立式降膜短程蒸餾列管式內冷器的製作方法

2023-04-28 18:12:56 2

專利名稱：立式降膜短程蒸餾列管式內冷器的製作方法
蒸餾和濃縮是製藥行業及各類生物化工、日用化工、輕化工業、天然物質提取等產品生產工藝過程常用的操作單元，也是影響產品質量和成本的關鍵因素之一，而熱敏感性物質在用加熱方法分離(蒸餾或濃縮)提純時，對熱敏性物質熱穩定性問題是採用低真空蒸餾、高真空蒸餾或分子蒸餾的重要原因。短程蒸餾器是處理熱敏性物質蒸餾的重要裝備，由於短程蒸餾依據料液物性不同，要求在液-液熱分離過程中加熱面到冷凝面的距離極短，一般在十幾個毫米(mm)到幾十個毫米(mm)之間，由此也就決定了它的冷凝器必定與加熱器設計在同一裝置，一般稱之為「內冷器」，如附圖6「無擋板滾抹式薄膜短程蒸餾器」(發明專利89108049.X)之序號3，附圖7「旋轉式降膜絲網短程蒸餾裝置」(發明專利申請號021109419)之序號1-7。短程蒸餾既可用作分子蒸餾器(當壓力為0.01Pa～0.001Pa時)，也可用作亞分子蒸餾(1Pa～0.01Pa)或粗真空(10mmHg～100mmHg)短程蒸餾裝置，也可用作濃縮器，均以需用蒸餾方式料液熱分離過程物性而定。內冷器的設計直接影響短程蒸餾過程的效果，特別是用短程蒸餾作為分子蒸餾方式來處理維生素E類高熱敏感性物質的提純蒸餾時尤為重要，本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」(附

圖1)用氬弧焊的方式，將列管1-3(附圖1)以極小的管間距2mm～10mm(依據料液物性及結構大小而定)圓周等分均布與上管板1-2、中間定位板1-4、下部定位板1-5、底部管板1-6、回水列管1-9氬弧焊焊接(附圖1)定位，焊接定位後的回水列管1-9穿過下管帽1-7列管組，上管帽1-1與上管板外緣對齊封焊，下管帽1-7與底部管板1-6定位凹槽用氬弧焊封焊成型，穿過下管帽的回水列管1-9與下管帽封焊焊接，冷介質進口接管1-8按圖示位置封焊連接，封焊成型後的列管組以冷介質進口接管口L1和冷介質出口接管口L2(附圖1)為試水壓檢漏管進出管連接口，通過水壓試壓檢漏(水壓試漏壓力大小由內冷器設計條件而定)確認無洩漏後，用短程蒸餾帶夾套筒體或定位靠模對內冷器列管組與分流部件之間作同心圓軸心線焊接定位。分流部部件由與短程蒸餾帶夾套筒體的連接法蘭(附圖1)1-15、分流導流罩1-16、抽氣接管1-17、冷凝液出口接管連接法蘭1-10、凝液集液封頭1-11、分流部件圓筒形殼體1-13、高沸物出口接管法蘭1-14(附圖1)用氬弧焊焊接組合而成。確認無洩漏後的列管組合件之下管板1-6(附圖1)的外圓周，與焊接於列管組下管帽1-7外圓直邊的定位筋板1-12，點焊定位於分流部件圓筒形殼體1-13(附圖1)之內壁，成為短程蒸餾器重要的構件—帶分流器的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器。
附圖1A-A所示為列管1-3、1-9在上管板1-2、中間定位板1-4、下部定位板1-5、底部定位管板1-6上徑向均布配置剖面圖。
附圖3為實驗室用立式降膜短程蒸餾列管式內冷器管板圓周徑向布置圖，圖示b為管板厚度，t1為圓周布管圓徑均布管間距，t2為在同心圓上不同圓徑間的管間距。
附圖5為實驗室用立式降膜短程蒸餾列管式內冷器底部管板圓周徑向布置圖，圖示b為管板厚度，n為列管板底部封頭焊接定位槽，e為該管板同心圓上與分流部件圓筒形殼體1-13(附圖1)焊接定位筋板，g為導流孔，d為與分流部件圓筒形殼體1-13(附圖1)焊接定位點附圖4為工業化生產裝置立式降膜短程蒸餾列管式內冷器管板圓周徑向布置圖，圖示b為管板厚度，t1為圓周布管圓徑均布管間距，t2為在同心圓上不同圓徑間的管間距。
附圖2所示為本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」在短程蒸餾器內的定位位置和它的功能示意圖示序號1是本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」在短程蒸餾器內的位置，它垂直於法蘭連接面H並與序號2帶加熱夾套筒體及序號3布料滾抹器在同一軸心線上，當料液從序號2帶加熱夾套筒體表面吸熱汽化後，向本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」放熱表面運動時，它的徑向距離基本上是等徑的，汽化物在列管表面放熱後冷凝成液態的產物，溼潤了內冷器各列管表面，在重力的作用下流入本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」1-11(附圖1)凝液集液封頭，從接管口c流出後去凝液貯槽，而未汽化的料液高沸物部分，沿序號2帶加熱夾套筒體內表面，在重力作用下向下流入(附圖1)分流導流罩1-14槽內，並通過1-12高沸物出口接管，進入料液循環罐或高沸物貯罐。本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」所需的的冷介質，從附圖11-8接口管L1進入後，沿下管帽1-7向上充滿全部列管組1-3後，而吸熱後的冷介質溢流入序號1-9列管經出口接管L2，進入冷介質循環槽經放熱處理後，進入下一吸熱循環。回流管1-9其上端高出序號1-2上管板數個毫米(mm)，其它所有列管1-3均與上管板齊平從1980年開始設計應用本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」在0.1m2分子蒸餾試驗裝置以來，至今已應用於0.03m2、0.15m2、0.4m2、1m2、1.5m2、3m2、5m2、8m2等實驗室用分子蒸餾和生產過程用的多套系統裝置中。
本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」與其它公開的短程蒸餾內冷器相比有如下特點1.冷介質通過附圖1所示從L1進入後，經管1-8從下管帽同時通過各按圓徑均布的1-3列管到達上管板，其上溢流程不超過2米(m)，列管組上下端溫差小，節能明顯。溢流入管1-9(其垂直流程僅比各1-3列管長數個毫米mm)經L2回水接管排出，其冷介質吸、放熱流程，流阻小且均衡，比較許多應用的盤管式內冷器，如專利公開號02219266.2之附圖5所示盤管式短程蒸餾內冷器(附圖8)，冷介質從序號16進入後需通過外圈盤管21進入中間管23再通過內圈盤管22，若以管徑DN30毫米(mm)，螺旋導程50毫米(mm)，盤管外圈盤管中徑300毫米(mm)，內圈盤管中徑200毫米(mm)，高1500毫米(mm)為例內、外盤管圈數各為1500÷50＝30圈外盤管長為0.3×3.14×30＝28.26米(m)外盤管長為0.2×3.14×30＝18.84米(沒)則冷介質流程長達28.26+18.84＝47.1米(m)，上下溫差高，本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」明顯有利於分子蒸餾狀態下料液的吸放熱分離過程2.與專利公開號02219266.2附圖2所列之短程蒸餾U型管內冷器比較，本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」明顯地無半邊溫差現象，而U型管短程蒸餾內冷器(附圖9)冷介質從序號13進入後通過U型管組8進入下部集水箱15從接管口16流出內冷器，其冷介質流向是從短程蒸餾器圓截面的半邊流向另一半流動，形成半邊溫差。
權利要求
1.一種既可用作分子蒸餾也可用於真空蒸餾或常壓蒸餾及濃縮的立式降膜短程蒸餾器的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器
2.一種由權利要求1所述的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器由1-1管帽、1-2上管板、1-3列管、1-4列管中間定位板、1-5下部定位板、1-6底部管板、1-7下管帽、1-8冷介質進口接管、1-9冷介質回水列管、1-10凝液出口接管、1-11凝液集液封頭、1-12定位筋板、1-13分流部件圓筒形殼體、1-14高沸物出口接管法蘭、1-15短程蒸餾帶夾套筒體連接法蘭、1-16分流導流罩、1-17抽氣接管用氬弧焊焊接組合而成的
3.一種由權利要求1、2所述的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器，它定位於立式降膜短程蒸餾器器的中心部位並與立式降膜短程蒸餾器帶夾套式加熱筒體和旋轉式布料器處於同一軸心線
4.一種由權利要求1、2、3所述的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器的列管組，各管間管間距及垂直度由1-2上管板、1-4列管中間定位板、1-5下部定位板、1-6底部管板焊接定位
5.一種由權利要求1、2、3、4所述的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器，各列管在各管板上的布置是在同心圓不等徑的周長上以均布方式排列
6.一種由權利要求1、2、3、4所述的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器是用1-1上管帽將列管組上部用氬弧焊封焊，列管組下部用預先開有大於列管管徑1毫米(mm)二孔的1-7下管帽用氬弧焊封焊，1-9冷介質回水列管穿過預留孔後與1-7下管帽氬弧焊封焊，1-8冷介質進口接管插入另一預留孔用氬弧焊封焊而成
7.一種由權利要求1、2、3、4、5、6所述的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器是與分流部1-10凝液出口接管、1-11凝液集液封頭、1-12定位筋板、1-13分流部件圓筒形殼體、1-14高沸物出口接管法蘭、1-15短程蒸餾帶夾套筒體連接法蘭、1-16分流導流罩、1-17抽氣接管各部件，用氬弧焊焊接組合而成的帶高沸物、冷凝液、抽氣分流的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器
全文摘要
本發明「立式降膜短程蒸餾列管式內冷器」是將設定的管件在圓管板同心圓但不等徑圓周上均布，用氬弧焊焊接成形的短程蒸餾器的核心部件，既可用作分子蒸餾也可用於真空蒸餾或常壓蒸餾及濃縮的立式降膜短程蒸餾帶分流器的立式降膜短程蒸餾列管式內冷器。
文檔編號B01D1/00GK1966120SQ200510061590
公開日2007年5月23日 申請日期2005年11月17日 優先權日2005年11月17日
發明者周增龍 申請人:周增龍