一种真空蒸馏器的蒸发系统的制作方法

本实用新型属于涉及一种蒸馏器的组成结构，尤其涉及一种真空蒸馏器的蒸发系统。

背景技术：

植物沥青是用植物油脂(包括食用油脂精练时产生的副产品)生产混合脂肪酸、油酸时的蒸馏残余物，行业中称为植物沥青或黑脚，该物料是十分粘稠的黑色胶状物，含有多种碳链的混合脂肪酸，例如棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸等，含量在40％左右，为了提高产品的收得率，必须将沥青中脂肪酸含量下降到20％以内，目前行业内普遍采用降膜加热器加热沥青提取混合脂肪酸，蒸馏温度在250℃左右，但是在240℃以上，沥青中的亚油酸就极易聚合成粘胶状，因此降低蒸馏温度是首要环节，但是植物沥青的粘稠及亚油酸(包括油酸、硬脂酸等)的高沸点，即使真空残压小于2毫米汞柱，加热到250℃左右，仍有较多的混合脂肪酸(包括亚油酸等)留在粘稠的沥青中无法蒸出，而沥青中亚油酸进一步聚合、结焦，使沥青无法流动，从而堵塞加热管，使得加热器逐渐失效。因此要提高脂肪酸的回收率，需解决上述难题。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种真空蒸馏器的蒸发系统，可以有效降低脂肪酸沸点来降低加热温度，避免亚油酸的聚合，能够保持加热管管壁清洁，使得加热管寿命得到增长。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种真空蒸馏器的蒸发系统，包括封闭的壳体，所述壳体内设置有蒸发区，在蒸发区内设置有加热器，所述加热器包括设置在壳体内的上下间隔平行设置的平板和多个加热管，平板周缘与壳体内壁封闭连接，上下平板上对应开设有多个均匀设置的第一通孔，加热管上下两端分别与上下对应的第一通孔周缘封闭连接；在加热管的下端设置有水蒸汽管，水蒸汽管上设置有多个喷嘴(13)，每个喷嘴伸入一个加热管的下端开口。由于水与脂肪酸在液态、气态时都互不相溶，依据乌拉尔定律的原理，在蒸馏时可通入水蒸汽，从而降低混合脂肪酸蒸汽压，也就降低了混合脂肪酸的沸点，可以在较低温度下(≤230℃)把混合脂肪酸蒸馏出来，同时也防止了亚油酸聚合。通过设置水蒸汽管，并在水蒸汽管上设置喷嘴，并将喷嘴直接插入加热管中喷入蒸汽，一方面水蒸汽进入高温沥青中迅速膨胀，推动沥青在加热管中快速上升，既提高了管内沥青与管外导热油之间的热交换率，又降低了沥青的粘度，有利脂肪酸蒸汽从沥青中逸出；另一方面蒸汽搅动管内沥青向上流动，而且还冲刷管壁，使粘附在管壁上的沥青被冲下，使管壁保持干净，有利于热量传递，提高了加热器效率，当加热器停止运行时，可用蒸汽清洁加热管，彻底解决了加热器管内结焦堵塞的难题。

作为优选，所述水蒸汽管的走向沿加热管的分布设置。

作为优选，所述水蒸汽管呈开口圆形。

作为优选，所述喷嘴呈喇叭状开口，其喇叭状开口的最大开口面积小于加热管下端的横截面积。喷嘴呈喇叭状开口因而蒸汽进入加热管时为喇叭状喷射，一方面，其推动作用更明显，另一方面也可对加热管管壁进行冲刷，保持管壁清洁。

作为优选，所述加热管的周围充盈有导热油，在蒸发区的侧壁设置有导热油的进油管和出油管。

作为优选，所述加热器的中心处还设置有中央循环管，所述中央循环管的上端与加热管的上端齐平，中央循环管的下端低于加热管的下端。加热器中心的循环管是将从各个加热管上部流出的沥青回流入加热器底部，其截面积是各加热管截面积之和的1～2倍，回流的沥青部份与新进入的沥青混合继续进入加热管加热，充分保证了沥青内的脂肪酸含量下降到20％以内。

作为优选，所述中央循环管的截面积是各加热管截面积之和的1～2倍。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.利用乌拉尔定律，通过设置水蒸汽管，并在水蒸汽管上设置喷嘴，并将喷嘴直接插入加热管中喷入蒸汽，一方面水蒸汽进入高温沥青中迅速膨胀，推动沥青在加热管中快速上升，既提高了管内沥青与管外导热油之间的热交换率，又降低了沥青的粘度，有利脂肪酸蒸汽从沥青中逸出；另一方面蒸汽搅动管内沥青向上流动，而且还冲刷管壁，使粘附在管壁上的沥青被冲下，使管壁保持干净，有利于热量传递，提高了加热器效率，当加热器停止运行时，可用蒸汽清洁加热管，彻底解决了加热器管内结焦堵塞的难题。

2.加热器中心的循环管是将从各个加热管上部流出的沥青回流入加热器底部，回流的沥青部份与新进入的沥青混合继续进入加热管加热，充分保证了沥青内的脂肪酸含量下降到20％以内。

附图说明

图1是本实用新型蒸馏器的结构示意图。

图2是加热器的俯视图。

图3是水蒸汽管的俯视图。

图4是冷凝液接收器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1～图4所示的一种用于从植物沥青中提取脂肪酸的水蒸气真空蒸馏器，包括封闭的壳体1，壳体1大致呈圆柱状。在壳体1内从上到下依次为抽真空区2、冷却区(图上未标识)、冷凝液回收区3、蒸发区(图上未标识)、进料区4以及出料区5。抽真空区2位于壳体1内顶端，在壳体1顶端设置有真空管6，真空管6与外界抽真空系统相连，通过抽真空系统将壳体内的气压抽至小于2毫米汞柱。在冷却区内设置有冷凝器7，该冷凝器用于将蒸发区排出的气体冷凝，冷凝器7采用水冷，在冷却区的侧壁设置有冷却水的进水管21和出水管22。在冷凝液回收区3内设置有冷凝液回收装置8，冷凝液回收装置8用于回收冷凝器7冷凝后低落的液体。在蒸发区内设置有加热器9，加热器9用于将植物沥青中的脂肪酸蒸出，使植物沥青中的脂肪酸含量降低至20％以下。加热器9和冷凝液回收装置8之间设置有除雾网16。在进料区4的侧壁还设置有用于植物沥青进料的进料管10。出料区5位于壳体1底部，在壳体1底部设置有出料管11，出料管11上设置有排料阀23，出料管11的另一端伸入植物沥青接收器20中。

加热器9包括设置在壳体内的上下间隔平行设置的平板(图上未标识)、多根加热管91以及一根中央循环管92。平板周缘与壳体内壁封闭连接，从而构成桶状的外壳。上下平板上对应开设有多个均匀设置的第一通孔(图上未标识)，在加热管91上下两端分别与上下对应的第一通孔(图上未标识)周缘封闭连接，在上下平板(图上未标识)的中心处对应开设有第二通孔(图上未标识)，中央循环管92的上下两端分别与上下对应的第二通孔(图上未标识)周缘封闭连接。第一通孔环绕第二通孔设置，因而加热管91环绕中央循环管92设置。中央循环管92的上端与加热管91的上端齐平，中央循环管92的下端低于加热管91的下端。中央循环管92的截面积是各加热管91截面积之和的1～2倍。在加热管91的下端设置有水蒸汽管12，水蒸汽管12的走向沿加热管9的分布设置，因此水蒸汽管12呈开口圆形。水蒸汽管12穿过壳体1与外界的蒸汽装置相连。在水蒸汽管12上设置有多个喷嘴13，每个喷嘴13伸入一个加热管91的下端开口。喷嘴13呈喇叭状开口，其喇叭状开口的最大开口面积小于加热管91下端的横截面积。喷嘴呈喇叭状开口因而蒸汽进入加热管时为喇叭状喷射，一方面，其推动作用更明显，另一方面也可对加热管管壁进行冲刷，保持管壁清洁。本实施例中采用在加热管91的周围充入导热油来加热通入加热管91中的植物沥青。在蒸发区的侧壁设置有导热油的进油管14和出油管15，进油管14和出油管15位于壳体1的异侧，且进油管14在出油管15的上方。壳体1、加热器9和水蒸汽管12共同构成蒸馏器的蒸发系统。

冷凝液回收装置8包括设置在冷凝液回收区3的冷凝液接收器17和开设在冷凝液回收区3侧壁上的冷凝液出料口18。冷凝液接收器17包括导流盖171、导流板172和支撑结构。导流盖171呈倒置的漏斗形。导流盖171设置在支撑结构上端且导流盖171的边沿超出蒸汽通孔174。导流板172设置在支撑结构的下端并与冷凝液出料口18相连通。支撑结构包括上支撑部175、下支撑部176以及用于连接上支撑部175和下支撑部176的连接部177。上支撑部175和下支撑部176呈圆柱形，并且上支撑部175的直径小于下支撑部176的直径，连接部177呈倒置的漏斗形，连接部177的上端连接上支撑部175，连接部177的下端连接下支撑部176。在连接部177上以及上支撑部175和导流盖171的连接处设置有蒸汽通孔174。导流板172倾斜设置，其最低点位于冷凝液出料口18处。壳体1、冷凝液回收装置8和冷凝液出料口18共同构成蒸馏器的冷凝回收系统。

在出料管11和真空管6之间还连通有气压平衡管19，所述气压平衡管19上连通有溢流管24，溢流管24的溢流口与加热管91的上端管口持平，溢流管24的下端伸入植物沥青接收器20的液面以下，达到液封的作用。

本实用新型所述的一种用于从植物沥青中提取脂肪酸的水蒸气真空蒸馏器，其工作流程如下：

首先外界抽真空系统启动，通过真空管6将壳体1内抽真空，使得壳体1内的真空残压小于2毫米汞柱。通过进油管14不断向加热器9内注入导热油，使导热油与加热管91外壁充分接触，通过出油管15将导热油排出，保证导热油的循环。启动冷凝器7，进水管21和出水管22保证冷凝器7正常工作。通过进料管10向进料区4内注入植物沥青，当植物沥青进入到加热管91后，外界的蒸汽装置启动，通过水蒸汽管12以及设置在水蒸汽管12上的喷嘴13将水蒸气喷入加热管91内，一方面水蒸汽进入高温沥青中迅速膨胀，推动沥青在加热管中快速上升，既提高了管内沥青与管外导热油之间的热交换率，又降低了沥青的粘度，有利脂肪酸蒸汽从沥青中逸出；另一方面蒸汽搅动管内沥青向上流动，而且还冲刷管壁，使粘附在管壁上的沥青被冲下，使管壁保持干净，有利于热量传递，提高了加热器效率。各个加热管上部流出的沥青通过中央循环管92回流入加热器底部，回流的沥青部份与新进入的沥青混合继续进入加热管加热，充分保证了沥青内的脂肪酸含量下降到20％以内。溢流管的溢流口与加热管上口持平，当沥青液位高于加热管上口时，沥青从溢流管流出，反之则不流，保持液位的平衡。蒸发区产生的水蒸气和脂肪酸蒸汽通过蒸汽通孔174进入冷却区冷却，冷凝液接收器17在此过程中起导流蒸汽的作用(主要由连接部177作用)。水蒸气和脂肪酸蒸汽经冷凝器7冷却液化后，其液体通过冷凝液接收器17导流后从冷凝液出料口18排出。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。