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[修订]蒸馏设备.doc

[修订]蒸馏设备

浅叹似水年华
2017-09-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《[修订]蒸馏设备doc》,可适用于工程科技领域

修订蒸馏设备蒸馏设备蒸馏设备是一种在高真空条件下进行的分离技术。具有蒸馏温度低体系真空度高物料受热时间短分离程度高等特点且分离过程不可逆没有沸腾鼓泡现象。非凡适用于分蒸馏设备离高沸点、热敏性和易被氧化的物质已被广泛应用于医药行业的维生素和中草药有效成分的提取、石油化工、食品工业、化妆品工业和农业等各行各业。目录,•机械简介,•机械分类,•工作原理,•机械改进,•机械发展,显示全部蒸馏设备机械简介一套完整的蒸馏设备主要包括进料系统、蒸馏器、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统。蒸馏为保证真空度一般采用二级泵联用的方式并设液氮冷阱保护真空泵。蒸大型蒸馏设备馏器是整套装置的核心。蒸馏装置的发展主要体现在对蒸馏器的结构改进上。刮膜式分子蒸馏器是市场的主流国内外有很多企业生产这种类型的蒸馏器。德国UIC公司是专业生产刮膜式分子蒸馏器的企业产品包括KD系列和KDL系列。KD系列设备的主体为不锈钢材质主要用于中试和工业规模生产KDL系列主体是硼硅玻璃材质适用于实验室科研或少量高附加值产品的生产。蒸馏设备设计了结构独特的分离装置可适用于不同特点物系的分离开发了高效的强离心力成膜装置降低了传质阻力开发了利用最佳温度分布控制分离的技术强化了分离效果开发了新颖的动、静密封结构保证了装置长期、稳定的高真空运行根据物料需求设计制造性能稳定的高真空获得系统开发了与工艺要求相适应的全套装置设计软件包保证了装置高效、低耗的分离性能十多年基础研究与几十套大型工业化装置的成功经验保证了新装置的综合性能。现国内外各厂家生产的离心式分子蒸馏设备结构大体相同但由于离心式分子蒸馏器的密封技术较难生产工艺复杂国内外生产的厂家较少比较闻名的是美国的Myers公司图是该公司产品的剖面图。Myers公司的真空系统采用的CVC公司的产品再加上其精湛的机械制造工艺和密封技术使该公司的产品确保达到Pa并能长时间连续稳定操作处理量较大。蒸馏设备机械分类分子蒸馏设备分子蒸馏设备是一种特殊的分离技术它不同于传统蒸馏设备依靠沸点差分离原理而是靠不同物质分子运动平均自由程的不同实现分离。其特点是操薰衣草蒸馏设备作温度低(远低于沸点)、真空度高(空载Pa)、受热时间短(以秒计)、分离效率高等特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离。广泛用于精制鱼油、天然维生素E、α亚麻酸、角鲨烯、共轭亚油酸等保健品以及辣椒红色素、固化剂、高纯二聚酸、乳酸等脂肪酸及衍生物。静止式蒸馏设备静止式是最早出现的一种简单、低廉的蒸馏设备。根据外形可分为釜式、盘式等。是一典型静止釜式蒸馏器加热器直接加热置于蒸发室内的料液冷凝器悬于料液上方。高真空下料液飞离液态表面至冷凝器表面被冷凝成液滴并由接馏分的漏斗收集。该装置的主要缺陷是液膜很厚物料被持续加热轻易分解分离效率低现已被淘汰。降膜式蒸馏设备降膜式装置也是早期形式结构简单。物料从进料口进入经分布器后在重力的作用下沿蒸发表面形成连续更新的液膜并在几秒钟内被加热。轻组分从蒸发面逸出飞向冷凝面然后在冷凝面冷却成液态流出被收集残余的液体从重组分出口流出。这种装置的蒸馏效率远远高于静止式分子蒸馏器但由于蒸发面上的物料受流量和粘度的影响不能形成均匀的液膜有时甚至不能完全覆盖蒸发面并且靠重力流动的液膜处于层流状态传质传热效率不高因而严重影响了蒸发有效面积和蒸馏效率。刮膜式蒸馏设备刮膜式蒸馏设备是应用最广的一种分子蒸馏器形式它是对降膜式蒸馏器的有效改进与降膜式的最大区别在于刮膜器的介入。刮膜器将料液在蒸发面上刮成厚度均匀连续更新的涡流液膜大大增强了传质传热效率并有效控制了液膜厚度(mm)、均匀性和物料停留时间使蒸馏效率明显提高热分解显著降低。离心式蒸馏设备离心式蒸馏器的结构如图所示。待分离料液从进料口被送到高速旋转的转盘上在高速旋转的离心力作用下逐渐扩散成均匀的薄膜受热后轻组分飞逸到冷凝面上冷凝汇集到馏分接口重组分从残液接口排出。离心式是较为理想的一种装置与其他类型相比具有以下优点:由于转盘的高速旋转可形成非常薄(mm)且均匀的液膜蒸发速率和分离效率都较好料液在转盘上的停留时间更短有效地避免了物料的热分解转盘和冷凝面的距离可调可适用于不同物系的分离。但由于其非凡的转盘装置对密封技术提出了更高的要求且结构复杂投入成本较高比较适合大规模生产和高经济效益物质的分离。蒸馏设备工作原理蒸馏设备工作原理是置于设备内的轴流泵将料液自底部吸入经循环管上提至真空室通过分散元件分散成液膜液柱液滴状落下然后在液体分配器再分配料液呈膜状均匀地刮膜式分子蒸馏设备沿蒸发面向下流在真空条件下加热的料液中的低挥发分可在真空室顶部被抽走至冷凝器冷凝也可在与蒸发面相对的冷凝面被冷凝蒸发浓缩后的料液朝底部下降再次由轴流泵送至真空室蒸发浓缩如此不断地更新表面不断地蒸发浓缩直至获得合格的产品在该设备内完成了多级分子蒸馏装置造价低投资省操作维修方便可使分子蒸馏技术在工业生产中广泛应用。蒸馏设备对蒸馏塔和釜进行了改造蒸馏塔用铝板制“S”型泡罩塔板铆固在铁板圈成的圆筒内将圆筒逐一焊接而成。蒸馏釜是用铝板制成列管式热交换器在一头花板上列管出头这一头为釜腔发酵物料溢流进入列管内再到蒸馏塔内列管内的物料被蒸馏塔内来的酒汽加热蒸馏。本实用新型比传统设备提高了质量提高了出酒率~节煤~左右创造了经济效益和社会效益。冷凝器内置有列管式和螺旋式两种刮膜器由PTFE材质的成膜辊轮串联在成膜杆上形成机械密封或唇形密封保证驱动轴的紧实成膜杆连接在物料盘上电机带动物料盘旋转同时也带动了成膜杆的转动。转动时可将物料均匀地甩向蒸发器表面转动的辊轮立即将液体刮成均匀的液膜。成膜方式的优点是:刮膜器与加热壁面无机械连接避免了成膜死角可避免刮膜器对蒸发面造成机械伤痕刮膜器和蒸发壁面都无污垢形成设备使用寿命延长可形成高度混合的涡流液膜增强了传质和传热。这些优点已在实践中得到认可并在世界各国的分子蒸馏设备中得到广泛应用。蒸馏设备利用分子平均自由程的差别进行物质分离的其基本原理。待分离的物料在加热板上形成均匀液膜经加热料液分子逸出。在与加热板平行处设一冷凝板蒸馏设备整个装置都是透明玻璃材质在线脱气装置使物料在进入蒸馏器前先脱气保证了蒸发室内的高真空度进样斗配有夹套可进行物料预热中部集成冷凝器轻重组分都采用两级接收瓶均能连续取样次进检测。冷凝板温度低于加热板且与加热板的距离应小于轻分子的平均自由程而大于重分子的平均自由程。这样大部分的轻分子就能到达冷凝面形成液体流出重分子则返回到加热面从而实现了分离。蒸馏设备机械改进蒸馏装置日趋完善但在实际运行中仍然存在很多不足之处。进料系统为保证系统的高真空待分离物料应先脱气大规玻璃制分子蒸馏设备模生产则应单独设置真空除气装置。料液罐应配有加热和搅拌装置来均匀地预热物料提高蒸馏效率。使物料在被送入蒸馏器中前被加热。实验室研究中进料速度是非常重要的操作参数所以进料管路上应安装精确的流量定量控制和测量仪表这将非常有利于分子蒸馏过程的研究。蒸馏器蒸馏器在运转时内部始终处于高真空状态在进行分子蒸馏的传质传热研究中非常缺乏蒸馏器内部温度和压力的数据。现普通装置只能测量蒸发面加热介质的温度和真空泵接口处的压力假如能在蒸馏器内安装温度和压力探头用于测量蒸发面和冷凝面间任一位置的温度和压力对分子蒸馏的过程研究将十分有意义。接受系统原料有可能在常温下呈固体状态那么接收装置就需要有保温或加热设备避免馏出物和残余物在流出过程中冷却成固体堵塞管道。另外接收器的结构可以采用多级接收形式通过调节阀门或转盘实现在不停车的情况下接收不同操作条件下的馏分方便科学研究。冷却系统控制冷却系统温度的恒温水浴应具有加热和制冷两种功能假如只有加热功能那么在气温较高且蒸馏温度较低的情况下就会由于温差过小而导致冷凝效果不明显从而影响产量也会引起冷凝温度的不稳定导致实验结果不平行引入误差。蒸馏设备机械发展不锈钢短程蒸馏设备

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