專利名稱：一種精餾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精餾裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)精餾裝置具有再沸器、精餾塔、預(yù)熱器和冷凝器，原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后，送入精餾塔的進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中；在每層板上，回流液與上升蒸氣互相接觸，進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)的過程。操作時(shí)，再沸器中的液體經(jīng)過加熱和減壓后不斷汽化，產(chǎn)生上升蒸汽，依次通過各層塔板，塔頂蒸汽進(jìn)入冷凝器中被全部冷凝，并將部分冷凝液送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)冷卻器冷卻后被送出作為塔頂產(chǎn)品。
由精餾過程分析可知，為實(shí)現(xiàn)精餾分離操作，精餾塔必須具有足夠?qū)訑?shù)塔板，所以傳統(tǒng)精餾裝置體積較大；精餾塔還必須從塔頂引入下降液流和從塔底產(chǎn)生上升蒸汽流，以建立汽液兩相體系，所以能耗較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種能耗小、體積小、分離產(chǎn)品多的精餾裝置。
本發(fā)明具有原料罐、原料泵和夾套式真空氣化罐，還具有至少兩個(gè)汽體冷凝捕捉器，各汽體冷凝捕捉器的進(jìn)氣管上設(shè)有羅茨泵，底部連接有冷凝液收集器，每個(gè)汽體冷凝捕捉器各與制冷機(jī)、熱交換器和膨脹閥組成冷卻循環(huán)系統(tǒng)，上述第一級(jí)汽體冷凝捕捉器的出氣管與第二級(jí)汽體冷凝捕捉器的羅茨泵連接，最后一級(jí)汽體冷凝捕捉器的出氣管連接旋片泵，不同冷卻循環(huán)系統(tǒng)中的熱交換器或設(shè)置在真空汽化罐的夾套中或設(shè)置在原料罐中。
上述精餾裝置的真空氣化罐的進(jìn)料管上設(shè)有套管，套管內(nèi)設(shè)有熱交換器，熱交換器對(duì)進(jìn)料管加熱。
上述精餾裝置的真空汽化罐夾套內(nèi)設(shè)有輔助加熱系統(tǒng)。
上述精餾裝置的各冷卻循環(huán)系統(tǒng)均設(shè)有過冷器和儲(chǔ)液罐。
上述精餾裝置的對(duì)著真空汽化罐與儲(chǔ)液罐的連接管道設(shè)有冷卻管道的風(fēng)冷器。
上述精餾裝置的汽體冷凝捕捉器包括殼體，各殼體內(nèi)設(shè)有由一根長(zhǎng)管彎曲成直管、彎管間隔設(shè)置的立體蛇形管，相鄰行間的直管錯(cuò)位排列，使殼體內(nèi)的汽流通道為彎曲通道，汽體流動(dòng)方向垂直于直管，處于前部的直管之間的間距大于處于后部的直管之間的間距。
上述精餾裝置的處于前部的汽體冷凝捕捉器直管之間的間距至少大于處于后部的直管之間的間距3厘米。
上述精餾裝置的處于前部的氣體冷凝捕捉器直管之間的間距至少是直管管徑的1.5倍。
上述精餾裝置的真空汽化罐的壓力參數(shù)控制范圍為絕對(duì)壓力0Pa到1500Pa，溫度參數(shù)控制范圍為-40℃到+120℃。
上述精餾裝置的汽體冷凝捕捉器的第一級(jí)冷凝捕捉器壓力參數(shù)控制范圍為絕對(duì)壓力20Pa到6000Pa，溫度參數(shù)控制范圍為-40℃到+50℃；第二級(jí)冷凝捕捉器壓力參數(shù)控制范圍為絕對(duì)壓力200Pa到12000Pa，溫度參數(shù)控制范圍為-20℃到+50℃。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明能耗較低1、本發(fā)明以冷凝器代替精餾塔，不需要引入下降液流和從塔底產(chǎn)生上升蒸汽流，以建立汽液兩相體系。它一次性汽化，有選擇地在不同的汽體冷凝器中，冷凝提取不同的分離產(chǎn)品。2、本發(fā)明利用冷凍機(jī)組制冷時(shí)產(chǎn)生的熱能加熱；3、冷凝器的冷凝管排列合理，可同時(shí)起到低溫吸附泵的作用，幫助真空泵快速降壓。(2)本發(fā)明以冷凝器代替精餾塔，裝置較低。(3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低。(4)本發(fā)明可以精確控制溫度和真空度，得到純度較高的精餾產(chǎn)物。(5)本發(fā)明可通過串接多個(gè)汽體冷凝器，達(dá)到獲得多個(gè)精餾產(chǎn)品的目的。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為冷凝器直管排列示意圖。
具體實(shí)施例方式
見圖1，本發(fā)明為一種精餾裝置，具有原料罐1、原料泵和夾套式真空汽化罐3，夾套式真空汽化罐3的下部設(shè)有重組份收集罐31，夾套32內(nèi)設(shè)有輔助加熱系統(tǒng)9，真空汽化罐3的進(jìn)料管上設(shè)有套管2；本發(fā)明的精餾裝置具有至少兩個(gè)汽體冷凝捕捉器4，各汽體冷凝捕捉器4的進(jìn)氣管上設(shè)有羅茨泵5，底部連接有冷凝液收集器6，每汽體冷凝捕捉器4各與制冷機(jī)71、油分73、熱交換器72、風(fēng)冷器74、儲(chǔ)液灌75、過冷器76和膨脹閥77組成冷卻循環(huán)系統(tǒng)7，所述過冷器76為熱交換裝置，具有殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的盤管，殼體和盤管分別具有進(jìn)口和出口，上述第一級(jí)汽體冷凝捕捉器41的出氣管與第二級(jí)汽體冷凝捕捉器42的羅茨泵5連接，最后一級(jí)汽體冷凝捕捉器4的出氣管連接旋片泵8仍見圖1，本實(shí)施例中具有兩個(gè)汽體冷凝捕捉器4，分別是第一級(jí)汽體冷凝捕捉器41和第二級(jí)汽體冷凝捕捉器42，第一級(jí)汽體冷凝捕捉器41的進(jìn)汽口處連接第一級(jí)羅茨泵51，底部連接有第一級(jí)冷凝液收集器61，第一級(jí)汽體冷凝捕捉器41與制冷機(jī)71a、油分73a、熱交換器72a、風(fēng)冷器74a、儲(chǔ)液灌75a、過冷器76a和膨脹閥77a組成第一級(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)7a，第一級(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)7a中的冷凝液由制冷機(jī)71a→油分73a→熱交換器72a→風(fēng)冷器74a→儲(chǔ)液灌75a→過冷器76a盤管→膨脹閥77a→第一級(jí)氣體冷凝捕捉器41→過冷器76a殼體→壓縮機(jī)71a完成一次循環(huán)，第一級(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)7a的熱交換器72a分別設(shè)置在夾套式真空汽化罐夾套32和進(jìn)料管套管2中，分別對(duì)夾套式真空汽化罐3和進(jìn)料管加熱。第一級(jí)汽體冷凝捕捉器41的出氣管與第二級(jí)汽體冷凝捕捉器42的羅茨泵52連接，第二級(jí)汽體冷凝捕捉器42的出氣管連接旋片泵8，第二級(jí)汽體冷凝捕捉器42底部連接有第二級(jí)冷凝液收集器62，第二級(jí)汽體冷凝捕捉器42與制冷機(jī)71b、油分73b、熱交換器72b、風(fēng)冷器74b、儲(chǔ)液灌75b、過冷器76b和膨脹閥77b組成第二級(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)7b，第二級(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)7b中的冷凝液由制冷機(jī)71b→油分73b→熱交換器72b→風(fēng)冷器74b→儲(chǔ)液灌75b→過冷器76b盤管→膨脹閥77b→第二級(jí)汽體冷凝捕捉器42→過冷器76b殼體→制冷機(jī)71b完成一次循環(huán)，第二級(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)7b的熱交換器72b設(shè)置在原料罐1中，對(duì)原料罐1加熱。
見圖2和圖3，汽體冷凝捕捉器4具有殼體和冷凝管，冷凝管為由一根長(zhǎng)管彎曲成直管41，彎管42間隔設(shè)置的立體蛇形管，冷凝管的相鄰行間的直管41錯(cuò)位排列，使殼體內(nèi)的汽流通道為彎曲通道，汽體流動(dòng)方向垂直于直管41，汽體冷凝捕捉器4的處于前部的直管41之間的間距大于處于后部的直管41之間的間距；本實(shí)施例中汽體冷凝捕捉器4的處于前部的直管41之間的間距至少大于處于后部直管4 1之間的間距3厘米，汽體冷凝捕捉器4的處于前部的直管41之間的間距至少是直管管徑的1.5倍。
本發(fā)明的精餾裝置在使用時(shí)，物料在加熱罐1被加熱到預(yù)定溫度，通過物料泵、加熱套管2送入真空汽化罐3，真空汽化罐3的壓力參數(shù)控制范圍為絕對(duì)壓力0Pa到1500Pa，溫度參數(shù)控制范圍為-40℃到+120℃，控制真空汽化罐3的溫度和真空度，使要精餾的組份汽化；未汽化的重組份由真空汽化罐3底部，由重組份收集罐31收集作為重組份產(chǎn)品間歇排放；真空汽化罐3的汽體由第一級(jí)羅茨泵51抽入第一級(jí)氣體冷凝捕捉器41，汽體冷凝捕捉器4的第一級(jí)冷凝捕捉器41壓力參數(shù)控制范圍為絕對(duì)壓力20Pa到6000Pa，溫度參數(shù)控制范圍為-40℃到+50℃，恰當(dāng)控制第一級(jí)汽體冷凝捕捉器41的溫度和真空度，使較重組份冷凝為液體，由第一級(jí)冷凝液收集器61收集并作為較重組份產(chǎn)品間歇排放，而輕組份仍為汽體；較輕組份汽體由第二級(jí)羅茨泵52抽入第二級(jí)汽體冷凝捕捉器42，第二級(jí)冷凝捕捉器壓力參數(shù)控制范圍為絕對(duì)壓力200Pa到12000Pa，溫度參數(shù)控制范圍為-20℃到+50℃，恰當(dāng)控制第二級(jí)汽體冷凝捕捉器42的溫度和真空度，使輕組份冷凝為液體，由第二級(jí)冷凝液收集器62收集并作為輕組份產(chǎn)品間歇排放，不可凝氣體由旋葉泵82抽除。
本發(fā)明還可以采用三個(gè)、四個(gè)甚至更多的汽體冷凝捕捉器4，各汽體冷凝捕捉器4與制冷機(jī)71、熱交換器72和膨脹閥77組成冷卻循環(huán)系統(tǒng)7，可一次性分餾出更多的精餾產(chǎn)物；本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種精餾裝置，具有原料罐(1)、原料泵和夾套式真空汽化罐(3)，其特征在于還具有至少兩個(gè)汽體冷凝捕捉器(4)，各汽體冷凝捕捉器(4)的進(jìn)氣管上設(shè)有羅茨泵(5)，底部連接有冷凝液收集器(6)，每個(gè)汽體冷凝捕捉器(4)各與制冷機(jī)(71)、熱交換器(72)和膨脹閥(77)組成冷卻循環(huán)系統(tǒng)(7)，上述第一級(jí)汽體冷凝捕捉器(4)的出氣管與第二級(jí)汽體冷凝捕捉器的羅茨泵(5)連接，最后一級(jí)汽體冷凝捕捉器(4)的出氣管連接旋片泵(8)，不同冷卻循環(huán)系統(tǒng)(7)中的熱交換器(72)或設(shè)置在真空汽化罐(3)的夾套(32)中或設(shè)置在原料罐(1)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空汽化罐(3)，其特征在于真空汽化罐(3)的進(jìn)料管上設(shè)有套管(2)，套管(2)內(nèi)設(shè)有熱交換器(72)，熱交換器(72)對(duì)進(jìn)料管加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空汽化罐(3)，其特征在于真空汽化罐(3)夾套(32)內(nèi)設(shè)有輔助加熱系統(tǒng)(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精餾裝置，其特征在于各冷卻循環(huán)系統(tǒng)均設(shè)有過冷器(76)和儲(chǔ)液罐(75)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精餾裝置，其特征在于對(duì)著真空汽化罐(3)與儲(chǔ)液罐(75)的連接管道設(shè)有冷卻管道的風(fēng)冷器(74)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精餾裝置，其特征在于所述汽體冷凝捕捉器(4)包括殼體，各殼體內(nèi)設(shè)有由一根長(zhǎng)管彎曲成直管(41)、彎管(42)間隔設(shè)置的立體蛇形管，相鄰行間的直管(41)錯(cuò)位排列，使殼體內(nèi)的汽流通道為彎曲通道，汽體流動(dòng)方向垂直于直管(41)，處于前部的直管(41)之間的間距大于處于后部的直管(41)之間的間距。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的精餾裝置，其特征在于所述處于前部的汽體冷凝捕捉器直管(41)之間的間距至少大于處于后部的直管(41)之間的間距3厘米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的精餾裝置，其特征在于處于前部的汽體冷凝捕捉器直管(41)之間的間距至少是直管管徑的1.5倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的精餾裝置，其特征在于真空汽化罐(3)的壓力參數(shù)控制范圍為絕對(duì)壓力0Pa到1500Pa，溫度參數(shù)控制范圍為-40℃到+120℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的精餾裝置，其特征在于所述汽體冷凝捕捉器(4)的第一級(jí)冷凝捕捉器壓力參數(shù)控制范圍為絕對(duì)壓力20Pa到6000Pa，溫度參數(shù)控制范圍為-40℃到+50℃；第二級(jí)冷凝捕捉器壓力參數(shù)控制范圍為絕對(duì)壓力200Pa到12000Pa，溫度參數(shù)控制范圍為-20℃到+50℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種精餾裝置，具有原料罐、原料泵和夾套式真空汽化罐；還具有至少兩個(gè)汽體冷凝捕捉器，各汽體冷凝捕捉器的進(jìn)氣管上設(shè)有羅茨泵，底部連接有冷凝液收集器，每個(gè)汽體冷凝捕捉器各與制冷機(jī)、熱交換器和膨脹閥組成冷卻循環(huán)系統(tǒng)，上述第一級(jí)汽體冷凝捕捉器的出氣管與第二級(jí)汽體冷凝捕捉器的羅茨泵連接，最后一級(jí)汽體冷凝捕捉器的出氣管連接旋片泵，不同冷卻循環(huán)系統(tǒng)中的熱交換器或設(shè)置在真空汽化罐的夾套中或設(shè)置在原料罐中。本發(fā)明能耗較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小、得到的精餾產(chǎn)物品種多、純度較高。
文檔編號(hào)B01B1/08GK101024128SQ200610008268
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者李志平, 范炳喜 申請(qǐng)人:李志平, 范炳喜