差壓式固態連續蒸餾工藝的製作方法
2024-01-27 14:41:15 1
專利名稱：差壓式固態連續蒸餾工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及固態蒸餾工藝，特別是一種差壓式固態連續蒸餾工藝。
背景技術：
固態蒸餾多見於從固體物料中濃縮分離酒精。目前，固態蒸餾所採用的裝置均為 典型的、傳統的蒸餾甑桶，甑桶底部通入高壓蒸汽，甑桶頂部收集分離出的含有酒精的蒸 汽，並經過冷凝裝置進行冷凝，得到濃縮的酒精。但是，現有的蒸餾工藝均為間歇式操作，一 次僅能定量處理一批物料，待物料完成本次蒸餾後需要從甑桶內取出，然後才可進行下一 批物料的蒸餾處理。因此，現有蒸餾工藝無法實現連續蒸餾，存在處理量小、自動化程度低、 加工效率低、勞動強度大、收率低等缺點；同時由於間歇式蒸餾工藝，蒸餾所得產物濃度不 穩定，無法滿足工業化大批量生產的連續式蒸餾工藝需求。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種差壓式固態連續蒸餾工藝，其 可實現連續蒸餾，具有生產效率高，收率高等優點，同時可有效保證蒸餾最終產物濃度的穩 定性。 本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的 —種差壓式固態連續蒸餾工藝，包括以下步驟將固態物料置於蒸餾塔內塔板上， 塔板底部通入蒸汽進行加熱，塔板上部的出氣管收集物料蒸發所得蒸汽，經過冷凝器冷凝 製得產品，其特徵在於加熱過程包括以下階段 (1).預熱段固態物料經蒸餾塔塔體側壁所固裝的進料器進入塔體內上塔板上
部，在該上塔板底部通入蒸汽，物料在溫度80 IO(TC條件下預熱20 40min ; (2).強化蒸餾段預熱後，物料自上塔板所安裝的出料開關板處下落至塔體內中
塔板上，物料在溫度70 9(TC條件下進行強化蒸餾30 50min，蒸汽自塔體上安裝的出氣
管排出至冷凝器冷凝； (3).殘蒸段強化蒸餾後物料自中塔板所安裝的出料開關板處下落至塔體內下 塔板上，下塔板底部通入蒸汽，物料在溫度90 ll(TC條件下進行20 40min的殘蒸，蒸汽 上升至中塔板上物料層對中塔板上物料進行加熱，殘蒸後物料自下塔板所安裝的出料開關 板處下落至塔體底部出料裝置，完成物料殘渣排出。 而且，所述的上塔板及下塔板均為夾層式塔板，該夾層式塔板由上層孔板及下層 隔板構成，在孔板及隔板的夾層內安裝蒸汽進氣管，上塔板及下塔板的孔板及隔板上均制 有相應的出料口，在隔板出料口位置的下方均同軸安裝轉動式出料開關板；中塔板為一孔 板，中塔板也制有出料口，在該出料口下方安裝轉動式出料開關板；物料可自出料開關板下落。 而且，所述強化蒸餾段排出的蒸汽部分通過與出氣管相連接的蒸汽噴射熱泵回流 至上塔板上部的物料層，回流比為0. 05 0. 33。
而且，在塔體內中軸處安裝有一穿裝於上塔板、中塔板及下塔板軸心處的豎直攪 拌軸，在上塔板、中塔板及下塔板的上方的攪拌軸上均水平固裝有攪拌槳葉，攪拌軸的攪拌 速度為5 15轉/分鐘。
本發明的優點和積極效果是 1.本差壓式固態連續蒸餾工藝的物料在自上至下連續經歷預熱段、強化蒸餾段及 殘蒸段，預熱段可對初始進入塔體內的物料進行加熱，使物料溫度由室溫升高至所需溫度， 從而減短蒸餾操作所需時間；強化蒸餾段利用殘蒸段上升的蒸汽對物料進行集中加熱，並 將蒸發出的蒸汽引出至冷凝器；殘蒸段將蒸餾段所落下的物料中目標蒸餾物繼續蒸出，達 到輔助蒸餾的作用，使物料中的目標蒸餾物含量達到最低；通過對預熱段、蒸餾段及殘蒸段 所設置不同的溫度、時間、蒸汽壓等操作條件，實現蒸餾過程連續操作，因此可快速、高效地 將物料中目標蒸餾物蒸發而出。 2.本差壓式固態連續蒸餾工藝強化蒸餾階段排出的蒸汽通過塔體上所安裝的回
流系統回流至上塔板上部預熱段，使第一層物料中所含有效成份的物質濃度達到最佳的濃
度梯度，從而有效保證蒸餾最終產物濃度的穩定性，進而保證蒸餾的連續性。 3.本差壓式固態連續蒸餾工藝在各層塔板上方均安裝有由攪拌軸驅動的攪拌槳
葉，並且每層塔板上所安裝的攪拌槳葉均為兩層，下攪拌槳葉可保證物料均勻下料，上攪拌
槳葉可保證物料層厚度均勻，從而保證物料受熱均勻。 4.本發明的蒸餾工藝設計科學合理，原料依次經過預熱段、蒸餾段及殘蒸段，通過 設置各段不同的操作條件，實現快速、高效的連續蒸餾工藝，具有操作簡便、處理量大、生產 效率高、收率高等優點，同時可有效保證蒸餾最終產物濃度的穩定性。
圖1本發明蒸餾工藝所使用的蒸餾系統結構示意圖；
圖2為圖1的A部放大示意圖；
圖3為圖1的B-B向剖視圖； 圖4為圖1的C-C向剖視圖(省略進氣管部件)。
具體實施例方式
下面結合附圖通過具體實施例對本發明作進一步詳述。以下實施例只是描述性 的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。 為更清楚的描述本發明的差壓式固態連續蒸餾工藝，本實施例中首先結合附圖對 本發明所採用的蒸餾系統進行描述。 本發明差壓式固態連續蒸餾工藝所使用的蒸餾系統包括一蒸餾塔及冷凝器構成， 在蒸餾塔塔體6內自上至下依次同軸固裝有上塔板3、中塔板7及下塔板10。上塔板及下 塔板均為夾層式塔板，該夾層式塔板由上層孔板16及下層隔板17構成，在孔板及隔板的夾 層內安裝供蒸汽通入的進氣管4，該蒸汽進氣管與一蒸汽發生器(圖中未示出)相連接。可 開關式上塔板、下塔板的孔板及隔板上均制有相應的對稱扇形的出料口 (未標號)，在隔板 出料口位置的下方均同軸安裝由連杆機構20驅動的轉動式出料開關板18，連杆機構的主 動杆19伸出塔體外部。中塔板為一單層孔板，可開關式中塔板也制有出料口，並同軸安裝
4相同結構轉動式出料開關板。在上塔板上方的塔體上固裝有進料裝置，該進料裝置為螺旋 進料器2在上塔板與中塔板之間的塔體上安裝供蒸汽排出的出氣管5。塔體底部的錐形出 料倉連接安裝一螺旋出料器11。 供蒸汽排出的出氣管同時與冷凝器15及一蒸汽噴射熱泵14的進口連通，該蒸汽 噴射熱泵的出口通過一蒸汽回流管1連通至塔體內上塔板的上方物料層，並在該回流管位 於塔體內的一端部安裝噴頭13多段差壓式固態連續蒸餾裝置的塔體內中軸處安裝有一穿 裝於上塔板、中塔板及下塔板軸心處的豎直攪拌軸9，該攪拌軸由固裝於塔體底部的電機 12驅動，在上塔板、中塔板及下塔板的上方的攪拌軸上均水平固裝有攪拌槳葉8。並且每層 塔板上所安裝的攪拌槳葉均為兩層，下攪拌槳葉可保證物料均勻下料，上攪拌槳葉可保證 物料層厚度均勻，從而保證物料受熱均勻，攪拌軸的攪拌速度為5 15轉/分鐘。
本差壓式固態連續蒸餾工藝，包括以下步驟將固態物料置於蒸餾塔內塔板上，塔 板底部通入蒸汽進行加熱，塔板上部的出氣管收集物料蒸發所得蒸汽，經過冷凝器冷凝制
但A 口 《守廣口口o 本蒸餾工藝的創新之處為加熱過程包括以下階段 (1).預熱段固態物料經蒸餾塔塔體側壁所固裝的螺旋進料器進入塔體內上塔 板上部，在該上塔板底部通入蒸汽，在溫度9(TC條件下預熱30min，使物料溫度由室溫升高 至所需溫度，從而減短蒸餾操作所需時間。 (2).強化蒸餾段預熱後，物料自上塔板所安裝的出料開關板處下落至塔體內中 塔板上，在溫度8(TC條件下進行強化蒸餾40min，蒸汽自塔體上安裝的出氣管排出至冷凝 器冷凝，此階段塔板上部的蒸汽濃度為40% 60%，物料強化蒸餾階段利用殘蒸段上升的 蒸汽對物料進行集中加熱，並將蒸發出的蒸汽引出至冷凝器。 (3).殘蒸段強化蒸餾後物料自中塔板所安裝的出料開關板處下落至塔體內下 塔板上，下塔板底部通入蒸汽，在溫度IO(TC進行30min的殘蒸，蒸汽上升至中塔板上物料 層對中塔板上物料進行加熱，殘蒸後物料自下塔板所安裝的出料開關板處下落至塔體底部 螺旋出料器，完成物料殘渣排出。殘蒸階段可將強化蒸餾段所落下的物料中目標蒸餾物繼 續蒸出，達到輔助蒸餾的作用，使物料中目標蒸餾物含量達到最低。 強化蒸餾段排出的蒸汽部分通過與出氣管相連接的蒸汽噴射熱泵通過回流管回
流至上塔板上部的物料層，回流比為0. 3。使第一層物料中所含有效成份的物質濃度達到最
佳的濃度梯度，從而有效保證蒸餾最終產物濃度的穩定性，進而保證蒸餾的連續性。 本差壓式固態連續蒸餾工藝通過預熱段、強化蒸餾段及殘蒸段所設置不同的溫
度、時間等操作條件，實現蒸餾過程連續操作，因此可快速、高效地將物料中目標蒸餾物蒸
發而出。
權利要求
一種差壓式固態連續蒸餾工藝，包括以下步驟將固態物料置於蒸餾塔內塔板上，塔板底部通入蒸汽進行加熱，塔板上部的出氣管收集物料蒸發所得蒸汽，經過冷凝器冷凝製得產品，其特徵在於加熱過程包括以下階段(1).預熱段固態物料經蒸餾塔塔體側壁所固裝的進料器進入塔體內上塔板上部，在該上塔板底部通入蒸汽，物料在溫度80～100℃條件下預熱20～40min；(2).強化蒸餾段預熱後，物料自上塔板所安裝的出料開關板處下落至塔體內中塔板上，物料在溫度70～90℃條件下進行強化蒸餾30～50min，蒸汽自塔體上安裝的出氣管排出至冷凝器冷凝；(3).殘蒸段強化蒸餾後物料自中塔板所安裝的出料開關板處下落至塔體內下塔板上，下塔板底部通入蒸汽，物料在溫度90～110℃條件下進行20～40min的殘蒸，蒸汽上升至中塔板上物料層對中塔板上物料進行加熱，殘蒸後物料自下塔板所安裝的出料開關板處下落至塔體底部出料裝置，完成物料殘渣排出。
2. 根據權利要求1所述的差壓式固態連續蒸餾工藝，其特徵在於所述的上塔板及下塔板均為夾層式塔板，該夾層式塔板由上層孔板及下層隔板構成，在孔板及隔板的夾層內安裝蒸汽進氣管，上塔板及下塔板的孔板及隔板上均制有相應的出料口，在隔板出料口位置的下方均同軸安裝轉動式出料開關板；中塔板為一孔板，中塔板也制有出料口，在該出料口下方安裝轉動式出料開關板；物料可自出料開關板下落。
3. 根據權利要求1所述的差壓式固態連續蒸餾工藝，其特徵在於所述強化蒸餾段排出的蒸汽部分通過與出氣管相連接的蒸汽噴射熱泵回流至上塔板上部的物料層，回流比為0. 05 0. 33。
4. 根據權利要求1所述的差壓式固態連續蒸餾工藝，其特徵在於在塔體內中軸處安裝有一穿裝於上塔板、中塔板及下塔板軸心處的豎直攪拌軸，在上塔板、中塔板及下塔板的上方的攪拌軸上均水平固裝有攪拌槳葉，攪拌軸的攪拌速度為5 15轉/分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種差壓式固態連續蒸餾工藝，包括以下步驟將固態物料置於蒸餾塔內塔板上，塔板底部通入蒸汽進行加熱，塔板上部的出氣管收集物料蒸發所得蒸汽，經過冷凝器冷凝製得產品，其中加熱過程包括預熱段、蒸餾段及殘蒸段，本發明的蒸餾工藝設計科學合理，通過設置各段不同的操作條件，實現快速、高效的連續蒸餾工藝，具有操作簡便、處理量大、生產效率高、收率高等優點，同時可有效保證蒸餾最終產物濃度的穩定性。
文檔編號B01D3/38GK101721831SQ20081015246
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者葉京生, 宋繼田, 晉明芬, 李佔勇, 武曉煒, 王祥河, 羅喬軍, 胡婭君, 許勤虎, 許曉菁, 趙瓊, 魏吶 申請人:天津實發中科百奧工業生物技術有限公司;天津科技大學