專利名稱：用于含易固化物料的真空蒸餾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體蒸餾的設(shè)備，具體涉及一種用于含易固化物料的液體真空 蒸餾裝置。
背景技術(shù)：
液體的蒸餾，常見的真空蒸餾裝置是由蒸發(fā)器8、低沸點液體儲液罐9、 出料泵7、易固化物料儲液罐IO、冷凝器11和真空機組12組成，當含易固化 物料的液體將其中的低沸點液體分離除去后，由于其高沸點液體是一種易固化 物料，如該物料不能迅速而完全輸送到高沸點液體儲液罐10，高沸點的易固 化物料在管道或在出料泵7的泵腔中稍有積聚都會使生產(chǎn)停止進行，甚至造成 出料泵毀壞。例如用于生產(chǎn)涂料的聚氨脂固化劑，是由甲苯二異氰酸酯(簡稱 TDI,以下同)為主要原料在有醋酸丁酯溶劑中進行反應(yīng)，為了保證反應(yīng)收率， TDI的投料量是過量的，所以反應(yīng)結(jié)束后的固化劑粗品中有過量的TDI。 TDI 是一種劇毒的化學(xué)物，對人體和環(huán)境的危害極大，必須將TDI從聚氨脂固化劑 產(chǎn)物中分離，使TDI含量降到安全范圍內(nèi)的聚氨脂固化劑才能用于涂料的配 制。由于聚氨酯固化劑是高沸點易固化的熱敏物料，要去除TDI是采用真空 蒸餾分離技術(shù)，常采用分子蒸餾或刮膜蒸餾的方法，但由于固化劑隨溫度的變 化或者停留時間長了，其分子聚合度變大，流動性變差，是一種典型的熱敏性 物料。在分子蒸餾或刮膜蒸發(fā)分離時，固化劑的出料泵必須保證該工藝連續(xù)生 產(chǎn)過程中穩(wěn)定可靠運行，而且當停止運行時必需沒有固化劑積聚在出料泵的泵 腔或死角區(qū)，否則會造成出料泵毀壞。
現(xiàn)常用的出料泵無論是齒輪泵或螺桿出料泵，無論是采用機械密封或填料 密封或磁力傳動，在密封部位和軸承部位都存在物料"死角"，物料在這些部 位不能及時更新，隨著時間的推移，固化劑很快聚合變稠，最后固死傳動軸， 并燒毀電機，而影響蒸餾工藝的進行。為了保證出料泵的正常運轉(zhuǎn)有必要對現(xiàn) 有的蒸餾裝置進行改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一套能保證含易固化物料的液體蒸餾時穩(wěn)定地正常 運轉(zhuǎn)的真空蒸餾裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的含易固化物料的蒸餾裝置是是由蒸發(fā)
器8、低沸點液體儲液罐9、出料泵7、易固化物料儲液罐IO、冷凝器ll和真 空機組12組成，并增加了一套液體加壓裝置A，所說的液體加壓裝置A是由 一個液體壓力儲罐4、質(zhì)量流量計或稱重模塊6、三通壓力自動調(diào)節(jié)控制閥5、 液位控制器3、正位移泵2和溶劑儲罐l組成，其中正位移泵2的進口通過 管道插入溶劑儲罐l中；正位移泵2的出口通過管路與液體壓力儲罐4連接， 該管路上裝有單向閥VI;液位控制器3通過控制線路與正位移泵2的驅(qū)動裝 置相連，控制正位移泵2的啟停；液位控制器3又與裝在液體壓力儲罐4的液 體內(nèi)的液位探頭相連；液體壓力儲罐4的液體出口通過管道和閥V3連接質(zhì)量 流量計6的進口；當6采用稱重模塊時，液體壓力儲罐4裝在稱重模塊6上； 質(zhì)量流量計的出口通過管路與出料泵7的溶劑進口 Cl和C5連接；在液體壓力 儲罐4上的罐頂裝有三通壓力自動調(diào)節(jié)控制閥5,控制閥5的出口接液體壓力 儲罐4,控制閥5通過控制線路與質(zhì)量流量計或稱重模塊6連接，控制閥5的 進口接壓縮氣體，排氣口通大氣。
所說的液體輸送泵7為磁力泵，是由前滑動軸承座蓋7-1、泵腔7-2、后 滑動軸承座蓋7-4、減速機連接座7-5、磁力驅(qū)動輪7-6、隔離套7-7、磁力從 動輪7-8、從動工作輪7-9、從動軸7-10、主動軸7-11、主動工作輪7-12、軸 套7-3-1、 7-3-2、 7-13-1、 7-13-2和被輸送物料的進出口 C7和C8組成，其軸 承為滑動軸承，泵的前端在前滑動軸承座蓋7-1的內(nèi)端面與從動軸7-10及主 動軸7-11的端面之間形成前軸承腔a，前滑動軸承座蓋7-l的上下部位設(shè)有進 液口 Cl和排液口 C2，進液口 Cl和排液口 C2與軸承腔a相通，進液口 Cl 通過管道與質(zhì)量流量計或稱重模塊6連接，排液口 C2通過管道和閥V4與易 固化物料儲液罐10連接；泵的后端在后滑動軸承座蓋7-5與隔離套7-7、從動 軸7-10及主動軸7-11的端面之間形成后軸承腔b，后滑動軸承座蓋7-5的上 下部位設(shè)有進液口 C5和排液口 C6，進液口 C5和排液口 C6與軸承腔b相通， 進液口 C5通過管道與質(zhì)量流量計6連接，排液口 C6通過管道和閥V5與易固 化物料儲液罐10連接；泵腔7-2上設(shè)有被輸送物料的進口 C7和出口 C8，進 口 C7通過管道與蒸發(fā)器8的高沸點物料出口連接，出口 C8通過管道和閥V6 與易固化物料儲液罐10連接。
為了使物料在輸送泵內(nèi)的流動性更好，可在液體輸送泵7的泵腔7-2外設(shè)置熱媒加熱保溫夾套c，夾套上設(shè)有熱媒進口 C3和出口 C4。
本發(fā)明的有益效果
本專利采用了液體隔離技術(shù)、計量反饋技術(shù)和磁力傳動技術(shù)，將固化劑的 溶劑作為泵的滑動軸承、磁力傳動的從動輪與聚合物的隔離液，并能通過控制 隔離液的壓力精確控制隔離液通過滑動軸承進泵腔的量，達到既清洗滑動軸承
的作用，又不影響真空系統(tǒng)的真空目的，將所有的動密封變成靜密封；本發(fā)明 具有在蒸餾過程中對輸送泵的密封面、軸承座等泵腔"死區(qū)"進行在線清洗的 功能，防止易固化物在"死角"聚合固化，咬死泵軸或破壞密封，保證泵長期 穩(wěn)定可靠的連續(xù)運行；輸送泵體上設(shè)有熱媒加熱保溫結(jié)構(gòu)，保證物料的短時流 動性；泵的傳動形式為磁力傳動，保證有毒的、易燃易爆的隔離液不會泄漏。 該真空蒸餾裝置能保證了含高沸點、熱敏性物料的真空蒸餾分離的進行，特別 適合于分子蒸餾或刮膜真空蒸餾。


附圖l是本發(fā)明的真空蒸餾裝置示意圖 圖中標號A.液體加壓裝置l.溶劑儲罐2.正位移泵3.液位控制器4. 液體壓力儲罐5.三通壓力自動調(diào)節(jié)控制閥6.質(zhì)量流量計7.出料泵8.蒸 發(fā)器9.低沸點液體儲液罐IO.高沸點物料儲11.冷凝器；12.真空機組 圖中箭頭方向為流體流動方向
附圖2是本發(fā)明中出料泵7的結(jié)構(gòu)示意圖 下面結(jié)合實施例、試驗例和附圖進一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果，但 本發(fā)明的蒸餾裝置不限于僅用于下面的試驗例。
具體實施方式
實施例l
如圖1所示，真空蒸餾裝置是按圖1安裝和用管道連接,由蒸發(fā)器8、低沸 點液體儲液罐9、出料泵7，高沸點物料儲液罐IO，和一套液體加壓裝置A組 成，液體加壓裝置A是由一個液體壓力儲罐4、質(zhì)量流量計或能測質(zhì)量流速的 稱重模塊6、三通壓力自動調(diào)節(jié)控制閥5、液位控制器3、正位移泵2和溶劑 儲罐1組成。正位移泵2的進口通過管道插入溶劑儲罐1中，正位移泵2的 出口通過管路與液體壓力儲罐4連接，該管路上裝有單向閥V1;液位控制器3 通過控制線路與正位移泵2的驅(qū)動裝置相連，控制正位移泵2的啟停；液位控制器3又與裝在液體壓力儲罐4的液體內(nèi)的液位探頭相連；液體壓力儲罐4 的液體排放口通過管道和閥V3連接質(zhì)量流量計6的進口；當6采用稱重模塊 時，液體壓力儲罐4裝在稱重模塊6上，液體壓力儲罐4的液體排放口通過管 道和單向閥V3連接稱重模塊6的進口；質(zhì)量流量計6的出口通過管路與出料 泵7的溶劑進口 Cl和C5連接；在液體壓力儲罐4上的罐頂裝有三通壓力自動 調(diào)節(jié)控制閥5，控制閥5的出口接液體壓力儲罐4，控制閥5通過控制線路與 質(zhì)量流量計或稱重模塊6連接，控制閥5的進口接壓縮氣體，排氣口通大氣。 液體輸送泵7的結(jié)構(gòu)如圖2所示，是采用某齒輪泵廠出品的KCB型齒輪 泵改裝而成。
該泵為磁力泵，是由前滑動軸承座蓋7-l、泵腔7-2、后滑動軸承座蓋7-4、 減速機連接座7-5、磁力驅(qū)動輪7-6、隔離套7-7、磁力從動輪7-8、從動工作 輪7-9、從動軸7-10、主動軸7-11、主動工作輪7-12、軸套7-3-1、 7-3-2、 7-13-1、 7-13-2和被輸送物料的進出口 C7和C8組成的磁力泵，其軸承為滑動軸承， 泵的前端在前滑動軸承座蓋7-1的內(nèi)端面與從動軸7-10及主動軸7-11的端面 之間形成前軸承腔a，前滑動軸承座蓋7-1的上下部位設(shè)有進液口 Cl和排液 口 C2，進液口 Cl和排液口 C2與軸承腔a相通，Cl通過管道與質(zhì)量流量計 或稱重模塊6連接，C2通過管道和閥V4與易固化物料儲液罐10連接;泵的后 端在后滑動軸承座蓋7-5與隔離套7-7、從動軸7-10及主動軸7-11的端面之間 形成后軸承腔b，后滑動軸承座蓋7-5的上下部位設(shè)有進液口 C5和排液口 C6， 進液口 C5和排液口 C6與軸承腔b相通，進液口 C5通過管道與質(zhì)量流量計連 接，排液口C6通過管道和閥V5與易固化物料儲液罐10連接；泵腔7-2上設(shè) 有被輸送物料的進口 C7和出口 C8，進口 C7通過管道與蒸發(fā)器8的高沸點物 料出口連接，出口 C8通過管道和閥V 6與易固化物料儲液罐10連接。 試驗例l聚氨脂固化劑粗品的分子蒸餾
試驗?zāi)康膶?噸量的聚氨脂固化劑粗品，其中含醋酸丁酯35% (W/W)， TDI 17% (W/W)，經(jīng)分子蒸餾后得到固含量不低于70%的成品，固化劑中 TDI含量小于0.5%。
蒸餾裝置按實施例1如附圖1和附圖2所示安裝和連接，蒸發(fā)器8為分子
蒸餾器。
蒸餾方法蒸餾前，將蒸餾溫度設(shè)定為170^C—200^，啟動導(dǎo)熱油加熱循環(huán)裝置；啟動真空設(shè)備為蒸餾器抽真空；設(shè)定冷凝器的冷凝溫度為5。C一8eC，啟動冷水機組；啟動醋酸丁酯加壓裝置，將醋酸丁酯從C1和C5 口充滿兩端的軸承腔和磁力傳動的從動輪腔，打開閥V4和V5，讓清洗液通過滑動軸承的配合間隙潤濕軸桿和軸孔；打開C3和C4接口，通入壓力蒸汽或?qū)嵊徒橘|(zhì)，使泵頭保持120QC_170QC;等上述設(shè)定的參數(shù)達到工作要求，啟動蒸發(fā)器，開始將聚氨脂固化劑粗品從蒸發(fā)器8的進料口進料。等開始有純固化劑通過C7進入出料泵7泵腔時，啟動出料泵，同時打開閥V6，通過出料泵的齒輪推動，從接口 C8排出泵腔進入周化劑收集罐。
工作開始后，關(guān)閉閥V4和V5，設(shè)定質(zhì)量流量計6的流速，由質(zhì)量流量計6發(fā)出的信號，控制裝有醋酸丁酯壓力儲罐4上端的壓力自動調(diào)節(jié)控制閥5的動作，控制壓縮氣體的進入量，從而控制醋酸丁酯壓力儲罐內(nèi)的壓力，使出料泵7兩端的軸承腔內(nèi)的醋酸丁酯壓力大于泵腔中的物料壓力一定值，醋酸丁酯維持一個幾乎恒定的流量不斷通過滑動軸承的配合間隙滲入泵腔，與物料混合。醋酸丁酯壓力儲罐4內(nèi)的壓力隨泵腔內(nèi)的物料壓力變化而變，泵腔內(nèi)壓力升高，儲罐4內(nèi)壓力升高，泵腔內(nèi)壓力降低，儲罐4通過壓力控制閥5排氣減壓，始終保持儲罐壓力大于出料泵7泵腔壓力，使醋酸丁酯按照設(shè)定的量滲過滑動軸承的配合間隙，不讓物料在此位置停留固化。蒸餾進行中，醋酸丁酯的添加根據(jù)醋酸丁酯壓力儲罐的液位控制由正位移泵2完成，保持儲罐有一定的醋酸丁酯量，溶劑儲罐1內(nèi)裝的是醋酸丁酯。
蒸餾完成后，馬上停止加熱系統(tǒng)的加熱和真空系統(tǒng)、蒸發(fā)器的工作，從蒸發(fā)器8的進料口進醋酸丁酯溶劑清洗蒸發(fā)器、物料管和泵腔，打開閥V4和V5，沖洗出料泵7的前后軸承腔1分鐘，然后關(guān)掉醋酸丁酯加壓裝置，等蒸發(fā)器溫度降到80QC時，關(guān)閥V6，停止進醋酸丁酯溶劑，停蒸發(fā)器和出料泵，關(guān)熱油循環(huán)泵和冷水機組，壓力儲罐4內(nèi)的液體從閥V2排放。
蒸餾結(jié)果蒸餾連續(xù)進行了 102個小時，結(jié)果聚氨脂固化劑的重量為4024Kg，其固含量為71.3%，11)1含量為0.29%?；厥誘DI的重量998.6Kg;回收醋酸丁酯溶劑2108Kg，其中醋酸丁酯溶劑中還殘留0.38%的TDI。
權(quán)利要求
1、一種用于含易固化物料的真空蒸餾裝置，是由蒸發(fā)器(8)、低沸點體儲液罐(9)、出料泵(7)、易固化物料儲液罐(10)、冷凝器(11)和真空機組(12)組成，其特征在于增加了一套液體加壓裝置(A)，所說的液體加壓裝置(A)是由一個液體壓力儲罐(4)、質(zhì)量流量計或稱重模塊(6)、三通壓力自動調(diào)節(jié)控制閥(5)、液位控制器(3)、正位移泵(2)和溶劑儲罐(1)組成，其中正位移泵(2)的進口通過管道插入溶劑儲罐(1)中；正位移泵(2)的出口通過管路與液體壓力儲罐(4)連接，該管路上裝有單向閥(V1)；液位控制器(3)通過控制線路與正位移泵(2)的驅(qū)動裝置相連，控制正位移泵(2)的啟停；液位控制器(3)又與裝在液體壓力儲罐(4)的液體內(nèi)的液位探頭相連；液體壓力儲罐(4)的液體出口通過管道和閥(V3)連接質(zhì)量流量計(6)的進口，當(6)采用稱重模塊時，液體壓力儲罐(4)裝在稱重模塊(6)上；質(zhì)量流量計的出口通過管路與出料泵(7)的溶劑進口(C1)和(C5)連接；在液體壓力儲罐(4)的罐頂裝有三通壓力自動調(diào)節(jié)控制閥(5)，控制閥(5)的出口接壓力儲罐(4)，控制閥(5)通過控制線路與質(zhì)量流量計或稱重模塊(6)連接，控制閥(5)的進口接壓縮氣體，排氣口通大氣；所說的液體輸送泵(7)為磁力泵，是由前滑動軸承座蓋(7-1)、泵腔(7-2)、后滑動軸承座蓋(7-4)、減速機連接座(7-5)、磁力驅(qū)動輪(7-6)、隔離套(7-7)、磁力從動輪(7-8)、從動工作輪(7-9)、從動軸(7-10)、主動軸(7-11)、主動工作輪(7-12)、軸套(7-3-1)(7-3-2)(7-13-1)(7-13-2)和被輸送物料的進口(C7)和出口(C8)組成，其軸承為滑動軸承，泵的前端在前滑動軸承座蓋(7-1)的內(nèi)端面與從動軸(7-10)及主動軸(7-11)的端面之間形成前軸承腔(a)，前滑動軸承座蓋(7-1)的上下部位設(shè)有進液口(C1)和排液口(C2)，進液口(C1)和排液口(C2)與軸承腔(a)相通，進液口(C1)通過管道與質(zhì)量流量計或稱重模塊(6)連接排液口(C2)通過管道和閥(V4)與易固化物料儲液罐(10)連接；泵的后端在后滑動軸承座蓋(7-5)與隔離套(7-7)、從動軸(7-10)及主動軸(7-11)的端面之間形成后軸承腔(b)，后滑動軸承座蓋(7-5)的上下部位設(shè)有進液口(C5)和排液口(C6)，進液口(C5)和排液口(C6)與軸承腔(b)相通，進液口(C5)通過管道與質(zhì)量流量計(6)連接，排液口(C6)通過管道和閥(V5)與易固化物料儲液罐(10)連接；泵腔(7-2)上設(shè)有被輸送物料的進口(C7)和出口(C8)，進口(C7)通過管道與蒸發(fā)器(8)的高沸點物料出口連接，出口(C8)通過管道和閥(V6)與易固化物料儲液罐(10)連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所說的含易固化物料的真空蒸餾裝置，其特征在于所 說的液體輸送泵(7)的泵腔(7-2)設(shè)有熱媒加熱保溫夾套(c)， ^^套上設(shè)有熱 媒進口 (C3)和出口 (C4)。
全文摘要
用于含易固化物料的真空蒸餾裝置，涉及液體蒸餾的設(shè)備。該蒸餾裝置是是由蒸發(fā)器8、低沸點液體儲液罐9、出料泵7、易固化物料儲液罐10、冷凝器11和真空機組12組成，并增加了一套，由液體壓力儲罐4、質(zhì)量流量計或稱重模塊6、三通壓力自動調(diào)節(jié)控制閥5、液位控制器3、正位移泵2和溶劑儲罐1組成的液體加壓裝置A。本發(fā)明采用了液體隔離技術(shù)、計量反饋技術(shù)和磁力傳動技術(shù)，將固化劑的兌稀溶劑作為泵的滑動軸承、磁力傳動的從動輪與聚合物的隔離液，達到既在線清洗滑動軸承等結(jié)構(gòu)“死角”的作用，又不影響真空系統(tǒng)的真空目的，保證了含高沸點、熱敏性物料的真空蒸餾分離的進行。
文檔編號B01D3/10GK101670185SQ20091019266
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者華 劉, 禤耀明 申請人:佛山漢維機電科技有限公司