旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器

《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》是安徽國孚潤滑油工業有限公司於2011年12月23日申請的發明專利，該專利申請號為2011104418855，公布號為CN102600627A，公布日為2012年7月25日，發明人是李書龍。

《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》涉及一種旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器。該裝置主要包括真空接口、圓筒、隔板、填料、輕餾份出口、環形集液槽、進料噴嘴、環形擋板、熱管加熱裝置、蒸餾殘液出口。其特徵是蒸餾器具有閃蒸和薄膜蒸發功能，減少了設備投資，提高了蒸發效率；蒸餾過程所需熱量由熱管加熱裝置提供，熱管加熱裝置利用工質的相變傳熱，屬潛熱供熱，熱流密度比顯熱供熱高1~2個數量級，供熱能力增加，溫度均衡、穩定，因此，物料受熱時間短、蒸發麵不會產生結垢和結焦現象，並且提高了設備的生產能力。

2021年6月24日，《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器
• 申請人：安徽國孚潤滑油工業有限公司
• 發明人：李書龍
• 申請號：2011104418855
• 申請日：2011年12月23日
• 公布號：CN102600627A
• 公布日：2012年7月25日
• 地址：安徽省安慶市開發區天柱山路80號1幢407室
• Int. Cl.：B01D3/10
• 類別：發明專利

專利背景

蒸餾作為一種熱力學分離工藝，常用於液-液或液-固混合物中各組份的分離。截至2011年12月，在傳統的蒸餾加工技術過程中，被分離物質由於長時間受熱或因高溫而引起分子氧化甚至裂解、聚合等化學反應，導致其成分遭到破壞，在套用上受到限制，如：從植物油和魚肝油中提取高級脂肪酸，就不能使用傳統的蒸餾方式，而採用了機械刮膜或自由降膜式真空蒸餾，這兩種蒸餾方式是基於在蒸發表面形成一層蒸發薄膜，利用被分離物質中兩相或多相之間沸點的不同，從而達到分離的目的，這兩種蒸餾裝置被普遍使用。從分離效果看，這兩種蒸餾形式因其物料在蒸發麵的膜層較厚、受熱時間長、蒸發溫度高而且溫度分布不均衡，不利於一些易分解、氧化的熱敏性物料的分離。

蒸餾過程需要外部提供熱源，常用的方法是在蒸餾裝置外部設定電加熱裝置或通過蒸餾裝置上夾套內的熱媒（如：導熱油）降低溫度釋放熱量來供熱。電加熱雖然方便，但增加了生產成本，而且會產生局部過熱現象，影響蒸餾操作及產品質量；導熱油供熱屬顯熱供熱，熱流密度較低，使蒸餾器的加工能力受到限制。

發明內容

專利目的

針對專利背景中相關技術中的缺陷，《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》提供了一種蒸發麵膜層較薄、物料受熱時間短、溫度分布均衡、供熱能力提高、加工能力顯著增加的旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器。

技術方案

《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》所述的旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器，包括一個密閉的圓筒，圓筒上端設有真空接口，圓筒下端設有蒸餾殘液出口；在圓筒內真空接口的下方相間設有與圓筒內徑相配合的兩塊帶孔隔板，兩塊隔板之間設有填料；在隔板下方的圓筒的側壁上設有一個輕餾分出口；在輕餾分出口下方圓筒的內側壁上設有一個開口向上的環形集液槽，環形集液槽固定在圓筒內側壁上；在環形集液槽下方圓筒的內側壁上設有一個進料噴嘴，進料噴嘴設定的方向是圓筒內側的切線方向；進料噴嘴上方和內側設有一塊環形擋板，環形擋板上部的外緣固定在圓筒內側壁上，環形擋板下端向圓筒內側壁方向傾斜並與圓筒內側壁保留間隙；在環形擋板下端相間一段距離的圓筒1的外側設有環繞圓筒1的熱管加熱裝置。

改善效果

（1）採用切線進料，氣液容易分離，而且夾帶的液體量較少，避免液態物料被蒸發氣體直接帶入輕餾份出口；物料迅速霧化並形成大量微細的小液滴，大幅度增加了物料的受熱面積，提高了蒸發效率。

（2）進料口採用噴嘴結構，加快了物料的運動速度，使物料沿蒸餾器內壁旋轉向下運動並呈很薄的膜狀布滿蒸餾器內壁；物料流動時容易形成湍流，提高了傳熱效率；物料分布均勻，避免了乾壁現象；物料中易結垢的物質因受剪下力作用而不會聚集，避免在蒸餾器內壁產生結垢現象。

（3）旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器結合了閃蒸設備蒸發能力大和薄膜蒸發設備分離效果好的優點，一次蒸餾即可完成原來需要閃蒸設備和降膜蒸發設備才能完成的蒸發任務，減少了設備投資，提高了生產能力。

（4）蒸餾過程中，物料受熱時間短，受熱均勻、蒸發速度快，避免了蒸發麵上出現結焦現象，特別適用於易分解、氧化的熱敏性物料的分離。

（5）蒸餾過程所需熱量由熱管加熱裝置提供，熱管是通過內部工質狀態變化（液-汽-液）引起的吸熱和放熱過程實現傳熱，即利用工質的相變傳熱，屬潛熱供熱，熱流密度比顯熱供熱高1~2個數量級，供熱能力增加，溫度均衡、穩定，可提高設備的蒸發能力1~2倍。

附圖說明

圖1是《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》結構示意圖。

圖1

技術領域

《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》涉及一種真空蒸餾裝置，具體涉及一種精細化工、製藥、食品等行業使用的旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器。

權利要求

1.一種旋流閃蒸布料－薄膜再沸式熱管蒸餾器，其特徵是：所述的旋流閃蒸布料－薄膜再沸式熱管蒸餾器，包括一個密閉的圓筒（1），圓筒（1）上端設有真空接口（3），圓筒（1）下端設有蒸餾殘液出口（2）；在圓筒（1）內真空接口（3）的下方相間設有與圓筒（1）內徑相配合的帶孔的第一隔板（4）和第二隔板（5），第一隔板（4）和第二隔板（5）之間設有填料（6）；在第二隔板（5）下方的圓筒（1）的側壁上設有一個輕餾分出口（7）；在輕餾分出口（7）下方圓筒（1）的內側壁上設有一個開口向上的環形集液槽（8），環形集液槽（8）固定在圓筒（1）內側壁上；在環形集液槽（8）下方圓筒（1）的內側壁上設有一個進料噴嘴（9），進料噴嘴（9）設定的方向是圓筒（1）內側的切線方向；進料噴嘴（9）上方的圓筒（1）內側壁上設有一塊環形擋板（10），環形擋板（10）上部的外緣固定在圓筒（1）內側壁上，環形擋板（10）下端向圓筒（1）內側壁方向傾斜並與圓筒（1）內側壁保留間隙；在環形擋板（10）下端相間一段距離的圓筒（1）的外側設有環繞圓筒（1）的熱管加熱裝置（11）。

實施方式

由圖1可見，《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》包括一個密閉的圓筒（1），圓筒（1）上端設有真空接口（3），圓筒（1）下端設有蒸餾殘液出口（2）；在圓筒（1）內真空接口（3）的下方相間設有與圓筒（1）內徑相配合的帶孔隔板（4）和隔板（5），隔板（4）和隔板（5）之間設有填料（6）；在隔板（5）下方的圓筒（1）的側壁上設有一個輕餾分出口（7）；在輕餾分出口（7）下方圓筒（1）的內側壁上設有一個開口向上的環形集液槽（8），環形集液槽（8）固定在圓筒（1）內側壁上；在環形集液槽（8）下方圓筒（1）的內側壁上沿切線方向設有一個進料噴嘴（9），進料噴嘴（9）設定的方向是圓筒（1）內側的切線方向；進料噴嘴（9）上方和內側設有一塊環形擋板（10），環形擋板（10）上部的外緣固定在圓筒（1）內側壁上，環形擋板（10）下端向圓筒（1）內側壁方向傾斜並與圓筒（1）內側壁保留間隙；在環形擋板（10）下端相間一段距離的圓筒（1）的外側設有環繞圓筒（1）的熱管加熱裝置（11）。

蒸餾時，將真空泵與真空接口（3）連線，啟動真空泵將蒸餾器內部抽到規定的真空度；開啟熱管加熱裝置（11）使蒸餾器升溫達到工藝規定的溫度；高溫物料從蒸餾器內側壁切線方向設定的進料噴嘴（9）高速進入蒸餾器內環形擋板（10）圍成的環形空間內霧化，切線方向設定進料噴嘴（9），氣液容易分離，夾帶的氣體量少，避免料液被蒸發氣體直接帶入輕餾份出口；霧化的物料從環形擋板（10）與圓筒（1）之間的間隙溢出，進入環形擋板（10）下方和熱管加熱裝置（11）圍繞的圓筒（1）部分內側上方的空間內，一部分物料被閃蒸，蒸發氣體上升到由隔板（4）、隔板（5）和填料（6）組成的填料塔中，填料塔中填充規整填料，也可以填充鮑爾環填料，蒸發氣體遇填料冷凝成液體，液體依靠自身重力匯集到環形集液槽（8）中，經輕餾份出口（7）流出；未閃蒸的液態物料呈膜狀沿熱管加熱裝置圍繞的圓筒（1）部分的內壁旋轉向下運動，同時吸收熱管加熱裝置（11）通過圓筒（1）壁傳遞的熱量完成薄膜蒸發，蒸發氣體上升到由隔板（4）、隔板（5）和填料（6）組成的填料塔中冷凝成液體，匯集到環形集液槽（8）中，經輕餾份出口（7）流出，物料中未蒸發的重組份在蒸餾器的底部匯集，由蒸餾殘液出口（2）引出，從而完成一次蒸餾過程。

專利榮譽

2021年6月24日，《旋流閃蒸布料-薄膜再沸式熱管蒸餾器》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。