立式换热式熔融结晶器的制作方法

文档序号:14931322发布日期:2018-07-13 18:17阅读:409来源:国知局

本实用新型涉及熔融结晶器,属于物质分离技术领域,具体地涉及一种立式换热式熔融结晶器。



背景技术:

丙交酯的生产和开发利用在近几年得到了越来越广泛的重视,其原因主要是利用丙交酯的开环聚合是制备高分子量聚乳酸的有效方法。聚乳酸是一种很有发展前途的生物可降解材料,由于它在自然环境中分解的最终产物是二氧化碳和水,对环境无毒无害,同时具有良好的生物相容性和生物降解性、优良的力学性能、易于加工成型等优点,是一种优异的医用高分子材料。而利用丙交酯的开环聚合反应是制备高分子量聚乳酸的有效方法,其聚合产物-聚乳酸分子量可达上百万。现有的化工生产条件下,丙交酯的制备通常使用减压法或常压法与各自相应的配套设备进行制备,无论是常压法还是减压法,制备得到的丙交酯均含有一定量的杂质,如以光学L-乳酸溶液为原料,制备得到的粗丙交酯主要由L-丙交酯、m-丙交酯、微量乳酸及低聚物等组成,丙交酯沸点高、凝固点高,具有热敏性,极易吸水发生开环反应,因此,丙交酯精制难度较大,常用的丙交酯精制方法有萃取、精馏及结晶等,其中,熔融结晶是利用被分离物质各组分或关键组分之间凝固点的不同,通过调节能量的传输控制传质,使混合物在熔融态下高熔点组分结晶析出以达到分析提纯的目的。

现有的熔融结晶器多为管式填料塔,在填料塔内部设置分布器、布膜器等分离装置,常用的布膜管多为管状,料液由进料管进入料布膜管后沿着管状料布膜管的内壁边缘均匀地流入料布膜管中,形成具备一定厚度的均匀地、流型平稳的液膜,为后续换热蒸发做准备。但这类管状料布膜管通常布膜不够均匀,造成布膜效果不理想,物质分离度不高。



技术实现要素:

为解决上述物质分离度不高的技术问题,本实用新型提供了一种立式换热式熔融结晶器,主要用于丙交酯的精制工艺。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种立式换热式熔融结晶器,包括筒体,所述筒体内部设有列管,所述筒体内部还设置有液体分布器、料布膜器、油布膜器、第一料管板、第二料管板和油管板,所述液体分布器设置在料布膜器的上方,所述料布膜器的一端固定连接第一料管板,所述料布膜器的另一端固定连接第二料管板,所述油布膜器固定设置在油管板上,所述油布膜器设置在列管的外围。

进一步地,所述料布膜器为若干根半径相同的外螺纹管,每根所述外螺纹管的外侧面上均开设有供料液均匀分布的四头方形螺旋型凹槽,所述四头方形螺旋型凹槽围绕每根外螺纹管的中心轴线方向从外螺纹管的顶端延伸至外螺纹管的底端,所述每根外螺纹管的顶端还连接升气管。

再进一步地,所述四头方形螺旋型凹槽中的每个螺旋型凹槽的导程为螺距的3~5倍。

更进一步地,所述液体分布器为管式液体分布器,所述管式液体分布器包括进液管、液体分布管、支管和布液管,所述布液管的侧面上均匀设有若干个供料液流出的通孔。

有益效果:

本实用新型立式换热式熔融结晶器用于分离提纯粗丙交酯工艺,其中熔融结晶器中的料布膜器对料液均匀布膜,不仅能有效的分离出粗丙交酯中的杂质,得到纯度较高的L-丙交酯,一次提纯后产品的纯度提高至99.5%,二次提纯后产品的纯度提高至99.9%,产品的回收率提高至77.7%,而且该立式换热式熔融结晶器还可用于工业上应用。

附图说明

图1为本实用新型精制丙交酯的熔融结晶器的结构示意图;

图2为图1中料布膜器的结构示意图;

图3为图1中料布膜器与升气管连接后的剖视图;

图4为图1中液体分布器的结构示意图;

图5为图4的D-D向结构示意图;

其中,上述图中的各部件及管口标号如下:

筒体1、进料口2、进料管3、液体分布器4、进液管4-1、液体分布管4-2、支管4-3、布液管4-4、第一通孔4-5、料布膜器5、四头方形螺旋型凹槽5-1、升气管6、油布膜器7、第一料管板8、油管板9、第二料管板10、出料口11。

具体实施方式

为了更好地解释本实用新型,以下结合具体实施例及附图进一步阐明本实用新型的主要内容,但本实用新型的内容不仅仅局限于以下实施例。

如图1所示,本实用新型公开了一种立式换热式熔融结晶器。该熔融结晶器包括筒体1,所述筒体1上端设有进料口2,所述筒体1内部设置有进料管3、液体分布器4和料布膜器5,所述进料口2与进料管3保持内部管道相通,所述进料管3的出口端连接液体分布器4,所述液体分布器4设置在料布膜器5的上方,如图2和图3所示,所示料布膜器5为若干根半径相同的外螺纹管,每根所述外螺纹管的侧面上均开设有供料液均匀分布的四头方形螺旋型凹槽5-1,所述四头方形螺旋型凹槽5-1围绕外螺纹管的中心轴线方向从外螺纹管的顶端延伸至外螺纹管的底端;此外,所述四头方形螺旋型凹槽5-1中的每个螺旋型凹槽的导程为螺距的3~5倍(本实施例优选为4倍),结合图3可知,每根所述外螺纹管的顶端均连接升气管6的一端,再次结合图1可知,每根所述升气管6的另一端竖直朝向筒体1的上端,同时,本实施例优选外螺纹管的顶端与升气管7的一端采用螺纹连接。

如图4、图5,所示液体分布器4为管式液体分布器,所述管式液体分布器包括连接进料管3出口端的进液管4-1、液体分布管4-2、支管4-3和布液管4-4,所述布液管4-4的侧面上均匀设有若干个供料液流出的通孔,所述布液管4-4与每根外螺纹管的顶端之间留有间隙。

结合如1可知,每根外螺纹管的顶端均固定连接第一料管板8,外螺纹管的底端固定连接第二料管板10,油布膜器7固定设置在油管板9上,油布膜器7还设置在列管的外围;所述第一料管板8、第二料管板10和油管板9均固定设置在筒体1的内壁上,且第一料管板8、第二料管板10和油管板9均与筒体1的中心轴线方向垂直,所述筒体1的下端还设有供料液流出的出料口11。

本实用新型的熔融结晶器的工作原理:料液沿进料口流入进料管,然后继续沿进料管流入液体分布器中,在液体分布器中完成分布后,沿通孔流出,落入到外螺纹管的顶端,再在外螺纹管侧面上的螺旋型凹槽中完成均匀的布膜,外螺纹管外侧设置的油布膜器对外螺纹管进行温控,使得料液在螺旋型凹槽中完成熔融结晶等,最后,完成分离的料液沿出料口流出熔融结晶器。

以上实施例仅为最佳举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。除上述实施例外,本实用新型还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围。

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