专利名称：填料分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于酒精生产中分离杂醇油的填料分离器，属于生物分离工程技术领域。
背景技术：
杂醇油是酒精生产过程中的副产物之一，是由蛋白质、氨基酸和糖类经过一系列生化反应分解而成的，主要由异戊醇、异丁醇、正丙醇以及癸酸乙酯等十多种物质组成，它们溶于高浓度乙醇而不溶于低浓度乙醇和水，并呈油状，故俗称杂醇油，一般为酒精产量的
O.2 O. 7wt%。杂醇油是黄色至棕褐色的透明液体，具有特殊的强烈刺激性气味，能抑制人的神经中枢，对人体的中毒和麻醉作用比乙醇大，其毒性作用随着分子量的增大而加剧，其中以异丁醇、异戊醇的毒性较大。在酒精蒸馏过程中，为了保证酒精质量、稳定精馏塔操作，必须将杂醇油从精馏塔中分离出来。而杂醇油是一种重要的精细化工原料，可作溶剂使用，也可用于制造油漆以及作为选矿的浮选剂等。因此，在酒精蒸馏过程中回收杂醇油，既能提高酒精质量，又能提高资源利用率，创造更多的经济价值。目前，国内大多数酒精生产企业采用从酒精精馏塔中提取含杂醇油的酒精溶液，酒精液再进入到杂醇油分离器中进行杂醇油分离的工艺。提取的酒精溶液由水、酒精和杂醇油组成，其中酒精含量一般为42 60% (v/v) 0杂醇油的分离采用水作为萃取剂进行液液萃取，使用最多的杂醇油分离设备是“折流板式分油器”，该设备的结构在章克昌主编的《酒精与蒸馏酒工艺学》(中国轻工业出版社)中做了如下描述“该分油器的底部为蛇管式冷却器，用来冷却混合液；中部为装有折流板的圆筒形油水分离器，中间用挡板分割成不等容积的两部分，中部和底部用隔板隔开，只有蛇管式冷却器的出口通入中部，以使杂醇油稀释液进入分油区；上部为集油区，顶端装一只分油观察罩”。该装置底部采用蛇管式冷却器，其目的是用于酒精液的第二次冷却，因而使分离器结构较复杂；装置内部采用折流板结构，混合液在流动过程中容易产生径流，液体混合不完全，使分离时间缩短；装置的萃取分离级数较低，萃取不彻底，导致杂醇油的收率低，一般在酒精产量的O. 3wt%以下。为提高杂醇油的收率，需要更高效的分离装置，本实用新型就是在这一背景下提出的。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型提供一种分离效率高且结构较简单的杂醇油填料分离器。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的杂醇油填料分离器包括罐体、填料层、筛板和支架，罐体固定于支架上，罐体上装有玻璃管液位计，罐体下部设置有液体混合室，罐体上部设置有杂醇油储室,罐体底部装有淡酒精出口，罐体顶部装有透视镜和排空口 。所述的填料层是由聚丙烯材料制成的空心球体构成，空心球体的直径是5(T80mm。[0008]所述的筛板位于填料层的顶部和底部，其数量是2个，筛板上开有小孔。所述的筛板的小孔直径为10 12mm,孔间距为40 60mm。优选的，所述的罐体外部形状主体部分为圆形，底部为锥形封头。所述的填料层的高度与罐体高度的比值是I :2。所述的罐体直径与罐体高度的比值是I : (2. 5 3. 5)。所述的液体混合室的高度与罐体高度的比值是I : (3 4)。所述的杂醇油储室的高度与罐体高度的比值是I : (4 5)。本实用新型的填料分离器是用于分离酒精生产中产生的杂醇油的装置，为使含有杂醇油的酒精液和水溶液充分接触混合，在该装置内装有空心球体填料，球体填料具有比表面积大、阻力小、传质效率高的优点，广泛应用于化工、生物等行业的分离操作。酒精溶液和水溶液经过填料层时，混合溶液由下而上从每个填料球体表面流动，球体的弧形表面使溶液的流向发生改变并再次混合，延长了混合液的流动时间，使分离层的有效数增加，从而增加了溶液间的传质时间，使萃取杂醇油的时间和次数也增加，由此能够使杂醇油与酒精的分离达到充分彻底。本实用新型依据在液-液萃取操作中，液液两相必须密切接触，并伴有较高程度的湍动和传质，才能使两相达到高效分离的要求，针对目前企业普遍使用的“折流板式分油器”进行的改进。使用本实用新型的杂醇油填料分离器，与现有技术相比其有益效果如下因为省去原有装置底 部的蛇管式冷却器，使本装置结构相对简单，降低了设备投资；分离器内的填料球使混合液经过时的流向发生改变，混合效果更加明显，因而解决了萃取液产生径流的问题；溶液经过填料层时流动时间相对延长，从而增加了萃取时间，因此杂醇油的分离效率和收得率得到明显提高。
图I为本实用新型的杂醇油填料分离器的结构示意图。图2为填料层8的横截面结构示意图。图3为筛板6的带孔面示意图。其中1、罐体，2、液体混合室，3、杂醇油储室，4、酒精冷却液进口，5、稀释水进口，
6、筛板，7、填料支撑装置，8、填料层，9、填料球，10、杂醇油出口，11、淡酒精出口，12、玻璃管液位计，13、排空口，14、透视镜，15、支架，16、筛板小孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不限于此。一种分离酒精生产中产生的杂醇油的填料分离器结构如图I所示，包括罐体I、填料层8、筛板6、支架15。罐体I主体部分的外部形状为圆形，底部为锥形封头，罐体I固定在支架15上，罐体I的直径与罐体I的高度比值是I :3。罐体I内部装有填料球9形成的填料层8，填料层8的高度与罐体高度的比值是I :2，填料球9是由聚丙烯材料制成的空心球体,其直径是60mm。罐体I内部装有筛板6，筛板6的块数为2 ±夹，分别位于填料层8的底部和顶部，底部的筛板6和填料支撑装置7分别被焊接于罐体I内壁上，顶部的筛板6则用卡口固定，便于填料球9的装换,筛板6上均匀分布有孔径为10mm、孔心距为50mm的小孔16,筛板6的底部装有由槽钢制成的填料支撑装置7。罐体I、筛板6及填料支撑装置7均由不锈钢材质加工而成，以避免低浓度酒精液对其的腐蚀。罐体I上装有玻璃管液位计12用于测量分离器内的混合液体和杂醇油的高度。罐体I下部设置有液体混合室2，分别与酒精冷却液进口 4和稀释水进口 5连接，液体混合室2的高度与罐体I高度的比值是I :3. 5。从酒精精馏塔中导出的含有杂醇油的酒精液通过冷却器，直接将温度由90°C降至20°C，酒精液中的酒精浓度为60% (v/v)，采用20°C的已经过软化处理的水做稀释水，在液体混合室2中将酒精液和水混合，使酒精液中的酒精度稀释到7%(v/v)，在混合过程中不使用“折流板式分油器”底部的蛇管式冷却器进行二次冷却混合液，而是将酒精液直接冷却到混合温度，因此装置结构变得较为简单。酒精与水的混合液通过筛板6的小孔16进入到填料层8区域，当混合溶液从填料球9表面流动时，溶液流向会发生改变并再次混合，从而增加了溶液间的传质时间，也使杂醇油的萃取分离时间增加。[0027] 罐体I上部设置有杂醇油储室3与杂醇油出口 10连接，杂醇油储室3的高度与罐体I的高度比值是I :4. 5，杂醇油储室3暂贮存分离出来的杂醇油。进入到填料层8区间的混合液，经过多次萃取分离，杂醇油汇集到分离器上部，当上部杂醇油积聚到一定高度时，加大水的通入量，将油层顶出，经过杂醇油出口 10排到成品器中，杂醇油的排放通过观察液位计12的情况控制。罐体I下部装有淡酒精出口 11，低浓度的酒精液经过淡酒精出口 11排出，再进入到精馏塔中蒸馏。罐体I顶部装有透视镜14和排空口 13，透视镜14用于观察分离器内杂醇油的分离状况，排空口 13用于罐体I内的气体排放。该装置应用于酒精生产中杂醇油的分离，能明显提高杂醇油的分离效果和收得率,能达到酒精生产和酒精质量的`要求。
权利要求1.一种填料分离器，包括罐体、填料层、筛板和支架，罐体固定于支架上，罐体上装有玻璃管液位计，罐体下部设置有液体混合室，罐体上部设置有杂醇油储室,罐体底部装有淡酒精出口，罐体顶部装有透视镜和排空口。
2.如权利要求1所述的填料分离器，其特征在于所述的填料层是由聚丙烯材料制成的空心球体构成，空心球体的直径是5(T80mm。
3.如权利要求1所述的填料分离器，其特征在于所述的筛板位于填料层的顶部和底部，其数量是2个，筛板上开有小孔。
4.如权利要求3所述的填料分离器，其特征在于所述的筛板的小孔直径为10 12謹，孔间距为40 6Ctam。
5.如权利要求1所述的填料分离器，其特征在于所述的罐体外部形状主体部分为圆形，底部为锥形封头。
6.如权利要求1所述的填料分离器，其特征在于所述的填料层的高度与罐体高度的比值是1:2。
7.如权利要求6所述的填料分离器，其特征在于所述的罐体直径与罐体高度的比值是 1 :(2· 5 3. 5)。
8.如权利要求1所述的填料分离器，其特征在于所述的液体混合室的高度与罐体高度的比值是1 :(3 4)。
9.如权利要求1所述的填料分离器，其特征在于所述的杂醇油储室的高度与罐体高度的比值是1 :(4 5)。
专利摘要本实用新型涉及一种填料分离器，属于生物分离工程技术领域，其用于解决酒精生产中分离杂醇油的生产问题。填料分离器包括罐体、填料层和支架，罐体下部设置液体混合室、上部设置杂醇油储室。罐体内部装有填料层，填料层由聚丙烯材料制成的空心球体构成，填料层的底部装有筛板，筛板的底部装有由槽钢制成的填料支撑装置。含杂醇油的酒精溶液经过填料层时，与水发生萃取分离，杂醇油集于分离器的上部，含酒精的水溶液则集于分离器的下部。这种填料分离器结构较简单，可应用于酒精生产中杂醇油的分离，能明显提高杂醇油的分离效果和收得率，能达到酒精生产和酒精质量的要求。
文档编号B01D11/04GK203123617SQ201320103449
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日
发明者董永胜 申请人:山东轻工业学院