油类物质分子蒸馏系统的制作方法

本实用新型属于油类回收炼化技术领域，具体涉及一种油类物质分子蒸馏系统。

背景技术：

废润滑油(废机油)的再生加工利用不仅能够产生巨大的经济效益，而且对环境保护的意义尤其重大，能够有效减少大气、水源和土壤的污染。因此，国内外加快了废润滑油再生加工利用的研究力度。

目前，废机油再生方法分为以下三类：1、化学处理法：废润滑油经酸洗、碱洗中和、脱色等步骤，需经过很长时间以及多种化学原料反应才能实现废润滑油再生，同时会产生大量的酸渣等工业废料，造成环境污染，故化学处理法是国家现在明文禁止的一种废机油再生方法；2、蒸馏法：传统的蒸馏法，俗称土练法，是将废机油直接加热使其气化蒸发，高温气态的油雾在冷凝器的冷却作用下冷凝成液态油份得以收集，蒸馏法存在的最大问题是所收集的油份纯净度低(包含汽油、柴油等多种混合油份)、易氧化变色、生产效率低等；3、分子蒸馏法：分子蒸馏法能够克服化学处理法和蒸馏法的主要问题，但是，在三种废机油再生工艺中所采用的设备结构最为复杂，设备的制造和安装均较为困难，投资巨大，运行成本高，并不能满足大规模的废润滑油再生加工需求。

在现有的各种分子蒸馏法中一般采用两级蒸馏的方式，但是每个蒸馏装置均需要配置专用的热源，能源消耗巨大，致生产运行成本居高不下。解决以上问题成为当务之急。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种油类物质分子蒸馏系统，能够共用一个热源而实现两级蒸馏。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种油类物质分子蒸馏系统，包括一级蒸馏装置和二级蒸馏装置，所述一级蒸馏装置上具有气态组份收集口Ⅰ，所述二级蒸馏装置上具有气态组份收集口Ⅱ，其要点在于：在所述一级蒸馏装置和二级蒸馏装置之间设置有预热供油管路、热量供给管路和蒸馏供油管路；当废油进入一级蒸馏装置，蒸馏得到的气态组份由气态组份收集口Ⅰ排出，剩余的废油经预热供油管路进入二级蒸馏装置加热，加热后的废油经热量供给管路回流到一级蒸馏装置，作为一级蒸馏装置的热源，回流到一级蒸馏装置的废油经蒸馏供油管路再次回到二级蒸馏装置，蒸馏得到的气态组份由气态组份收集口Ⅱ排出。

采用以上结构，废油在一级蒸馏装置内被加热，废油部分蒸馏气化后从气态组份收集口Ⅰ排出，剩余的液态废油进入二级蒸馏装置，这些废油在二级蒸馏装置内被加热后回流至一级蒸馏装置，作为一级蒸馏装置的唯一热量来源，然后作为一级蒸馏装置热源的废油再次进入二级蒸馏装置，在二级蒸馏装置内被进一步加热，蒸馏气化得到气态组份，并从气态组份收集口Ⅱ排出；从气态组份收集口Ⅰ收集得到了沸点较低的气态组份，即轻组份，从气态组份收集口Ⅱ收集得到了沸点较高的气态组份，包含轻组份(沸点大于气态组份收集口Ⅰ收集的轻组份)和重组份，实现了废油的两级气化分离，降低了后期进一步提纯加工难度；同时，一级蒸馏装置和二级蒸馏装置能够共用二级蒸馏装置内的同一个热源，大幅提高了能源利用率，减小了能源的消耗，从而有效降低了生产运行成本。

作为优选：所述一级蒸馏装置上具有油液出口、回流供热进口和回流供热出口，所述二级蒸馏装置上具有预热进口、预热出口和蒸馏进口；所述预热供油管路的两端分别与油液出口和预热进口连接，所述热量供给管路的两端分别与预热出口和回流供热进口连接，所述蒸馏供油管路的两端分别与回流供热出口和蒸馏进口连接。采用以上结构，通过各个进出口限定了一级蒸馏装置和二级蒸馏装置的内部结构，使一级蒸馏装置和二级蒸馏装置同预热供油管路、热量供给管路和蒸馏供油管路共同构成了一个线路清晰明确的废油二级分子蒸馏通路，便于一级蒸馏装置和二级蒸馏装置的具体结构设计与制造。

作为优选：所述一级蒸馏装置的内部包括一级蒸馏腔和用于加热一级蒸馏腔的回流供热腔，所述油液出口和气态组份收集口Ⅰ均与一级蒸馏腔连通，所述回流供热进口和回流供热出口均与回流供热腔连通；所述二级蒸馏装置包括外筒以及设置在该外筒内部的加热筒，所述加热筒的内部具有热源腔，所述外筒和加热筒之间形成二级蒸馏腔，所述预热进口和预热出口均与热源腔连通，所述蒸馏进口和气态组份收集口Ⅱ均与热源腔连通。采用以上结构，废油在一级蒸馏腔内被加热，废油部分蒸馏气化后从气态组份收集口Ⅰ排出，剩余的液态废油流入热源腔，废油在热源腔内被加热后流入回流供热腔，回流供热腔中的废油对一级蒸馏腔提供热量，并且是一级蒸馏腔的唯一热量来源，回流供热腔中的废油流入二级蒸馏腔，在二级蒸馏腔内受加热筒加热，蒸馏气化得到气态组份，并从气态组份收集口Ⅱ排出；一级蒸馏装置和二级蒸馏装置能够共用加热筒内的一个热源，大幅提高了能源利用率，减小了能源的消耗，从而有效降低了生产运行成本；一级蒸馏装置和二级蒸馏装置的结构新颖，简单可靠，易于制造，成本低廉。

作为优选：在所述加热筒上外套有油液分布器，该油液分布器与加热筒的筒壁之间留有间隙；当位于加热筒上端面上的废油流经间隙后，在加热筒的筒壁上形成薄膜状的油层，蒸馏得到的气态组份由气态组份收集口Ⅱ排出。采用以上结构，通过油液分布器的设计，使废油流经油液分布器加热筒筒壁之间的间隙后，能够呈薄膜状附着在加热筒的筒壁上，且厚度均匀，从而大幅提高了废机油分子蒸馏的效率，能够满足大规模的废油再生加工需求，减小能源的消耗，降低生产运行成本。

作为优选：所述加热筒为圆筒形，所述油液分布器为圆环形，并外套在加热筒的上端部，该油液分布器的内壁与加热筒的筒壁之间形成所述间隙。采用以上结构，结构简单可靠，易于制造，安装便捷，成本低廉，能够稳定地在加热筒的筒壁上形成均匀的薄膜状油层。

作为优选：在所述加热筒的上方设置有油液预分布器，该油液预分布器的下部具有一圈环形的出液口。采用以上结构，通过油液预分布器能够避免废油涌向加热筒的上端面，而是呈瀑布状地洒在加热筒的上端面上，从而配合油液分布器，有效提高了在加热筒筒壁上形成薄膜状油层的成型效率，同时防止废油向外涌出油液分布器的情况发生。

作为优选：在所述一级蒸馏装置的内部设置有内罐，该内罐与一级蒸馏装置之间形成所述回流供热腔，所述内罐的内腔为所述一级蒸馏腔。采用以上结构，结构简单可靠，易于制造，成本低廉，废油预热效率高。

作为优选：在所述一级蒸馏装置的内部设置有搅拌器；当废油进入一级蒸馏腔后，通过搅拌器在内罐的内壁上形成薄膜状的油层。采用以上结构，通过搅拌器，能够快速地在内罐的内壁上形成薄膜状的油层，从而大幅提高了废机油预热和分子蒸馏的效率，满足大规模的废油再生加工需求，减小能源的消耗，降低生产运行成本。

作为优选：在所述热源腔内设有以螺旋方式分布的预加热管，该预加热管的一端通过预热供油管路与一级蒸馏腔连通，另一端通过热量供给管路与回流供热腔连通。采用以上结构，通过螺旋式的预加热管，大幅提高了废油在热源腔内的加热效率，降低了能源消耗。

作为优选：所述蒸馏供油管路的出油口位于加热筒的上方，在所述外筒的下部设置有回油口，该回油口通过回油管路与蒸馏供油管路连通。采用以上结构，通过回油口的设计，不仅能够防止外筒和加热筒之间的废油积聚过多而影响加热筒筒壁上的薄膜状油层的蒸发效率，而且能够通过回油管路循环到蒸馏供油管路，从而循环回二级蒸馏腔内，实现废油的循环补充。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型提供的油类物质分子蒸馏系统，结构新颖，易于实现，实现了废油的两级气化分离，降低了后期进一步提纯加工难度；同时，一级蒸馏装置和二级蒸馏装置能够共用二级蒸馏装置内的同一个热源，大幅提高了能源利用率，减小了能源的消耗，从而有效降低了生产运行成本。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为二级蒸馏装置的外部结构示意图；

图3为二级蒸馏装置的内部结构示意图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为油液预分布器的结构示意图；

图6为一级蒸馏装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

请参见图1、图3和图6，一种油类物质分子蒸馏系统，包括一级蒸馏装置2和二级蒸馏装置1。其中，所述一级蒸馏装置2的内部包括一级蒸馏腔21和回流供热腔22，回流供热腔22可以包覆在一级蒸馏腔21的外部，也可以位于一级蒸馏腔21的内部，还可以是其它结构，只要回流供热腔22能够为一级蒸馏腔21提供热量即可。在该一级蒸馏装置2上设置有与一级蒸馏腔21连通的气态组份收集口Ⅰ23。所述二级蒸馏装置1包括外筒11以及设置在该外筒11内部的加热筒12，所述外筒11和加热筒12之间形成二级蒸馏腔13，在所述外筒11上设置有与二级蒸馏腔13连通的气态组份收集口Ⅱ113，所述加热筒12的内部具有热源腔121。所述一级蒸馏腔21、热源腔121、回流供热腔22和二级蒸馏腔13通过管路依次连通，当废油依次流经一级蒸馏腔21、热源腔121、回流供热腔22和二级蒸馏腔13后，蒸馏得到的气态组份由气态组份收集口Ⅰ23和气态组份收集口Ⅱ113排出。

具体地说，废油在一级蒸馏腔21内被加热，此时，废油部分蒸馏气化后从气态组份收集口Ⅰ23排出，剩余的液态废油流入热源腔121，废油在热源腔121内被加热后流入回流供热腔22，回流供热腔22中较热的废油对一级蒸馏腔21提供热量，并且是一级蒸馏腔21的唯一热量来源，回流供热腔22中的废油流入二级蒸馏腔13，在二级蒸馏腔13内受加热筒12加热，蒸馏气化得到气态组份，并从气态组份收集口Ⅱ排出。

更进具体地说，所述一级蒸馏装置2上具有油液出口27、回流供热进口221、回流供热出口222和气态组份收集口Ⅰ23，所述二级蒸馏装置1上具有预热进口124、预热出口125、蒸馏进口112和气态组份收集口Ⅱ113。

所述油液出口27和预热进口124之间连接有预热供油管路81，所述预热出口125和回流供热进口221之间连接有热量供给管路82，所述回流供热出口222和蒸馏进口112之间连接有蒸馏供油管路83。

当废油进入一级蒸馏装置2，蒸馏得到的气态组份由气态组份收集口Ⅰ23排出，剩余的废油经预热供油管路81进入二级蒸馏装置1加热，加热后的废油经热量供给管路82回流到一级蒸馏装置2，作为一级蒸馏装置2的热源，回流到一级蒸馏装置2的废油经蒸馏供油管路83再次回到二级蒸馏装置1，蒸馏得到的气态组份由气态组份收集口Ⅱ113排出。

如图2～图5所示，所述二级蒸馏装置1的具体结构如下：

请参见图2和图3，所述二级蒸馏装置1包括外筒11以及设置在该外筒11内部的加热筒12，所述加热筒12的内部具有热源腔121，所述外筒11和加热筒12之间形成二级蒸馏腔13，所述预热进口124和预热出口125与热源腔121连通，所述蒸馏进口112和气态组份收集口Ⅱ113与热源腔121连通。

请参见图3，所述加热筒12为圆筒形的罐体结构，其内部形成所述热源腔121，该加热筒12的下端穿出外筒11，在所述加热筒12上设置有热源进口123以及与热源腔121连通的烟气排出管122，其中，所述热源进口123位于加热筒12的下端，该热源进口123与燃烧器5相连，烟气排出管122位于加热筒12的上端，所述燃烧器5向加热筒12内提供热气，且热气最终从烟气排出管122排出。这样热量从下往上传播的设计能够提高热源对加热筒12筒壁和预加热管16的加热效率，提高了能源的利用效率。所述烟气排出管122的进气端安装在加热筒12的上端面，并与热源腔121连通，并且，该烟气排出管122先向上延伸再向外弯折形成“L”形，并最终穿出外筒11，烟气排出管122这样的设计以便于安装油液预分布器14。

在所述加热筒12中设有预加热管16，在所述热源腔121内设有以螺旋方式分布的预加热管16，该预加热管16的一端通过预热供油管路81与一级蒸馏腔21连通，另一端通过热量供给管路82与回流供热腔22连通。需要指出的是，预加热管16的进口端位于出口端的下方，这样的设计能够进一步提高预热废油的效率。因此，所述预热供油管路81经外筒11插入加热筒12与预加热管16的进口端连通；所述热量供给管路82经外筒11插入加热筒12与预加热管16的出口端连通。

请参见图2和图3，所述外筒11为圆筒形的罐体结构，该外筒11的底壁111自外筒11的侧壁斜向上延伸至加热筒12的筒壁，形成上小下大的锥面结构，在所述外筒11侧壁的下端设置有出渣口115，使二级蒸馏腔13内残留的重油、沥青等杂质即使在整套设备不停机的情况下也能够排出，既保持了二级蒸馏腔13的清洁度，又提高了废油分子蒸馏的效率。并且，在出渣口115通过出渣管路85与废渣收集箱6连接，以便于集中收集与处理重油、沥青等杂质。

在所述外筒11上设置有气态组份收集口Ⅱ113，所述气态组份收集口Ⅱ113位于外筒11的上端，以利于气态组份的排出。所述蒸馏供油管路83经外筒11的蒸馏进口112插入二级蒸馏腔13内，且蒸馏供油管路83的出油口位于加热筒12上端面的上方，能够将废油引至加热筒12的上端面，以便于在加热筒12的筒壁上形成薄膜状的油层。并且，在所述外筒11的下部设置有回油口114，该回油口114的位置低于加热筒12的上端面，且高于出渣口115的位置，需要指出的是，回油口114的位置不宜过高，以免影响加热筒12筒壁上形成的薄膜状油层的面积，从而保证了分子蒸馏的效率。另外，所述回油口114通过回油管路84与蒸馏供油管路83连通，实现废油的循环补充。在所述回油管路84上设置有储油箱3，在该储油箱3上安装有液位计4，通过储油箱3能够实现油液的供给调节，进一步防止二级蒸馏腔13底部积聚的油液过多，同时，通过液位计4能够准确获知储油箱3内的油量，以控制是该开启储油箱3向蒸馏供油管路83供油，还是开启回流供热腔22向蒸馏供油管路83供油。

请参见图3和图4，在所述加热筒12的上端部安装有油液分布器15，该油液分布器15与加热筒12的筒壁之间留有间隙17，使从蒸馏供油管路83引至加热筒12上端面的废油流过间隙17后在加热筒12的筒壁上形成薄膜状的油层。具体地说，所述油液分布器15为圆环形，并套在加热筒12的以外，该油液分布器15的内壁与加热筒12的筒壁之间形成所述间隙17，并且，该油液分布器15的上缘高于加热筒12的上端面，下缘低于加热筒12的上端面，能够有效防止位于加热筒12上端面的废油向外涌出，使废油能够持续高效地在加热筒12的筒壁上形成薄膜状的油液层。另外，油液分布器15的下缘向内收窄，使加热筒12筒壁上形成的薄膜状油层厚度更薄，从而进一步提高废油的分子蒸馏效率。

请参见图3和图5，在所述加热筒12的上方设置有油液预分布器14，该油液预分布器14的下部具有一圈环形的出液口141，所述蒸馏供油管路83的出油口位于油液预分布器14的内部。具体地说，所述油液预分布器14包括圆盘形的安装部142和圆环形的收集部143，所述安装部142和收集部143合围形成上部敞口的筒状结构，所述出液口141成型于收集部143的下缘和安装部142的外缘之间。并且，所述安装部142套设在烟气排出管122上，安装容易，稳定可靠。所述蒸馏供油管路83从油液预分布器14的敞口处插入。

请参见图1和图6，所述一级蒸馏装置2的具体结构如下：

在一级蒸馏装置2的内部设置有内罐24，该内罐24与一级蒸馏装置2的内壁之间形成所述回流供热腔22，所述内罐24的内腔为所述一级蒸馏腔21。在所述一级蒸馏装置2的内部设置有搅拌器25，该搅拌器25插入一级蒸馏腔21中，当废油进入一级蒸馏腔21后，通过搅拌器25在内罐24的内壁上形成薄膜状的油层，大幅提高了废油预热和轻组份蒸馏气化的效率。

请参见图6，所述回流供热腔22的底部具有回流供热进口221，顶部具有回流供热出口222，所述回流供热进口221通过热量供给管路82与预加热管16的出口端连通，所述回流供热出口222与蒸馏供油管路83相连。

所述一级蒸馏装置2具有油液进口26和油液出口27，所述油液进口26位于一级蒸馏装置2的上端，油液出口27位于一级蒸馏装置2的下端，所述油液出口27通过管路与预加热管16的进口端连通。

请参见图6，在预热供油管路81和回油管路84上均安装有油泵7，以向整套油类物质分子蒸馏系统提供流动的压力。

进一步地，在各条管路上均安装有单向阀，以防止回流，同时便于控制管路的切换。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。