专利名称：一种刮板薄膜蒸发器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转式薄膜蒸发器，具体地说是一种通过旋转刮板强制成膜，可在真空条件下进行降膜蒸发的新型高效蒸发器。
背景技术：
旋转式薄膜蒸发器主要涉及石油化工、制药和视频加工等行业的物料浓缩、蒸发、 精馏、脱溶；它传热系数大、蒸发强度高、过流时间短、操作弹性大，在化工、石化、医药、农药、日化、食品、精细化工等行业获得广泛应用，已有技术中。旋转式薄膜蒸发器主要包括主轴、由主轴带动的旋转刮板装置以及夹套、筒体、上下封头及电机等构成。在旋转式薄膜蒸发器中，刮板装置时该设备的一个关键装置，物料在进入设备分离过程中，通过旋转刮板在蒸发器筒壁上的强制成膜，进而实现在真空条件下进行降膜蒸发的工作过程。因此该刮板装置的结构形式是否适应工艺要求成为设备正常连续运转的关键因素。早在60年代，就有英国专利提出可倾斜的铰链式刮板膜蒸发器。在之后的各种报道中，主要是对刮板进行了改型，以改善物料分布状况，加强传热，最终提高蒸发效率。根据工艺的要求，目前的刮板形式主要有四种，即活动式刮板、铰链式刮板、固定式刮板和螺旋刮板。如安广辉.利用薄膜蒸发器提高生产率[J].化工设计通讯2008， 34 (3), 25-27 禾口 Jcin Cvengro, tefan Pollak, Miroslav Micov. Film wiping in the molecular evaporator [J]. Chem. Eng. J. 81 (2001) 9 - 14.中所述，活动式刮板式一种最基本、最常见的刮板形式刮板被安装在转子的四条刮板导槽内，由于受转子旋转的离心力作用而沿径向甩向蒸发筒体内壁面，同时随转子一起做圆周运动。刮板的这种刮动，使物料在蒸发壁面上呈膜状湍流状态，极大提高了传热系数，同时这种连续的刮动，有效地抑制物料的过热、干壁和结垢等显现。固定式刮板和螺旋刮板均采用金属材料，它被刚性连接在转子上，刮板的长度与同蒸发筒身，旋转刮板与蒸发筒身内壁的间隙仅为l_2mm，要求较高的加工与安装进度，它适宜特高粘度以及容易起泡沫物料的蒸发浓缩、脱溶或提纯。铰链式刮板适宜于易在加热面上结垢的物料，刮板通常采用非金属件，采用活动铰链方式将刮板安装在转架上。当转子转动时，由于离心力的作用，刮板被紧压在蒸发筒体内壁，(与壁面) 呈一定角度在壁面滑动，将物料刮成薄膜，且房子壁面结垢。而弹性刮板则利用弹簧的原理使得刮板装入主筒体后，就与主筒体累表面贴合在一起，特别适合于粘度比较大的物料。 以前，对于粘度比较大的物料，只有选择固定刮板，而固定刮板式不可能与主筒体表面接触的，他们之间的始终有一定的间隙，在一定程度上降低了蒸发效果。弹簧刮板正好弥补了这
相比专利CN 101362027A—种旋转式薄膜蒸发器和CN 201510770U用于刮板薄膜蒸发器的转子；两篇专利都使用的是改进型的铰链式刮板。但在处理敏感物料时，由于物料的各种的特殊性质，在摩擦感度，热敏感性以及静电感度上都有较高的要求，一般的旋转刮板不能应用于此领域。发明内容本实用新型的目的在于提供一种旋转式薄膜蒸发器。实现本实用新型目的的技术解决方案为一种刮板薄膜蒸发器，包括蒸发室，旋转刮板，在蒸发室内上部的主轴下端设有液体分布器，所述液体分布器有分配器和料液分布槽，液体分布器与分配器呈敞口倒圆锥状，并带有三根液体分布槽，液体分布槽一端连接圆锥状的液体分布器，另一端与蒸发筒体内壁相切，分配器连接在主轴上，收集料液并均勻的把料液分配到三根料液分布槽上，并起到释放料液中夹带的气体的作用，液体分布槽安设于旋转刮板上方，连接在主轴上，在蒸发筒体下部设有温度探测点。本实用新型与现有技术相比，其显著优点结构简单、紧凑、合理；由于使用旋转刮板装置，能够使旋转刮板在各种进料条件下与蒸发筒体内表面贴合，并控制成膜厚度，降低摩擦度，由于充分完全接触，可起到强化传热的效果，且可高速、高效的完成蒸发过程，并确保蒸发过程的安全可靠，完全适用于多种条件下的工况。
附图1是本实用新型刮板薄膜蒸发器的剖面图。附图2是本实用新型装置中的料液分布器示意图。附图3是本实用新型装置中的刮板截面放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。本实用新型通过具有新型刮板和料液分布装置的旋转式薄膜蒸发器连续化快速浓缩蒸发提纯包括含能材料在内的热敏、易燃易爆危险物质，降低生产成本，提高生产过程中的安全性。本实用新型刮板薄膜蒸发器包括蒸发室和旋转刮板4，所述旋转刮板4可更换，并由聚四氟材料或导电碳纤维材料制成。通过上封头与蒸发筒体9相连接；上封头带液封，以保证真空条件下设备的稳定运行；分配器1连接在主轴5上，收集料液并均勻的把料液分配到三个料液分布槽7上，并起到释放料液中夹带的气体的作用。料液分布槽7有10度至 40度的倾斜，并带有弧度，呈螺旋线状倾斜分布，随着主轴5旋转，通过离心力与重力均勻的把料液分布到蒸发筒体9内壁，并使料液贴附在蒸发筒体9上，而不产生飞溅。所述旋转刮板4安装在蒸发室内中段及下段，刮板轴3安装在蒸发室上端的转子横梁2上，转子横梁2用于调节和连接刮板轴3、旋转刮板4的位置。转子横梁2位于分布槽下方连接在主轴上，由主轴5驱动，并带动刮板轴3围绕主轴5旋转，刮板4为圆筒状套于刮板轴3上；所述刮板4外侧一端与蒸发室紧贴，内侧一端与刮板轴3相贴，并被刮板轴 3带动沿蒸发筒体9内侧滚动。夹套8内通过加热介质为蒸发筒体9的加热段提供稳定的热能，保证蒸发的进行， 在夹套8的进出管线都安装灵敏热电阻温度计，实时监控加热情况；并在蒸发筒体9下部的蒸发料液测温口 10安装灵敏热电阻温度计，保证蒸发物料在安全条件下进行蒸发。蒸发筒体9上部开孔为蒸发二次蒸汽出口 6，二次蒸汽由此被负压吸入后续设备内冷凝。下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。[0017]实施例二氯甲烧——正丁醇溶液蒸发实验本实验使用使用含20%体积浓度的正丁醇做溶质二氯甲烷做溶剂的溶液作为原料液，使用蒸发面积为0. 05 Hf的实验室用小型刮板薄膜蒸发器来对原料液进行单级蒸发。 进料温度为室温进料，室温在18°C至22°C之间。考虑到正丁醇的沸点为115°C，切正丁醇也有挥发性，蒸发温度最高设定为100°C。在设备预热完成，并达到负压的条件下，使用蠕动泵进料。蒸发的到的浓缩液通过高效气相色谱进行浓度分析。可以得到如下实验数据实验数据表
权利要求1.种刮板薄膜蒸发器，包括蒸发室，旋转刮板，在蒸发室内上部的主轴[5]下端设有液体分布器，其特征在于所述液体分布器有分配器[1]和料液分布槽，液体分布器与分配器 [1]呈敞口倒圆锥状，并带有三根液体分布槽[7]，液体分布槽[7] —端连接圆锥状的液体分布器，另一端与蒸发筒体[9]内壁相切，分配器[1]连接在主轴[5]上，液体分布槽[7] 安设于旋转刮板上方，连接在主轴上，在蒸发筒体[9]下部设有温度探测点。
2.根据权利要求1所述的刮板薄膜蒸发器，其特征在于所述旋转刮板安装在蒸发室内中段及下段，刮板轴[3]安装在蒸发室上端的转子横梁[2]上，转子横梁[2]位于分布槽下方连接在主轴上，刮板[4]为圆筒状套于刮板轴[3]上；所述刮板[4]外侧一端与蒸发室紧贴，内侧一端与刮板轴[3]相贴，并被刮板轴[3]带动沿蒸发筒体[9]内侧滚动。
3.根据权利要求1所述的刮板薄膜蒸发器，其特征在于液体分布槽[7]有10度至40 度的倾斜，并带有弧度，呈螺旋线状，料液分布槽[7]随着主轴[5]旋转。
4.根据权利要求1所述的刮板薄膜蒸发器，其特征在于所述旋转刮板[4]可更换，并由聚四氟材料或导电碳纤维材料制成。
5.根据权利要求1所述的刮板薄膜蒸发器，其特征在于所述转子横梁[2]用于调节和连接刮板轴[3]、刮板W]的位置。
6.根据权利要求1所述的刮板薄膜蒸发器，其特征在于在夹套[8]的进出管线都安装灵敏热电阻温度计。
7.根据权利要求1所述的刮板薄膜蒸发器，其特征在于蒸发筒体[9]下端料液测温口 [10]内设有灵敏热电阻，该电阻与控制终端相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种刮板薄膜蒸发器，电机通过上封头与蒸发筒体相连接，上封头带液封，在蒸发室内上部的主轴下端设有液体分布器，所述液体分布器有分配器和分布槽，分布器与分配器呈敞口倒圆锥状，并带有三根液体分布槽，液体分布槽一端连接圆锥分布器，另一端与蒸发筒体内壁相切，分配器连接在主轴上，收集料液并均匀的把料液分配到三个料液分布槽上，液体分布槽安设于旋转刮板上方，连接在主轴上，在蒸发筒体下部设有温度探测点。本实用新型能使刮板与内筒壁充分完全接触，起到强化传热的效果，且可在低摩擦和可控温的条件下进行蒸发，并保证静电的及时排放。整套系统可有效的降低成本，能提高整机的使用寿命及蒸发过程的安全可靠。
文档编号B01D1/22GK202096764SQ20102060211
公开日2012年1月4日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者占志强, 吕春绪, 李斌栋, 金宏 申请人:南京理工大学