一种高效率松脂蒸馏装置的制作方法

本发明涉及一种蒸馏装置，具体是一种高效率松脂蒸馏装置。

背景技术：

松香是用途广泛的工业原料。松树的松脂含有松香和松节油，蒸出松节油就得到松香。松脂经溶解、沉清、除杂，稀释成流动性好的脂液后进入蒸馏工序。在目前的生产工艺中蒸馏脂液时有两股蒸汽起作用，第一是间接蒸汽，它通过蛇管传热，将脂液不停加温直到蒸馏结束时的195℃左右；第二是直接蒸汽，它喷入脂液中，与脂液混合共沸抽出松节油。此工艺称为蒸汽法，是目前世界各国松香产业的主流工艺。此工艺虽成熟但能耗大，每吨松香要耗1吨蒸汽，因此工厂要用大锅炉来供汽，对环境有影响。在其总能耗中，溶解、沉清两道工序共占10％，蒸馏工序占90％，在蒸馏工序的能耗中，间接蒸汽占其25％，直接蒸汽占其75％。由此可知，松香生产要大幅度节能，必须先改进蒸馏工序，第一要大量节减直接蒸汽，第二要降低蒸馏温度，这样才能取得明显的节能效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高效率松脂蒸馏装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高效率松脂蒸馏装置，包括分子蒸发筒和分子冷却器，所述的分子蒸发筒呈直筒形，分子蒸发筒的筒外壁有加热夹套，在加热夹套下部设有加热源进口，上部设有热源出口，在分子蒸发筒筒顶部有连接法兰，连接法兰以下有真空泵接口、松脂脂液进口和松脂脂液分怖环，在分子蒸发筒底部有松节油接盘、松节油出口和松香出口；在松脂脂液分怖环至松节油接盘之间的内筒壁表面是分子蒸发面，分子蒸发面的直径从200毫米至1200毫米范围内，分子蒸发面的垂直长度(H)从1500毫米至2500毫米范围内；所述的分子冷却器呈直筒形，在分子冷却器顶部平面有连接法兰、冷却液输入管的管口和冷却液输出管口，冷却液输入管另一端穿入分子冷却器内，分子冷却器底部用密封底密封；分子冷却器与分子蒸发筒的连接是用连接法兰、连接法兰和螺栓密封连接，使分子冷却器垂直悬于分子蒸发筒内，中轴线与分子蒸发筒中轴线重合；分子冷却器的筒体外表面是分子冷却面，它的垂直长度与分子蒸发面长度相等；分子冷却面表面做成垂直排列的三角齿形波纹状，使分子冷却表面积扩大到1.5倍至2倍之间，各三角齿形波纹的边长相等，边长为3毫米-6毫米，齿角为60°-80°，齿顶圆直径小于分子蒸发面直径20毫米到40毫米，使分子冷却面与分子蒸发面之间的距离在10毫米至20毫米之间；所述加热源包括整流桥Q、电阻R1、电容C1、电容C5、二极管VD1、电位器RP1、时基芯片U1和三端稳压器U2，所述电容C5一端分别连接220V交流电一端、电阻R4和电热丝RL，电容C5另一端分别连接电阻R4另一端和二极管VD4正极，二极管VD4负极连接整流桥Q的一个交流输入端，整流桥Q的另一个交流输入端分别连接220V交流电另一端和固态继电器SSR引脚3，所述整流桥Q输出负极分别连接电容C4、三端稳压器U1接地端、电容C3、电阻R3、电容C2、时基芯片U1引脚1和电容C1，电容C4另一端分别连接整流桥Q输出正极和三端稳压器U2输入端，三端稳压器U2输出端分别连接电容C3另一端、时基芯片U1引脚4、时基芯片U1引脚8和电阻R1，电阻R1另一端分别连接时基芯片U1引脚7、二极管VD2负极和二极管VD1正极，二极管VD1负极连接电位器RP1一端，电位器RP1另一端连接电阻R2，电阻R2另一端连接二极管VD2正极，电位器RP1滑片分别连接电容C1另一端、时基芯片U1引脚2和时基芯片U1引脚6，时基芯片U1引脚3连接发光二极管VD3正极，发光二极管VD3负极连接固态继电器SSR引脚1，固态继电器SSR引脚2连接电阻R3另一端，固态继电器SSR引脚4连接电热丝RL另一端。

作为本发明进一步的方案：所述时基芯片U1采用NE555。

作为本发明进一步的方案：所述三端稳压器U2采用7805。

作为本发明进一步的方案：所述固态继电器SSR采用TAC018。

作为本发明再进一步的方案：所述二极管VD4为稳压二极管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明省去直接蒸汽和降低蒸馏温度，比蒸馏法节能70％以上。

附图说明

图1为高效率松脂蒸馏装置的结构示意图。

图2为高效率松脂蒸馏装置中加热源的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种高效率松脂蒸馏装置，包括分子蒸发筒和分子冷却器，所述的分子蒸发筒呈直筒形，分子蒸发筒的筒外壁有加热夹套8，在加热夹套8下部设有加热源进口7，上部设有热源出口9，在分子蒸发筒筒顶部有连接法兰15，连接法兰15以下有真空泵接口10、松脂脂液进口1和松脂脂液分怖环2，在分子蒸发筒底部有松节油接盘4、松节油出口5和松香出口6；在松脂脂液分怖环2至松节油接盘4之间的内筒壁表面是分子蒸发面3，分子蒸发面3的直径D从200毫米至1200毫米范围内，分子蒸发面的垂直长度H从1500毫米至2500毫米范围内；所述的分子冷却器呈直筒形，在分子冷却器顶部平面有连接法兰11、冷却液输入管12的管口和冷却液输出管口13，冷却液输入管12另一端穿入分子冷却器内，分子冷却器底部用密封底16密封；分子冷却器与分子蒸发筒的连接是用连接法兰11、连接法兰15和螺栓M密封连接，使分子冷却器垂直悬于分子蒸发筒内，中轴线与分子蒸发筒中轴线重合；分子冷却器的筒体外表面是分子冷却面14，它的垂直长度与分子蒸发面3长度H相等；分子冷却面14表面做成垂直排列的三角齿形波纹状，使分子冷却表面积扩大到1.5倍至2倍之间，各三角齿形波纹的边长C相等，边长C为3毫米-6毫米，齿角R为60°-80°，齿顶圆直径d小于分子蒸发面3直径20毫米到40毫米，使分子冷却面14与分子蒸发面3之间的距离在10毫米至20毫米之间；所述加热源包括整流桥Q、电阻R1、电容C1、电容C5、二极管VD1、电位器RP1、时基芯片U1和三端稳压器U2，所述电容C5一端分别连接220V交流电一端、电阻R4和电热丝RL，电容C5另一端分别连接电阻R4另一端和二极管VD4正极，二极管VD4负极连接整流桥Q的一个交流输入端，整流桥Q的另一个交流输入端分别连接220V交流电另一端和固态继电器SSR引脚3，所述整流桥Q输出负极分别连接电容C4、三端稳压器U1接地端、电容C3、电阻R3、电容C2、时基芯片U1引脚1和电容C1，电容C4另一端分别连接整流桥Q输出正极和三端稳压器U2输入端，三端稳压器U2输出端分别连接电容C3另一端、时基芯片U1引脚4、时基芯片U1引脚8和电阻R1，电阻R1另一端分别连接时基芯片U1引脚7、二极管VD2负极和二极管VD1正极，二极管VD1负极连接电位器RP1一端，电位器RP1另一端连接电阻R2，电阻R2另一端连接二极管VD2正极，电位器RP1滑片分别连接电容C1另一端、时基芯片U1引脚2和时基芯片U1引脚6，时基芯片U1引脚3连接发光二极管VD3正极，发光二极管VD3负极连接固态继电器SSR引脚1，固态继电器SSR引脚2连接电阻R3另一端，固态继电器SSR引脚4连接电热丝RL另一端。所述时基芯片U1采用NE555。所述三端稳压器U2采用7805。所述固态继电器SSR采用TAC018。所述二极管VD4为稳压二极管。

本发明装置将三角齿形波纹状的冷却面齿顶圆直径做成比分子蒸发面的直径小20毫米到40毫米，使分子冷却面与分子蒸发面之间的距离在10毫米至20毫米之间，是根据分子运动原理，脂液膜在高真空度中流经分子蒸发面时，脂液膜中的松香分子和松节油分子被加热时都会按各自的运动半径作分子运动，不断从脂液膜面逸出和返回。由于松节油沸点比松香低很多，在相同条件下其分子运动的距离比松香分子远很多，所以本松脂短程蒸馏器将分子冷却面设在松节油分子运动时能到达而松香分子不能到达的距离内，即分子冷却面与分子蒸发面之间的距离相差10毫米至20毫米，这样分子冷却面就能捕捉和冷却松节油分子，而松香分子则返回脂液膜。

加热源采用光/电式固态继电器SSR，将控制电路和电热丝RL进行电气隔离，安全可靠，它的另一个特点是加热时间可根据温升的需要自行调节，调节方便。电路由降压整流电路、占空比可调的多谐振荡器（由NE555组成）和固态继电器SSR控制电路等组成。

降压整流电路由降压电容C5、整流桥Q和滤波电容C4组成，并经三端稳压器U2（7809）稳压出+9V电压，为控制电路供电，控制升温的加热电路是以时基芯片NE555为核心组成的，NE555和R1、R2、RP1、VD1、VD2组成一个占空比可调的低频多谐振荡器，其振荡周期是一个定值，但占空比可通过RP1调节。

在振荡周期不变的条件下，通过调节RP1，可在大范围内改变其占空比，即改变电热丝RL的加热间隔时间（通/断时间）。NE555输出高电平期间，VD3点亮（表示正在加热），并加到光/电式固态继电器SSR的初级，通过光/电耦合，经固态继电器SSR次级的晶闸管触发导通，加热电热丝RL通电加热，电热丝升温，当温升达到所需温度后，通过调节RP1，使占空比减小，保持电热丝温度恒定。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。