專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)刮板式分離純化甘油用薄膜蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種旋轉(zhuǎn)刮板式分離純化甘油用薄膜蒸發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種薄膜蒸發(fā)器，尤其涉及一種專門用于甘油蒸餾的旋轉(zhuǎn)刮板式分離純化薄膜蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
[0002]甘油是一種無色、無味、吸濕性極好并帶有甜味的黏性液體，是國防和民用的重要工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于日用化工、醫(yī)藥工業(yè)、食品與煙草及國防工業(yè)。[0003]天然甘油的生產(chǎn)過程，主要包括三個步驟油脂水解或皂化反應(yīng)生成的甜水 (10%-15%的稀甘油)經(jīng)加酸堿凈化處理，凈化處理后的甜水經(jīng)蒸發(fā)(一般為三效蒸發(fā))濃縮得濃度為80%-90%左右的粗甘油，粗甘油再經(jīng)蒸餾漂白后得產(chǎn)品甘油。[0004]粗甘油的蒸餾過程是在高溫下使甘油、水和少量揮發(fā)性雜質(zhì)變?yōu)檎羝煌麴s出來，而與其它不揮發(fā)性物質(zhì)分離。隨后根據(jù)甘油蒸汽的冷凝溫度與水和揮發(fā)性雜質(zhì)的冷凝溫度相差很大的特點(diǎn)，控制適當(dāng)?shù)牟糠掷淠€(wěn)定就可以將甘油與水和揮發(fā)性雜質(zhì)分離。因甘油沸點(diǎn)高，在常溫喜愛為290°C，而甘油在240°C即開始發(fā)生分解和聚合反應(yīng)。為避免甘油的損失，甘油的精制均采用真空蒸餾，一般在100-200 壓力下進(jìn)行。[0005]蒸餾后的甘油純度可達(dá)99. 5%，但略帶黃色，為得到純凈無色的甘油，須加入少量活性炭，經(jīng)脫色后，即可的成品甘油。[0006]在以往的甘油蒸餾工藝中，大多采用外加熱式蒸餾釜蒸餾甘油。甘油在一次蒸餾釜中變成氣相被蒸餾出來，未被蒸餾出的殘渣間歇排入二次蒸餾釜中再次提餾，二次提餾多采用水蒸氣提餾蒸餾，蒸餾出的產(chǎn)物顏色深，容易降低產(chǎn)品質(zhì)量，且水蒸氣提餾蒸餾不容易控制真空和蒸發(fā)量，也不容易進(jìn)行連續(xù)式生產(chǎn)，制約了甘油蒸餾系統(tǒng)的產(chǎn)量和質(zhì)量。[0007]近年來，隨著科技的發(fā)展，一些新型的蒸餾換熱設(shè)備得到了較大的發(fā)展。在這些蒸餾設(shè)備中，刮膜蒸發(fā)器便是其中應(yīng)用比較成功的一種。該蒸發(fā)器在蒸餾、濃縮、脫氣、脫色、 脫臭、干燥和反應(yīng)領(lǐng)域里解決不同的工藝問題得到了廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)是真空壓降小、操作溫度低、受熱時間短、特別適用于甘油的二次提餾。發(fā)明內(nèi)容[0008]本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、傳熱系數(shù)大、蒸發(fā)強(qiáng)度高、過流時間短、操作彈性大，尤其適宜熱敏性物料、高粘度物料及易結(jié)晶含顆粒物料的蒸發(fā)濃縮、脫氣脫溶、蒸餾提純的薄膜蒸發(fā)器。[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種旋轉(zhuǎn)刮板式分離純化甘油用薄膜蒸發(fā)器，包括由分離筒和蒸發(fā)筒組成的筒體，分離筒設(shè)于蒸發(fā)筒的上部，分離筒的頂部設(shè)有一電機(jī)，沿分離筒和蒸發(fā)筒的縱向軸心線上設(shè)有安裝于電機(jī)輸出端的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸穿過分離筒并安裝于蒸發(fā)筒上，前述的分離筒內(nèi)設(shè)有套緊于轉(zhuǎn)軸上的氣液分離器，分離筒上設(shè)有對應(yīng)氣液分離器的二次蒸汽口，分離筒內(nèi)還設(shè)有位于氣液分離器下方并套緊于轉(zhuǎn)軸上的布料器，分離筒的兩側(cè)分別設(shè)有對應(yīng)布料器的料液口 ；所述的蒸發(fā)筒由至少兩個上下連接的空間和底罩組成，于蒸發(fā)筒的內(nèi)壁為蒸發(fā)面，蒸發(fā)筒內(nèi)的每個空間均設(shè)有套緊于轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)刮板，旋轉(zhuǎn)刮板與蒸發(fā)筒的蒸發(fā)面緊密接觸；蒸發(fā)筒每個空間的上方均設(shè)有加熱蒸汽口，下方設(shè)有第一冷凝水口 ；底罩的底部設(shè)有完成液出口，底罩上還設(shè)有蒸汽口和第二冷凝水口。[0010]作為對前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計前述的旋轉(zhuǎn)刮板至少設(shè)有三片，每片旋轉(zhuǎn)刮板均勻分布于轉(zhuǎn)軸上。[0011]作為對前述技術(shù)方案的更進(jìn)一步設(shè)計前述的蒸發(fā)筒每個空間上設(shè)有至上一個加熱蒸汽口和至少一個第一冷凝水口。[0012]甘油經(jīng)一次蒸餾釜蒸餾后，底部較重組分用泵打入薄膜蒸發(fā)器的料液口沿切線方向加入，經(jīng)位于對應(yīng)料液口處得布料器將甘油分配到垂直的蒸發(fā)筒內(nèi)壁，即分配到蒸發(fā)筒的蒸發(fā)面上；這時甘油被旋轉(zhuǎn)刮板加速并立即在蒸發(fā)面上形成一個湍流薄膜，并以螺旋狀向下推進(jìn)。在重力和旋轉(zhuǎn)刮板的作用下，分布在蒸發(fā)筒內(nèi)壁形成下旋薄膜，并在下降過程中不斷被蒸發(fā)濃縮，二次蒸汽由分離筒的頂部溢出，溢出的蒸汽經(jīng)外部的冷凝器冷凝后得到產(chǎn)品。在此過程中，旋轉(zhuǎn)刮板保證液膜的均勻和連續(xù)，并阻止液膜在蒸發(fā)面上結(jié)焦、結(jié)垢。甘油的輕組分料(低沸點(diǎn))被蒸發(fā)形成蒸汽流上升，經(jīng)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，在這里產(chǎn)生的液滴或泡沫被擊碎后返回到布料器；分離后的汽體流向與分離筒上的二次蒸汽口相連的外置冷凝器；甘油重組分(高沸點(diǎn))沿著蒸發(fā)筒的蒸發(fā)面以螺旋型的流動方式流向底罩，并從底罩的完成液出口排出。[0013]在上述的旋轉(zhuǎn)刮板式分離純化甘油用薄膜蒸發(fā)器中，其主要部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要參考如下[0014]1.電機(jī)[0015]它是轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動速度將起決于旋轉(zhuǎn)刮板的形式、甘油的粘度和蒸發(fā)筒身的內(nèi)徑；選擇旋轉(zhuǎn)刮板合適的線速度是保證蒸發(fā)器穩(wěn)定可靠運(yùn)行及滿意蒸發(fā)效果的重要參數(shù)之一；[0016]2.分離筒[0017]甘油由設(shè)在分離筒下端的料液口切向進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，并經(jīng)安裝在分離筒內(nèi)的布料器被連續(xù)均勻地分布于蒸發(fā)筒身內(nèi)壁，從蒸發(fā)筒身蒸發(fā)出的二次蒸汽上升至分離筒， 經(jīng)安裝在內(nèi)的氣液分離器，將二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫分離，二次蒸汽從上端的二次蒸汽口引出薄膜蒸發(fā)器外；[0018]依據(jù)于薄膜蒸發(fā)器內(nèi)阻力計算的分離筒的合理設(shè)計，是避免甘油“短路”的關(guān)鍵因素之一(所謂“短路”，系指甘油剛進(jìn)薄膜蒸發(fā)器，尚未完成蒸發(fā)過程，即從二次蒸汽口離開薄膜蒸發(fā)器。)；[0019]3.布料器[0020]布料器安裝在轉(zhuǎn)軸上，合理的設(shè)計，使從切線方向進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器的甘油，通過旋轉(zhuǎn)的布料器，被連續(xù)均勻地呈膜上潑布在蒸發(fā)筒身的蒸發(fā)面上；[0021]4.氣液分離器[0022]旋片式氣液分離器安裝在分離筒上方，它將上升的二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫捕集，并使之回落到蒸發(fā)筒身的蒸發(fā)面上；[0023]5.蒸發(fā)筒[0024]又稱加熱筒，它是被旋轉(zhuǎn)刮板強(qiáng)制成膜的甘油與夾套內(nèi)加熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的筒身。蒸發(fā)筒的內(nèi)徑及長度由蒸發(fā)面積及適宜的長徑比確定；[0025]6.刮板[0026]由于旋轉(zhuǎn)刮板的運(yùn)動，將甘油不斷地在蒸發(fā)面上刮成薄膜，以達(dá)到薄膜蒸發(fā)的效^ ο[0027]綜上所述，本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)刮板式分離純化甘油用薄膜蒸發(fā)器具有如下優(yōu)點(diǎn)[0028]1.真空壓降小[0029]甘油沸騰形成的蒸汽從蒸汽面送到指定的冷凝器，存在一定的壓差，在一般的蒸餾釜中這種壓差常常是比較高；而薄膜蒸發(fā)器有較大的氣體穿越空間，在蒸發(fā)器內(nèi)壓力與外置冷凝器中壓力幾乎相等，因此，低壓降是薄膜蒸發(fā)器的關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)，能夠高效提高甘油純度；[0030]2.操作溫度低[0031]由于上述特性，使得蒸發(fā)過程可以保持在較高真空條件下進(jìn)行，真空度的提高，與之相應(yīng)的物料沸點(diǎn)迅速降低，因此，操作可以在較低溫度條件下進(jìn)行，這對蒸餾二次甘油特別適用；[0032]3.受熱時間短[0033]由于旋轉(zhuǎn)刮板使薄膜蒸發(fā)器的旋轉(zhuǎn)刮板具有泵送作用，使得物料在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)的停留時間很短，約10-50秒，物料呈薄膜狀，液面與蒸發(fā)面的面積幾乎相等，這樣物料在蒸餾過程中受熱時間更短，因此，特別適合于熱敏性物料的蒸發(fā)；[0034]4.蒸發(fā)效率高[0035]甘油沸點(diǎn)的降低，增大了與熱介質(zhì)的溫度差，旋轉(zhuǎn)刮板的功能減小了呈湍流狀得液膜厚度，降低了熱阻；同時，在這過程中抑制物料在蒸發(fā)面結(jié)焦、結(jié)垢，并伴有良好的熱效率，因此，總傳熱系數(shù)大，蒸發(fā)效率高；[0036]5.操作彈性大[0037]正是由于薄膜蒸發(fā)器獨(dú)有的特點(diǎn)，使其適宜于處理熱敏性和要求平穩(wěn)蒸發(fā)的物料、高粘度的物料及隨濃度提高粘度急劇增加的物料，使其蒸發(fā)過程能平穩(wěn)操作。


[0038]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0039]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述說明。[0040]實(shí)施例1[0041]本實(shí)施例的具體方案為一種旋轉(zhuǎn)刮板式分離純化甘油用薄膜蒸發(fā)器，如圖1所示，包括由分離筒1和蒸發(fā)筒2組成的筒體，分離筒設(shè)于蒸發(fā)筒的上部，分離筒的頂部設(shè)有一電機(jī)3，沿分離筒和蒸發(fā)筒的縱向軸心線上設(shè)有安裝于電機(jī)輸出端的轉(zhuǎn)軸4，轉(zhuǎn)軸穿過分離筒并安裝于蒸發(fā)筒上，前述的分離筒內(nèi)設(shè)有套緊于轉(zhuǎn)軸上的氣液分離器5，分離筒上設(shè)有對應(yīng)氣液分離器的二次蒸汽口 6，分離筒內(nèi)還設(shè)有位于氣液分離器下方并套緊于轉(zhuǎn)軸上的布料器7，分離筒的兩側(cè)分別設(shè)有對應(yīng)布料器的料液口 8 ；所述的蒸發(fā)筒由兩個上下連接的空間和底罩9組成，蒸發(fā)筒的內(nèi)壁為蒸發(fā)面，蒸發(fā)筒內(nèi)的每個空間均設(shè)有套緊于轉(zhuǎn)軸上的三片旋轉(zhuǎn)刮板10，每片旋轉(zhuǎn)刮板均勻分布于轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)刮板與蒸發(fā)筒的蒸發(fā)面緊密接觸； 蒸發(fā)筒每個空間的上方均設(shè)有一個加熱蒸汽口 11，下方設(shè)有一個第一冷凝水口 12 ；底罩的底部設(shè)有完成液出口 13，底罩上還設(shè)有蒸汽口 14和第二冷凝水口 15。[0042]甘油經(jīng)一次蒸餾釜蒸餾后，底部較重組分用泵打入薄膜蒸發(fā)器的料液口沿切線方向加入，經(jīng)位于對應(yīng)料液口處得布料器將甘油分配到垂直的蒸發(fā)筒內(nèi)壁，即分配到蒸發(fā)筒的蒸發(fā)面上；這時甘油被旋轉(zhuǎn)刮板加速并立即在蒸發(fā)面上形成一個湍流薄膜，并以螺旋狀向下推進(jìn)。在重力和旋轉(zhuǎn)刮板的作用下，分布在蒸發(fā)筒身內(nèi)壁形成下旋薄膜，并在下降過程中不斷被蒸發(fā)濃縮，二次蒸汽由分離筒的頂部溢出，溢出的蒸汽經(jīng)外部的冷凝器冷凝后得到產(chǎn)品。在此過程中，旋轉(zhuǎn)刮板保證液膜的均勻和連續(xù)，并阻止液膜在蒸發(fā)面上結(jié)焦、結(jié)垢。 甘油的輕組分料(低沸點(diǎn))被蒸發(fā)形成蒸汽流上升，經(jīng)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，在這里產(chǎn)生的液滴或泡沫被擊碎后返回到布料器；分離后的汽體流向與分離筒上的二次蒸汽口相連的外置冷凝器；甘油重組分(高沸點(diǎn))沿著蒸發(fā)筒的蒸發(fā)面以螺旋型的流動方式流向底罩， 并從底罩的完成液出口排出。[0043]除以上結(jié)構(gòu)的實(shí)施例外，凡是與本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)相似的薄膜蒸發(fā)器也同樣落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)刮板式分離純化甘油用薄膜蒸發(fā)器，包括由分離筒(1)和蒸發(fā)筒(2)組成的筒體，分離筒設(shè)于蒸發(fā)筒的上部，分離筒的頂部設(shè)有一電機(jī)(3)，沿分離筒和蒸發(fā)筒的縱向軸心線上設(shè)有安裝于電機(jī)輸出端的轉(zhuǎn)軸(4)，轉(zhuǎn)軸穿過分離筒并安裝于蒸發(fā)筒上，其特征在于所述的分離筒內(nèi)設(shè)有套緊于轉(zhuǎn)軸上的氣液分離器(5)，分離筒上設(shè)有對應(yīng)氣液分離器的二次蒸汽口(6)，分離筒內(nèi)還設(shè)有位于氣液分離器下方并套緊于轉(zhuǎn)軸上的布料器(7)， 分離筒的兩側(cè)分別設(shè)有對應(yīng)布料器的料液口(8)；所述的蒸發(fā)筒由至少兩個上下連接的空間和底罩(9)組成，蒸發(fā)筒的內(nèi)壁為蒸發(fā)面，蒸發(fā)筒內(nèi)的每個空間均設(shè)有套緊于轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)刮板(10)，旋轉(zhuǎn)刮板與蒸發(fā)筒的蒸發(fā)面緊密接觸；蒸發(fā)筒每個空間的上方均設(shè)有加熱蒸汽口(11)，下方設(shè)有第一冷凝水口(12)；底罩的底部設(shè)有完成液出口( 13)，底罩上還設(shè)有蒸汽口( 14)和第二冷凝水口( 15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油薄膜蒸發(fā)器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)刮板至少設(shè)有三片，每片旋轉(zhuǎn)刮板均勻分布于轉(zhuǎn)軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甘油薄膜蒸發(fā)器，其特征在于所述的蒸發(fā)筒每個空間上設(shè)有至上一個加熱蒸汽口和至少一個第一冷凝水口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)刮板式分離純化甘油用薄膜蒸發(fā)器，主要由分離筒、蒸發(fā)筒、電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、氣液分離器、布料器、旋轉(zhuǎn)刮板和底罩等組成，甘油經(jīng)一次蒸餾釜蒸餾后，底部較重組分用泵打入旋轉(zhuǎn)式薄膜蒸發(fā)器的料液口沿切線方向加入，經(jīng)位于對應(yīng)料液口處得布料器將甘油分配到垂直的蒸發(fā)筒內(nèi)壁；甘油被旋轉(zhuǎn)刮板加速并立即在蒸發(fā)面上形成一個湍流薄膜，以螺旋狀向下推進(jìn)。甘油的輕組分料(低沸點(diǎn))被蒸發(fā)形成蒸汽流上升，經(jīng)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，產(chǎn)生的液滴或泡沫被擊碎后返回到布料器；分離后的汽體流向與分離筒上的二次蒸汽口相連的外置冷凝器；甘油重組分(高沸點(diǎn))沿著蒸發(fā)筒的蒸發(fā)面以螺旋型的流動方式流向底罩，從底罩的完成液出口排出。
文檔編號C07C29/78GK202237303SQ20112031260
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者余建, 宋緊東 申請人:江門市鴻捷精細(xì)化工有限公司