罐內冷凝導流減壓蒸餾器的製作方法
2023-05-07 16:08:46
專利名稱：罐內冷凝導流減壓蒸餾器的製作方法
技術領域：
本發明涉及有機物料的減壓蒸餾裝置，特別是一種罐內冷凝導流減壓蒸餾器。
背景技術：
減壓蒸餾是一種通過降低氣壓而實現降低料液沸點溫度的節能和抑制蒸餾料液熱解的蒸餾方法，目前已被廣泛應用，但是減壓蒸餾的節能性及抑制蒸餾料液熱解的程度是當前蒸餾領域技術人員的關注焦點。現有技術中的一種減壓蒸餾器，參見附圖I ;圖中蒸發罐1，油氣出口 6，油氣排放 管線10，真空泵11，冷凝器12，廢氣排放管線13，餾出物14，餾出物收集罐15，廢機油18，蒸發罐支架19，放熱體20。蒸發罐I是一個臥式罐體容器，安放在蒸發罐支架19之上，在其頂部設置有油氣出口 6，在其內中下部環繞設置有放熱體20並盛裝有廢機油18，在其外部包裝有保溫材料；放熱體20是環繞安裝在蒸發罐I內中下部的盤形管，該盤形管的兩端頭分別穿越蒸發罐I的罐壁與外界相通；油氣排放管線10的進口與油氣出口 6連通，該管線穿越冷凝器12其出口與餾出物收集罐15的進口連通；餾出物收集罐15是一個立式罐體容器安放在支架之上，其上端設置有插入適當深度的進口和出口，其內部收集有餾出物14 ;真空泵11的進口通過廢氣排放管線13與餾出物收集罐15的出口連通；在蒸發罐I的上部還裝配有進料管線和進料閥門，在餾出物收集罐15的下部還裝配有排料管線和排料閥門。將廢機油18通過進料閥門和進料管線注往蒸發罐I內，其注入量約佔蒸發罐I體積的二分之一左右。利用熱載體在放熱體20內循環，為蒸發罐I內的廢機油18進行放熱，受熱後的廢機油18溫度不斷上升，當達到廢機油18在其真空氣壓下的蒸發溫度時，蒸發現象開始出現，在此時的廢機油18中，不斷有被汽化的高溫油氣脫離廢機油18液面不斷上升，一部分高溫油氣被蒸發罐I的上半部罐壁因溫差使其冷卻液化，再次回流至下部被加熱的廢機油18中，另一部分不能被冷卻液化的高溫油氣，經由油氣出口 6進入油氣排放管線10內。進入油氣排放管線10內的高溫油氣，穿越冷凝器12接受冷卻降溫並進入餾出物收集罐15內，經冷卻降溫被液化的餾出物14被餾出物收集罐15所收集，不能被冷卻液化的廢氣經由廢氣排放管線13及真空泵11被排往外界。在持續不斷的蒸發的過程中，為了維持蒸發罐I內廢機油18的最佳液位，廢機油輸送管線與蒸發罐I的進料閥門連通，經由蒸發罐I的進料管線，將適量的廢機油18補充至蒸發罐I的內部。此結構的蒸餾器存在的缺陷是一部分高溫油氣被蒸發罐I的上半部罐壁因溫差使其冷卻液化，再次回流至下部被加熱的廢機油18中，再次接受受熱蒸發，由此不但降低了裝置的節能性，還加劇了蒸餾料液的熱解程度，也降低了裝置的加工效率。中國專利公開的另外一種分子蒸餾器，專利號CN 101732881 A，它的結構是蒸餾器筒體的做功部分由圓形垂直夾套組成，在夾套中有熱媒導熱油為放熱體，在夾套筒體內設置有冷凝器，在夾套筒體內壁至冷凝器之間設置有由上下法蘭、立柱及刮板條組成的轉籠裝置，在夾套筒體上部設置有上法蘭、物料進口、與轉籠裝置連接的轉軸、減速機及電動機，在夾套筒體下部分別設置有真空口、斜槽、重油出口、輕油收集槽、輕油出口等，該裝置冷凝管的外側管壁與筒體內壁之間的徑向距離設置為3. 6cm 4. 2cm。筒體的內徑設置在460mm 580mm之間，筒體內工作部分長度設置在I. 3m I. 8m之間。此裝置的缺點是因其緊湊精密性較高及小型化，很難實現長時間高產能的加工模式，不適應加工高沸點、熱敏性要求較高、內含較多雜質且加工附加值較低的料液，否則因冷凝管的外側管壁與筒體內壁之間的徑向距離設置僅為3. 6cm 4. 2cm，在夾套筒體內壁至冷凝器之間設置有由上下法蘭、立柱及刮板條組成的轉籠裝置，非常容易使料液液滴由筒體內壁飛濺至冷凝管的外側管壁之上，由此形成短路蒸發；因料液內含較多的雜質勢必會在較短的工作時間內所產生的固相物將裝置的緊湊精密空間進行汙濁破壞，使裝置在較短的工作時間內進入較長的檢修周期中。由於裝置的小型化，勢必造成裝置的加工效率低。裝置結構比較複雜，容易造成裝置的製造成本及維護成本過高。綜上所述由於裝置的檢修周期長，容易將縮短裝置的生產周期，加上加工效率低等因素，最終會導致加工費用過高而很難體現料液加工的經濟效益。·
如下解釋將被本專利的說明書所引用
料液是指待蒸餾提純的物料，既餾出物產品的原料。餾出物料液經加熱汽化蒸發分離後經冷卻得到的液相餾份。流程距離在蒸發過程中，料液液面距可以收集餾出物的高度距離。
發明內容
本發明的目的在於克服背景技術之不足，而提供一種能收集蒸發罐內因遇冷回流而產生的餾出物並抑制餾出物往復受熱的罐內冷凝導流減壓蒸餾器。本發明解決其技術問題採用如下技術方案
一種罐內冷凝導流減壓蒸餾器，包括蒸發罐，放熱體，油氣出口，油氣排放管線、冷凝器、餾出物收集罐，廢氣排放管線，所述蒸發罐內廢機油的上方設置有導流槽，該導流槽通過導流管線與所述餾出物收集裝置連通。採用上述技術方案的本發明與現有技術相比，通過收集廢機油在高溫受熱蒸發時因遇冷而被冷凝液化的餾出物，不但高效抑制餾出物再次回流至被加熱的廢機油中而避免過度熱解，還能降低大量的制熱能耗、真空壓差和流程距離，還可大幅提高裝置的工作效率。本發明的優選方案是
所述導流槽包括槽體內層、槽體外層和槽體端板，上述槽體內層、槽體外層和槽體端板相互連接構成密閉的夾層空間，所述槽體內層和槽體外層之間設有貫穿的導流孔，該導流孔與所述導流管線連通。所述夾層空間內填充有保溫材料。所述導流槽均布設置在蒸發罐內的中上部，該導流槽上方設置有與蒸發罐連接的第一導流板。所述導流槽均布設置在蒸發罐內的中上部，在相鄰導流槽之間的上方設置有第二導流板。所述第二導流板之間設置有液化冷凝器，該液化冷凝器的進口與蒸發罐外部相通。所述液化冷凝器的出口設置於蒸發罐之內。所述液化冷凝器的出口設置於蒸發罐之外。所述油氣出口與導流管線出口分別與同一條油氣排放管線連通。所述蒸發罐是一個臥式結構的罐體容器。
圖I是現有技術中的一種減壓蒸餾器。 圖2是本發明的結構示意圖。圖3是蒸發罐內部俯視示意圖。圖4是蒸發罐內部結構示意圖(去掉液化冷凝器的俯視圖)。圖5是蒸發罐內部導流槽以及導流槽支架以下的俯視圖。圖6是蒸發罐內部導流管線以下部分的俯視圖。圖7是導流槽結構示意圖。圖8是導流槽端部的導流端板結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例詳述本發明
有機物料其中包括廢潤滑油，以下實施例以廢潤滑油減壓蒸餾提取再生潤滑基礎油為例進行描述。一種罐內冷凝導流減壓蒸餾器，參見附圖；圖中蒸發罐1，第一導流板2，第二導流板3，液化冷凝器支架4，液化冷凝器5，液化冷凝器進口 51，液化冷凝器第一出口 52，液化冷凝器第二出口 53，第一閥門54，第二閥門55，油氣出口 6，導流槽7，導流孔71，槽體內層72，槽體外層73，夾層空間74，槽體端板75，導流機構支架8，第一導流槽支架9，油氣排放管線10，真空泵11，冷凝器12，廢氣排放管線13，餾出物14，餾出物收集罐15，導流管線16，第二導流槽支架17，廢機油18，蒸發罐支架19，放熱體20。本實施例中，蒸發罐I是一個臥式結構的罐體容器，安放在蒸發罐支架19之上，蒸發罐I的頂部設置有油氣出口 6，蒸發罐I內中下部環繞設置有放熱體20，並盛裝有廢機油18，蒸發罐I中上部水平橫向連接有導流機構支架8，導流機構支架8下方分布連接有第一導流槽支架9，導流機構支架8與第一導流槽支架9之間的罐壁上水平縱向連接有向下傾斜的第一導流板2，蒸發罐I的外部包裝有保溫材料。蒸發罐I是臥式結構的罐體容器，能夠將廢機油18的蒸發麵積及導流收集面積實現最大化。蒸發罐I內廢機油18的上方設置有導流槽7，導流槽7的底部通過導流管線16與餾出物收集裝置連通；餾出物收集裝置是餾出物收集罐15。導流槽7的斷面呈U型結構，導流槽7由槽體內層72、槽體外層73和槽體端板75構成，槽體內層72、槽體外層73和槽體端板75相互連接構成密閉的夾層空間74，槽體內層72的兩條邊與槽體外層73的兩條邊連接，槽體端板75將槽體內層72和槽體外層73的兩端封住；槽體內層72和槽體外層73之間設有貫穿的導流孔71，導流孔71與導流管線16連通。為了進一步提高導流槽7的隔熱性能，夾層空間74內填充有保溫材料；通過夾層空間74實現減緩導流槽7外殼將高溫油氣冷凝液化的程度。油氣出口 6置於蒸發罐I的頂部並與油氣排放管線10連通，油氣排放管線10的另一端與餾出物收集罐15連通。導流槽7均布設置在蒸發罐I內的中上部，左、右兩邊緣最外側的導流槽7上方設置有與蒸發罐連接的第一導流板2 ;通過第一導流板2將導流槽7上方蒸發罐I罐壁之上的餾出物14導入導流槽7的內部。第一導流板2是一個長條形金屬板，金屬板呈傾斜角度與蒸發罐I的罐壁焊接，傾斜向上的一側與蒸發罐I的罐壁焊接，傾斜向下的一側延伸至下方設置的導流槽7的上方。導流槽7均布設置在蒸發罐I內的中上部，相鄰導流槽7之間的上方設置有第二·導流板3。第二導流板3呈角鋼形結構，角鋼結構的兩條邊靠近導流槽上方，通過呈角鋼形結構第二導流板3的傾斜角度，不但可以將落在第二導流板3之上的餾出物導入導流槽7的內部，還可以將遇冷液化而附著在第二導流板3其下的餾出物通過其傾斜角度導入導流槽7的內部。第二導流板3之間設置有液化冷凝器5，液化冷凝器5的進口與蒸發罐I的外部相通。液化冷凝器5的出口設置於蒸發罐I之內。液化冷凝器5的出口設置於蒸發罐I之夕卜。液化冷凝器5的進口與蒸發罐I外部相通，通過液化冷凝器5與穿越上行高溫油氣之間的溫差，可更多地將高溫油氣冷卻液化成餾出物14。液化冷凝器5是由一個具有三口組成的盤旋管狀體並安放在蒸發罐I內的液化冷凝器支架4之上，液化冷凝器進口 51和液化冷凝器第二出口 53穿越蒸發罐I的罐壁與外界相通，液化冷凝器第一出口 52安裝在接近於液化冷凝器第二出口 53蒸發罐I內的液化冷凝器5上，液化冷凝器第一出口 52和液化冷凝器第二出口 53上分別安裝有第一閥門54和第二閥門55。為了在蒸發罐I內較多地收集餾出物14的同時還實現最佳的換熱節能效果，液化冷凝器5的出口設置於蒸發罐I之內，通過打開第一閥門54，關閉第二閥門55使液化冷凝器5滿足要求，可以向蒸發罐I內持續補充廢機油18的廢機油輸送管線與液化冷凝器進口51連通，將常溫或較低溫度的廢機油18經由液化冷凝器進口 51，穿越液化冷凝器5與高溫油氣進行換熱，經換熱後的高溫油氣被液化成餾出物14，經換熱後的廢機油18溫度升高，經由液化冷凝器第一出口 52、第一閥門54進入蒸發罐I內受熱蒸發的廢機油18中。液化冷凝器5的出口設置於蒸發罐I之外，通過關閉第一閥門54，打開第二閥門55使液化冷凝器5滿足要求，可將常溫下的水經由液化冷凝器進口 51，穿越液化冷凝器5與高溫油氣進行換熱，經換熱後的高溫油氣被液化成餾出物14，經換熱後的熱水經由液化冷凝器第二出口 53、第二閥門55排往外界。油氣出口 I與導流管線16的出口分別與同一條油氣排放管線10連通；能夠實現在增加裝置功能、增加裝置產能效率下的裝置結構簡單化。導流槽7均布安裝在蒸發罐I內的導流槽支架之上，兩邊緣之處的導流槽7安放在第一導流槽支架9上，非邊緣之處的導流槽7安放在第二導流槽支架17上。
放熱體20是環繞安裝在蒸發罐I內中下部的盤形管，盤形管的兩端頭分別穿越蒸發罐I的罐壁與外界相通。油氣排放管線10的上埠與油氣出口 6連通，側埠與導流管線16出口連通，下端穿越冷凝器12與餾出物收集罐15的進口連通。餾出物收集罐15是一個立式罐體容器安放在支架之上，上端設置有插入適當深度的進口和出口，內部收集有餾出物14。真空泵11為本系統的真空源，其進口通過廢氣排放管線13與餾出物收集罐15的出口連通，其出口與外界相通。蒸發罐I的上部還裝配有進料管線和進料閥門。餾出物收集罐15的下部還裝配有排料管線和排料閥門。
液化冷凝器5之中還填充有流動的冷卻介質，冷卻介質可以是水，還可以是油，也可以是向蒸發罐I內持續補充的廢機油18等。針對保持密封狀態的夾層空間74，可以向其內填充保溫材料，保溫材料可以是空氣、保溫棉或針對大氣下的真空。導流槽7不局限於上述實施例中所列舉的並列安裝形式，它還可以通過交錯層疊或其它布局等安裝形式發揮導流收集餾出物14的作用。導流板既可以通過第一導流板2的形式體現，還可以通過第二導流板3的形式體現，也可以以其它形式體現，它是指能夠將其上方被冷凝液化的高溫餾出物14導入導流槽7內的部件。液化冷凝器5、導流板及導流槽7不局限於上述實施例中所列舉的形式，還可以通過盤旋或彎曲等形式發揮冷凝及導流收集的作用。放熱體20不局限於上述實施例中所列舉的形式，還可以通過電熱或燃料燃燒直接放熱等方式實現其放熱功能。上述各實施例的描述均不是對本發明方案的限制，任何依據本發明構思所作出的僅僅為形式上的而非實質性的等效變換都應視為本發明的技術方案範疇。將廢機油18通過進料閥門和進料管線注往蒸發罐I內，其注入量約佔蒸發罐I體積的二分之一左右。利用熱載體在放熱體20內循環，為蒸發罐I內的廢機油18進行放熱，開啟真空泵11，使蒸餾器系統實現真空減壓狀態，為降低廢機油18沸點提供有利條件。受熱後的廢機油18溫度不斷上升，當達到廢機油18在其真空氣壓下的蒸發溫度時，蒸發現象開始出現，此時的廢機油18中，不斷有被汽化的高溫油氣脫離廢機油18液面不斷上升。脫離廢機油18液面不斷上升的高溫油氣將穿越導流槽7與導流槽7之間的縫隙繼續向上運行，一部分順延油氣出口 6進入油氣排放管線10內，另一部分高溫油氣被蒸發罐I的上半部罐壁因溫差使其被冷卻成液態高溫餾出物14並回流至導流槽7中，在導流管線16的作用下，被導流槽7所收集的液態高溫餾出物14將順延導流管線16進入油氣排放管線10內。進入油氣排放管線10內的高溫油氣及液態高溫餾出物14，將穿越冷凝器12接受冷卻降溫並進入餾出物收集罐15內部，經冷卻降溫所得到的餾出物14被餾出物收集罐15所收集，不能被冷卻液化的廢氣經由廢氣排放管線13及真空泵11被排往外界。持續不斷的蒸發的過程中，為了維持蒸發罐I內廢機油18的最佳液位，廢機油輸送管線與蒸發罐I的進料閥門連通，經由蒸發罐I的進料管線，將適量的廢機油18補充至蒸發罐I的內部。雖然蒸發罐I的外部包裝有保溫材料，但是保溫材料也存在散熱的弊端，在受熱蒸發工況下蒸發罐I的上半部罐壁溫度必然低於高溫油氣的溫度，與高溫油氣必然形成一定溫差，在溫差的作用下，必然將一部分高溫油氣冷凝液化。通過在蒸發罐I內部將導流槽7和導流管線16的聯合應用，可將在蒸發罐I內部因冷卻回流產生的高溫餾出物14及時收集不但高效抑制該餾出物14再次回流至被加熱的廢機油18中而避免過度熱解；還能降低因該餾出物14往復受熱而需要的制熱能耗；通過在蒸發罐I內部收集得到的高溫餾出物14，可大幅降低產生該餾出物14的高溫油氣體積，由此降低蒸發罐I內部與真空源之間的壓差；本裝置的結構中，導流槽7的上口即為可 以收集餾出物14的最低高度，能夠縮短高溫油氣的流程距離；並能進一步提高裝置的工作效率。
權利要求
1.一種罐內冷凝導流減壓蒸餾器，包括蒸發罐，放熱體，油氣出口，油氣排放管線、冷凝器、餾出物收集罐，廢氣排放管線，其特徵在於所述蒸發罐內廢機油的上方設置有導流槽，該導流槽通過導流管線與所述餾出物收集裝置連通。
2.根據權利要求I所述的罐內冷凝導流減壓蒸餾器，其特徵在於所述導流槽包括槽體內層、槽體外層和槽體端板，上述槽體內層、槽體外層和槽體端板相互連接構成密閉的夾層空間，所述槽體內層和槽體外層之間設有貫穿的導流孔，該導流孔與所述導流管線連通。
3.根據權利要求2所述的罐內冷凝導流減壓蒸餾器，其特徵在於所述夾層空間內填充有保溫材料。
4.根據權利要求I所述的罐內冷凝導流減壓蒸餾器，其特徵在於所述導流槽均布設置在蒸發罐內的中上部，該導流槽上方設置有與蒸發罐連接的第一導流板。
5.根據權利要求I所述的罐內冷凝導流減壓蒸餾器，其特徵在於所述導流槽均布設置在蒸發罐內的中上部，在相鄰導流槽之間的上方設置有第二導流板。
6.根據權利要求5所述的罐內冷凝導流減壓蒸餾器，其特徵在於所述第二導流板之間設置有液化冷凝器，該液化冷凝器的進口與蒸發罐外部相通。
7.根據權利要求6所述的罐內冷凝導流減壓蒸餾器，其特徵在於所述液化冷凝器的出口設置於蒸發罐之內。
8.根據權利要求6所述的罐內冷凝導流減壓蒸餾器，其特徵在於所述液化冷凝器的出口設置於蒸發罐之外。
9.根據權利要求I所述的罐內冷凝導流減壓蒸餾器，其特徵在於所述油氣出口與導流管線出口分別與同一條油氣排放管線連通。
10.根據權利要求I所述的罐內冷凝導流減壓蒸餾器，其特徵在於所述蒸發罐是一個臥式結構的罐體容器。
全文摘要
本發明涉及有機物料的減壓蒸餾裝置，特別是一種罐內冷凝導流減壓蒸餾器。它包括蒸發罐，放熱體，油氣出口，油氣排放管線、冷凝器、餾出物收集罐，廢氣排放管線，所述蒸發罐內廢機油的上方設置有導流槽，該導流槽通過導流管線與所述餾出物收集裝置連通。本發明與現有技術相比，通過收集廢機油在高溫受熱蒸發時因遇冷而被冷凝液化的餾出物，不但高效抑制餾出物再次回流至被加熱的廢機油中而避免過度熱解，還能降低大量的制熱能耗、真空壓差和流程距離，還可大幅提高裝置的工作效率。
文檔編號C10G7/06GK102908794SQ201210322768
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月4日 優先權日2012年9月4日
發明者吳國存, 馮斌 申請人:吳國存