专利名称：罐内冷凝导流减压蒸馏器的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机物料的减压蒸馏装置，特别是一种罐内冷凝导流减压蒸馏器。
背景技术：
减压蒸馏是一种通过降低气压而实现降低料液沸点温度的节能和抑制蒸馏料液热解的蒸馏方法，目前已被广泛应用，但是减压蒸馏的节能性及抑制蒸馏料液热解的程度是当前蒸馏领域技术人员的关注焦点。现有技术中的一种减压蒸馏器，参见附图I ;图中蒸发罐1，油气出口 6，油气排放 管线10，真空泵11，冷凝器12，废气排放管线13，馏出物14，馏出物收集罐15，废机油18，蒸发罐支架19，放热体20。蒸发罐I是一个卧式罐体容器，安放在蒸发罐支架19之上，在其顶部设置有油气出口 6，在其内中下部环绕设置有放热体20并盛装有废机油18，在其外部包装有保温材料；放热体20是环绕安装在蒸发罐I内中下部的盘形管，该盘形管的两端头分别穿越蒸发罐I的罐壁与外界相通；油气排放管线10的进口与油气出口 6连通，该管线穿越冷凝器12其出口与馏出物收集罐15的进口连通；馏出物收集罐15是一个立式罐体容器安放在支架之上，其上端设置有插入适当深度的进口和出口，其内部收集有馏出物14 ;真空泵11的进口通过废气排放管线13与馏出物收集罐15的出口连通；在蒸发罐I的上部还装配有进料管线和进料阀门，在馏出物收集罐15的下部还装配有排料管线和排料阀门。将废机油18通过进料阀门和进料管线注往蒸发罐I内，其注入量约占蒸发罐I体积的二分之一左右。利用热载体在放热体20内循环，为蒸发罐I内的废机油18进行放热，受热后的废机油18温度不断上升，当达到废机油18在其真空气压下的蒸发温度时，蒸发现象开始出现，在此时的废机油18中，不断有被汽化的高温油气脱离废机油18液面不断上升，一部分高温油气被蒸发罐I的上半部罐壁因温差使其冷却液化，再次回流至下部被加热的废机油18中，另一部分不能被冷却液化的高温油气，经由油气出口 6进入油气排放管线10内。进入油气排放管线10内的高温油气，穿越冷凝器12接受冷却降温并进入馏出物收集罐15内，经冷却降温被液化的馏出物14被馏出物收集罐15所收集，不能被冷却液化的废气经由废气排放管线13及真空泵11被排往外界。在持续不断的蒸发的过程中，为了维持蒸发罐I内废机油18的最佳液位，废机油输送管线与蒸发罐I的进料阀门连通，经由蒸发罐I的进料管线，将适量的废机油18补充至蒸发罐I的内部。此结构的蒸馏器存在的缺陷是一部分高温油气被蒸发罐I的上半部罐壁因温差使其冷却液化，再次回流至下部被加热的废机油18中，再次接受受热蒸发，由此不但降低了装置的节能性，还加剧了蒸馏料液的热解程度，也降低了装置的加工效率。中国专利公开的另外一种分子蒸馏器，专利号CN 101732881 A，它的结构是蒸馏器筒体的做功部分由圆形垂直夹套组成，在夹套中有热媒导热油为放热体，在夹套筒体内设置有冷凝器，在夹套筒体内壁至冷凝器之间设置有由上下法兰、立柱及刮板条组成的转笼装置，在夹套筒体上部设置有上法兰、物料进口、与转笼装置连接的转轴、减速机及电动机，在夹套筒体下部分别设置有真空口、斜槽、重油出口、轻油收集槽、轻油出口等，该装置冷凝管的外侧管壁与筒体内壁之间的径向距离设置为3. 6cm 4. 2cm。筒体的内径设置在460mm 580mm之间，筒体内工作部分长度设置在I. 3m I. 8m之间。此装置的缺点是因其紧凑精密性较高及小型化，很难实现长时间高产能的加工模式，不适应加工高沸点、热敏性要求较高、内含较多杂质且加工附加值较低的料液，否则因冷凝管的外侧管壁与筒体内壁之间的径向距离设置仅为3. 6cm 4. 2cm，在夹套筒体内壁至冷凝器之间设置有由上下法兰、立柱及刮板条组成的转笼装置，非常容易使料液液滴由筒体内壁飞溅至冷凝管的外侧管壁之上，由此形成短路蒸发；因料液内含较多的杂质势必会在较短的工作时间内所产生的固相物将装置的紧凑精密空间进行污浊破坏，使装置在较短的工作时间内进入较长的检修周期中。由于装置的小型化，势必造成装置的加工效率低。装置结构比较复杂，容易造成装置的制造成本及维护成本过高。综上所述由于装置的检修周期长，容易将缩短装置的生产周期，加上加工效率低等因素，最终会导致加工费用过高而很难体现料液加工的经济效益。·
如下解释将被本专利的说明书所引用
料液是指待蒸馏提纯的物料，既馏出物产品的原料。馏出物料液经加热汽化蒸发分离后经冷却得到的液相馏份。流程距离在蒸发过程中，料液液面距可以收集馏出物的高度距离。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术之不足，而提供一种能收集蒸发罐内因遇冷回流而产生的馏出物并抑制馏出物往复受热的罐内冷凝导流减压蒸馏器。本发明解决其技术问题采用如下技术方案
一种罐内冷凝导流减压蒸馏器，包括蒸发罐，放热体，油气出口，油气排放管线、冷凝器、馏出物收集罐，废气排放管线，所述蒸发罐内废机油的上方设置有导流槽，该导流槽通过导流管线与所述馏出物收集装置连通。采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，通过收集废机油在高温受热蒸发时因遇冷而被冷凝液化的馏出物，不但高效抑制馏出物再次回流至被加热的废机油中而避免过度热解，还能降低大量的制热能耗、真空压差和流程距离，还可大幅提高装置的工作效率。本发明的优选方案是
所述导流槽包括槽体内层、槽体外层和槽体端板，上述槽体内层、槽体外层和槽体端板相互连接构成密闭的夹层空间，所述槽体内层和槽体外层之间设有贯穿的导流孔，该导流孔与所述导流管线连通。所述夹层空间内填充有保温材料。所述导流槽均布设置在蒸发罐内的中上部，该导流槽上方设置有与蒸发罐连接的第一导流板。所述导流槽均布设置在蒸发罐内的中上部，在相邻导流槽之间的上方设置有第二导流板。所述第二导流板之间设置有液化冷凝器，该液化冷凝器的进口与蒸发罐外部相通。所述液化冷凝器的出口设置于蒸发罐之内。所述液化冷凝器的出口设置于蒸发罐之外。所述油气出口与导流管线出口分别与同一条油气排放管线连通。所述蒸发罐是一个卧式结构的罐体容器。
图I是现有技术中的一种减压蒸馏器。 图2是本发明的结构示意图。图3是蒸发罐内部俯视示意图。图4是蒸发罐内部结构示意图(去掉液化冷凝器的俯视图)。图5是蒸发罐内部导流槽以及导流槽支架以下的俯视图。图6是蒸发罐内部导流管线以下部分的俯视图。图7是导流槽结构示意图。图8是导流槽端部的导流端板结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例详述本发明
有机物料其中包括废润滑油，以下实施例以废润滑油减压蒸馏提取再生润滑基础油为例进行描述。一种罐内冷凝导流减压蒸馏器，参见附图；图中蒸发罐1，第一导流板2，第二导流板3，液化冷凝器支架4，液化冷凝器5，液化冷凝器进口 51，液化冷凝器第一出口 52，液化冷凝器第二出口 53，第一阀门54，第二阀门55，油气出口 6，导流槽7，导流孔71，槽体内层72，槽体外层73，夹层空间74，槽体端板75，导流机构支架8，第一导流槽支架9，油气排放管线10，真空泵11，冷凝器12，废气排放管线13，馏出物14，馏出物收集罐15，导流管线16，第二导流槽支架17，废机油18，蒸发罐支架19，放热体20。本实施例中，蒸发罐I是一个卧式结构的罐体容器，安放在蒸发罐支架19之上，蒸发罐I的顶部设置有油气出口 6，蒸发罐I内中下部环绕设置有放热体20，并盛装有废机油18，蒸发罐I中上部水平横向连接有导流机构支架8，导流机构支架8下方分布连接有第一导流槽支架9，导流机构支架8与第一导流槽支架9之间的罐壁上水平纵向连接有向下倾斜的第一导流板2，蒸发罐I的外部包装有保温材料。蒸发罐I是卧式结构的罐体容器，能够将废机油18的蒸发面积及导流收集面积实现最大化。蒸发罐I内废机油18的上方设置有导流槽7，导流槽7的底部通过导流管线16与馏出物收集装置连通；馏出物收集装置是馏出物收集罐15。导流槽7的断面呈U型结构，导流槽7由槽体内层72、槽体外层73和槽体端板75构成，槽体内层72、槽体外层73和槽体端板75相互连接构成密闭的夹层空间74，槽体内层72的两条边与槽体外层73的两条边连接，槽体端板75将槽体内层72和槽体外层73的两端封住；槽体内层72和槽体外层73之间设有贯穿的导流孔71，导流孔71与导流管线16连通。为了进一步提高导流槽7的隔热性能，夹层空间74内填充有保温材料；通过夹层空间74实现减缓导流槽7外壳将高温油气冷凝液化的程度。油气出口 6置于蒸发罐I的顶部并与油气排放管线10连通，油气排放管线10的另一端与馏出物收集罐15连通。导流槽7均布设置在蒸发罐I内的中上部，左、右两边缘最外侧的导流槽7上方设置有与蒸发罐连接的第一导流板2 ;通过第一导流板2将导流槽7上方蒸发罐I罐壁之上的馏出物14导入导流槽7的内部。第一导流板2是一个长条形金属板，金属板呈倾斜角度与蒸发罐I的罐壁焊接，倾斜向上的一侧与蒸发罐I的罐壁焊接，倾斜向下的一侧延伸至下方设置的导流槽7的上方。导流槽7均布设置在蒸发罐I内的中上部，相邻导流槽7之间的上方设置有第二·导流板3。第二导流板3呈角钢形结构，角钢结构的两条边靠近导流槽上方，通过呈角钢形结构第二导流板3的倾斜角度，不但可以将落在第二导流板3之上的馏出物导入导流槽7的内部，还可以将遇冷液化而附着在第二导流板3其下的馏出物通过其倾斜角度导入导流槽7的内部。第二导流板3之间设置有液化冷凝器5，液化冷凝器5的进口与蒸发罐I的外部相通。液化冷凝器5的出口设置于蒸发罐I之内。液化冷凝器5的出口设置于蒸发罐I之夕卜。液化冷凝器5的进口与蒸发罐I外部相通，通过液化冷凝器5与穿越上行高温油气之间的温差，可更多地将高温油气冷却液化成馏出物14。液化冷凝器5是由一个具有三口组成的盘旋管状体并安放在蒸发罐I内的液化冷凝器支架4之上，液化冷凝器进口 51和液化冷凝器第二出口 53穿越蒸发罐I的罐壁与外界相通，液化冷凝器第一出口 52安装在接近于液化冷凝器第二出口 53蒸发罐I内的液化冷凝器5上，液化冷凝器第一出口 52和液化冷凝器第二出口 53上分别安装有第一阀门54和第二阀门55。为了在蒸发罐I内较多地收集馏出物14的同时还实现最佳的换热节能效果，液化冷凝器5的出口设置于蒸发罐I之内，通过打开第一阀门54，关闭第二阀门55使液化冷凝器5满足要求，可以向蒸发罐I内持续补充废机油18的废机油输送管线与液化冷凝器进口51连通，将常温或较低温度的废机油18经由液化冷凝器进口 51，穿越液化冷凝器5与高温油气进行换热，经换热后的高温油气被液化成馏出物14，经换热后的废机油18温度升高，经由液化冷凝器第一出口 52、第一阀门54进入蒸发罐I内受热蒸发的废机油18中。液化冷凝器5的出口设置于蒸发罐I之外，通过关闭第一阀门54，打开第二阀门55使液化冷凝器5满足要求，可将常温下的水经由液化冷凝器进口 51，穿越液化冷凝器5与高温油气进行换热，经换热后的高温油气被液化成馏出物14，经换热后的热水经由液化冷凝器第二出口 53、第二阀门55排往外界。油气出口 I与导流管线16的出口分别与同一条油气排放管线10连通；能够实现在增加装置功能、增加装置产能效率下的装置结构简单化。导流槽7均布安装在蒸发罐I内的导流槽支架之上，两边缘之处的导流槽7安放在第一导流槽支架9上，非边缘之处的导流槽7安放在第二导流槽支架17上。
放热体20是环绕安装在蒸发罐I内中下部的盘形管，盘形管的两端头分别穿越蒸发罐I的罐壁与外界相通。油气排放管线10的上端口与油气出口 6连通，侧端口与导流管线16出口连通，下端穿越冷凝器12与馏出物收集罐15的进口连通。馏出物收集罐15是一个立式罐体容器安放在支架之上，上端设置有插入适当深度的进口和出口，内部收集有馏出物14。真空泵11为本系统的真空源，其进口通过废气排放管线13与馏出物收集罐15的出口连通，其出口与外界相通。蒸发罐I的上部还装配有进料管线和进料阀门。馏出物收集罐15的下部还装配有排料管线和排料阀门。
液化冷凝器5之中还填充有流动的冷却介质，冷却介质可以是水，还可以是油，也可以是向蒸发罐I内持续补充的废机油18等。针对保持密封状态的夹层空间74，可以向其内填充保温材料，保温材料可以是空气、保温棉或针对大气下的真空。导流槽7不局限于上述实施例中所列举的并列安装形式，它还可以通过交错层叠或其它布局等安装形式发挥导流收集馏出物14的作用。导流板既可以通过第一导流板2的形式体现，还可以通过第二导流板3的形式体现，也可以以其它形式体现，它是指能够将其上方被冷凝液化的高温馏出物14导入导流槽7内的部件。液化冷凝器5、导流板及导流槽7不局限于上述实施例中所列举的形式，还可以通过盘旋或弯曲等形式发挥冷凝及导流收集的作用。放热体20不局限于上述实施例中所列举的形式，还可以通过电热或燃料燃烧直接放热等方式实现其放热功能。上述各实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。将废机油18通过进料阀门和进料管线注往蒸发罐I内，其注入量约占蒸发罐I体积的二分之一左右。利用热载体在放热体20内循环，为蒸发罐I内的废机油18进行放热，开启真空泵11，使蒸馏器系统实现真空减压状态，为降低废机油18沸点提供有利条件。受热后的废机油18温度不断上升，当达到废机油18在其真空气压下的蒸发温度时，蒸发现象开始出现，此时的废机油18中，不断有被汽化的高温油气脱离废机油18液面不断上升。脱离废机油18液面不断上升的高温油气将穿越导流槽7与导流槽7之间的缝隙继续向上运行，一部分顺延油气出口 6进入油气排放管线10内，另一部分高温油气被蒸发罐I的上半部罐壁因温差使其被冷却成液态高温馏出物14并回流至导流槽7中，在导流管线16的作用下，被导流槽7所收集的液态高温馏出物14将顺延导流管线16进入油气排放管线10内。进入油气排放管线10内的高温油气及液态高温馏出物14，将穿越冷凝器12接受冷却降温并进入馏出物收集罐15内部，经冷却降温所得到的馏出物14被馏出物收集罐15所收集，不能被冷却液化的废气经由废气排放管线13及真空泵11被排往外界。持续不断的蒸发的过程中，为了维持蒸发罐I内废机油18的最佳液位，废机油输送管线与蒸发罐I的进料阀门连通，经由蒸发罐I的进料管线，将适量的废机油18补充至蒸发罐I的内部。虽然蒸发罐I的外部包装有保温材料，但是保温材料也存在散热的弊端，在受热蒸发工况下蒸发罐I的上半部罐壁温度必然低于高温油气的温度，与高温油气必然形成一定温差，在温差的作用下，必然将一部分高温油气冷凝液化。通过在蒸发罐I内部将导流槽7和导流管线16的联合应用，可将在蒸发罐I内部因冷却回流产生的高温馏出物14及时收集不但高效抑制该馏出物14再次回流至被加热的废机油18中而避免过度热解；还能降低因该馏出物14往复受热而需要的制热能耗；通过在蒸发罐I内部收集得到的高温馏出物14，可大幅降低产生该馏出物14的高温油气体积，由此降低蒸发罐I内部与真空源之间的压差；本装置的结构中，导流槽7的上口即为可 以收集馏出物14的最低高度，能够缩短高温油气的流程距离；并能进一步提高装置的工作效率。
权利要求
1.一种罐内冷凝导流减压蒸馏器，包括蒸发罐，放热体，油气出口，油气排放管线、冷凝器、馏出物收集罐，废气排放管线，其特征在于所述蒸发罐内废机油的上方设置有导流槽，该导流槽通过导流管线与所述馏出物收集装置连通。
2.根据权利要求I所述的罐内冷凝导流减压蒸馏器，其特征在于所述导流槽包括槽体内层、槽体外层和槽体端板，上述槽体内层、槽体外层和槽体端板相互连接构成密闭的夹层空间，所述槽体内层和槽体外层之间设有贯穿的导流孔，该导流孔与所述导流管线连通。
3.根据权利要求2所述的罐内冷凝导流减压蒸馏器，其特征在于所述夹层空间内填充有保温材料。
4.根据权利要求I所述的罐内冷凝导流减压蒸馏器，其特征在于所述导流槽均布设置在蒸发罐内的中上部，该导流槽上方设置有与蒸发罐连接的第一导流板。
5.根据权利要求I所述的罐内冷凝导流减压蒸馏器，其特征在于所述导流槽均布设置在蒸发罐内的中上部，在相邻导流槽之间的上方设置有第二导流板。
6.根据权利要求5所述的罐内冷凝导流减压蒸馏器，其特征在于所述第二导流板之间设置有液化冷凝器，该液化冷凝器的进口与蒸发罐外部相通。
7.根据权利要求6所述的罐内冷凝导流减压蒸馏器，其特征在于所述液化冷凝器的出口设置于蒸发罐之内。
8.根据权利要求6所述的罐内冷凝导流减压蒸馏器，其特征在于所述液化冷凝器的出口设置于蒸发罐之外。
9.根据权利要求I所述的罐内冷凝导流减压蒸馏器，其特征在于所述油气出口与导流管线出口分别与同一条油气排放管线连通。
10.根据权利要求I所述的罐内冷凝导流减压蒸馏器，其特征在于所述蒸发罐是一个卧式结构的罐体容器。
全文摘要
本发明涉及有机物料的减压蒸馏装置，特别是一种罐内冷凝导流减压蒸馏器。它包括蒸发罐，放热体，油气出口，油气排放管线、冷凝器、馏出物收集罐，废气排放管线，所述蒸发罐内废机油的上方设置有导流槽，该导流槽通过导流管线与所述馏出物收集装置连通。本发明与现有技术相比，通过收集废机油在高温受热蒸发时因遇冷而被冷凝液化的馏出物，不但高效抑制馏出物再次回流至被加热的废机油中而避免过度热解，还能降低大量的制热能耗、真空压差和流程距离，还可大幅提高装置的工作效率。
文档编号C10G7/06GK102908794SQ201210322768
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者吴国存, 冯斌 申请人:吴国存