷头7将溶液充分喷洒成锥形。液体物料在一定的压力下，以喷雾方式进入到喷雾薄膜蒸发罐5内并分散成锥形，液体物料呈锥形喷雾状四散到喷雾薄膜蒸发罐5的内壁，液体物料会顺着喷雾薄膜蒸发罐5的罐壁往下流形成一层薄膜，由于喷雾薄膜蒸发罐5内温度较高，喷雾中到达沸点的特定溶剂成份快速汽化，液体物料沿罐壁下流，从循环口处经过加压循环隔膜泵6再次以喷雾形态进入到喷雾薄膜蒸发罐5内。

所述喷雾薄膜蒸发罐5的顶部设置有蒸汽出口，蒸汽出口与冷却盘管8连通，所述冷却盘管8的顶端设置有用于连接抽真空设备的抽真空口，抽真空口设置有四氟阀门，冷却盘管8的底端与收集瓶连通，抽真空口对冷却盘管8抽负压，使喷雾薄膜蒸发罐5内汽化的溶剂通过蒸汽出口进入到冷却盘管8内，所述冷却盘管8的换热管路连接盘管导热介质制冷循环器，在导热介质作用下，冷却盘管8内的低温会使进入到其内部的气态溶剂快速液化，液化后的溶剂沿冷却盘管8的内壁流到收集瓶内进行收集。所述冷却盘管8根据需要可选用一个或多个，当冷却盘管8为多个时，多个冷却盘管8互相连通，收集瓶与多个冷却盘管8的底端均连通。

本装置使用原理如下：定量加料蠕动泵1将原始物料容器内的物料泵送到预热盘管2，物料在预热盘管2内预热后被通入到加热搅拌缓冲罐3，加热搅拌缓冲罐3对物料加热并搅拌后，加压进料隔膜泵4与一个锥形喷雾喷头7配合将高温物料以喷雾形式喷入到蒸发隔膜蒸发器内，液体物料会顺着喷雾薄膜蒸发罐5的罐壁往下流形成一层薄膜，蒸发隔膜蒸发器内的高温可对喷雾状物料和在蒸发隔膜蒸发器内壁形成薄膜的液体物料加热，使其中的达到沸点的特定溶剂快速汽化，蒸发隔膜蒸发器内壁形成薄膜的液体物料流入循环口后，在加压循环隔膜泵6和另一个锥形喷雾喷头7配合下再次以喷雾状分散到蒸发隔膜蒸发器内。喷雾薄膜蒸发罐5内汽化的溶剂被抽入冷却盘管8，冷却成液态后收集到收集瓶内，喷雾薄膜蒸发罐5内的物料经过充分处理后，最终从出液口排出到收集容器内。为了便于监控管理系统，系统中预热盘管2内、加热搅拌缓冲罐3内以及喷雾薄膜蒸发罐5内均设置有测温探头，所述述蒸汽出口与冷却盘管8通过蒸汽管路连通，蒸汽管路上安装有开关阀，蒸汽管路上也设置有温度探头，多个温度探头与配套的监控系统电连接，以便于人员远程查看系统中各处温度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，其特征在于：包括

喷雾薄膜蒸发罐（5），所述喷雾薄膜蒸发罐（5）的外部设置有柔性加热套，喷雾薄膜蒸发罐（5）内设置有两个锥形喷雾喷头（7），喷雾薄膜蒸发罐（5）的顶部设置有蒸汽出口，底部设置有出液口和循环口，循环口与一个锥形喷雾喷头（7）通过加压循环隔膜泵（6）连通；

加热搅拌缓冲罐（3），所述加热搅拌缓冲罐（3）的外部设置有柔性加热套，加热搅拌缓冲罐（3）内安装有搅拌结构，加热搅拌缓冲罐（3）的底端设置有出料口，出料口与喷雾薄膜蒸发罐（5）的另一个锥形喷雾喷头（7）通过加压进料隔膜泵（4）连通；

定量加料蠕动泵（1），所述定量加料蠕动泵（1）与原始物料容器连通，定量加料蠕动泵（1）还通过预热盘管（2）与加热搅拌缓冲罐（3）连通，以向加热搅拌缓冲罐（3）定量添加预热后的物料；

冷却盘管（8），所述冷却盘管（8）与喷雾薄膜蒸发罐（5）的蒸汽出口连通，冷却盘管（8）还与抽真空设备连通；

收集瓶，所述收集瓶与冷却盘管（8）连通。

2.根据权利要求1所述的一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，其特征在于：所述预热盘管（2）、加热搅拌缓冲罐（3）以及喷雾薄膜蒸发罐（5）的内部均设置有测温探头。

3.根据权利要求2所述的一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，其特征在于：所述预热盘管（2）设置有原料入口和原料出口，原料入口低于原料出口，原料入口与定量加料蠕动泵（1）连通，原料出口与加热搅拌缓冲罐（3）连通。

4.根据权利要求3所述的一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，其特征在于：所述预热盘管（2）为一个或多个，预热盘管（2）为多个时多个预热盘管（2）依次串联。

5.根据权利要求4所述的一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，其特征在于：靠近加热搅拌缓冲罐（3）的预热盘管（2）高于靠近定量加料蠕动泵（1）的预热盘管（2）。

6.根据权利要求1所述的一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，其特征在于：所述蒸汽出口与冷却盘管（8）通过蒸汽管路连通，蒸汽管路上安装有开关阀，并设置有温度探头。

7.根据权利要求6所述的一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，其特征在于：所述冷却盘管（8）为一个或多个，冷却盘管（8）为多个时，多个冷却盘管（8）互相连通，所述收集瓶与多个冷却盘管（8）均连通。

8.根据权利要求7所述的一种新型的薄膜喷雾蒸发系统，其特征在于：所述冷却盘管（8）的顶部设置有用于连接抽真空设备的抽真空口，抽真空口安装有四氟阀门。

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