[發(fā)明專(zhuān)利]熱管式刮膜短程蒸餾器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910116256.8
• 申請(qǐng)日: 2009-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101822909A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳興元;李書(shū)龍;陳建秋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安慶市韶光石油化工有限責(zé)任公司;南京工業(yè)大學(xué);中國(guó)藥科大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D3/00
• 分類(lèi)號(hào): B01D3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種短程蒸餾設(shè)備，特別是一種加熱面既能根據(jù)需要任意設(shè)定加熱溫度，又能恒溫、均溫地加熱待分離的料液，使加熱面不結(jié)焦，實(shí)現(xiàn)高效率分離的一種熱管式刮膜短程蒸餾器。

背景技術(shù)

短程蒸餾技術(shù)是一種特殊的液-液高新分離技術(shù)，其中的短程蒸餾器是短程蒸餾技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備，它突破了常規(guī)蒸餾依靠沸點(diǎn)差來(lái)分離物質(zhì)的原理，而是在高真空下輕組份分子比重組份分子更容易受熱蒸發(fā)，逸出液膜后經(jīng)過(guò)很短的距離就在冷凝面上迅速冷凝，克服了常規(guī)蒸餾蒸發(fā)中汽液平衡的約束，使得短程蒸餾過(guò)程始終保持極高的傳質(zhì)推動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)混合料液中輕組分和重組分的高效分離。因此，它具有常規(guī)蒸餾不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，如蒸餾壓力低、操作溫度低、受熱時(shí)間短和分離程度高等。特別適用于高分子量、高沸點(diǎn)、高粘度和熱敏性物料的分離，可廣泛應(yīng)用于石油化工、日化工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、香精香料工業(yè)、農(nóng)藥及塑料工業(yè)等。

目前常用的短程蒸餾器大致可分為三類(lèi)：自由降膜式、旋轉(zhuǎn)刮膜式和機(jī)械離心式。它們都是利用熱媒的顯熱來(lái)加熱料液，必須要采用循環(huán)泵使熱媒進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，增加了動(dòng)力消耗和不可靠因素，另外，熱媒的進(jìn)口和出口溫度必然要存在溫差，造成加熱面的溫度不均勻，影響分離效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還有可能因局部過(guò)熱而導(dǎo)致結(jié)焦等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，提供一種利用熱管供熱的熱管式刮膜短程蒸餾器。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

熱管式刮膜短程蒸餾器是一種新型的液-液分離設(shè)備，該設(shè)備主要由熱管、料液分布器、刮膜裝置、蒸發(fā)面、冷凝面、電熱元件、溫控儀等組成，其特征是利用熱管上部放熱段的外表面作為蒸發(fā)面來(lái)加熱待分離的料液，又配備了自動(dòng)恒溫電加熱系統(tǒng)，確保蒸發(fā)面能恒溫均溫地加熱料液而不結(jié)焦。料液經(jīng)料液分布器被分布在蒸發(fā)面上，在旋轉(zhuǎn)的刮膜裝置作用下形成均勻的液膜，使沿加熱面向下作螺旋型流動(dòng)的液層得到充分的攪動(dòng)，強(qiáng)化了傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，料液在向下流動(dòng)的過(guò)程中，輕組分不斷被蒸發(fā)出來(lái)，經(jīng)過(guò)很短的距離就在冷凝面上被冷凝后流到下部的輕組分收集槽中匯集，再?gòu)妮p組分出口排出，重組分作為殘液沿加熱面流到底部的重組分出口排出，最終實(shí)現(xiàn)輕組分與重組分的高效率分離，特別適用于高分子量、高沸點(diǎn)、高粘度和熱敏性混合液體的分離。

熱管式刮膜短程蒸餾器的工作原理是：料液從熱管式刮膜短程蒸餾器的上部送入料液分布器，料液分布器將料液連續(xù)均勻地分布到圓筒體蒸發(fā)面上，該蒸發(fā)面即為熱管上部放熱段的外表面，熱管垂直安裝在外置圓筒形的冷凝面內(nèi)，該冷凝面也可被加工成垂直槽道結(jié)構(gòu)，增加冷凝面積，槽道的形式有矩形、梯形或三角形。在熱管的內(nèi)部裝有測(cè)溫元件，測(cè)溫元件將熱管內(nèi)部的溫度信號(hào)反饋給溫控儀，溫控儀再向安裝在熱管下部吸熱段外表面的電熱元件輸送電加熱功率，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)面的自動(dòng)恒溫控制。料液被料液分布器分布到蒸發(fā)面上，依靠重力作用呈膜狀從上向下流動(dòng)的同時(shí)，被旋轉(zhuǎn)的刮膜裝置刮抹，形成厚度均勻的液膜，在刮膜裝置的前緣形成了弓形波。弓形波在刮膜裝置和重力的共同作用下向下作螺旋型流動(dòng)，攪亂液膜的層流流動(dòng)，強(qiáng)化液膜的傳熱傳質(zhì)，達(dá)到提高蒸發(fā)效率的目的。料液中的輕組分在蒸發(fā)面上受熱后，其分子逸出液膜經(jīng)過(guò)很短的距離飛到冷凝面上被冷凝成液體后沿冷凝面向下流動(dòng)，在輕組分收集槽中匯焦，再經(jīng)輕組份出口流出；料液中的重組分作為殘液繼續(xù)沿蒸發(fā)面向下流動(dòng)，經(jīng)重組分出口流出，實(shí)現(xiàn)料液中輕組分和重組分的有效分離。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)如下：

本發(fā)明的熱管式刮膜短程蒸餾器，利用熱管作為加熱元件來(lái)加熱料液。熱管是一種超導(dǎo)熱元件，其表面的等溫性特好，又配備了自動(dòng)恒溫電加熱系統(tǒng)，不可能出現(xiàn)局部過(guò)熱，確保料液在蒸發(fā)面上不結(jié)焦。料液被旋轉(zhuǎn)的刮膜裝置刮抹，強(qiáng)化液膜的傳熱傳質(zhì)，最終達(dá)到提高分離效率的目的。

附圖說(shuō)明

圖1-本發(fā)明的熱管式刮膜短程蒸餾器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作如下的描述：

本發(fā)明的熱管式刮膜短程蒸餾器，是由熱管1、進(jìn)料口2、轉(zhuǎn)軸3、動(dòng)密封4、電機(jī)5、減速機(jī)6、機(jī)架7、料液分布器8、冷卻介質(zhì)出口9、刮膜裝置10、冷凝面11、蒸發(fā)面12、真空出口13、重組分出口14、熱電偶15、電熱元件16、溫控儀17、輕組分出口18、輕組分收集槽19、冷卻介質(zhì)入口20、冷卻介質(zhì)夾套管21等組成。