一种循环进料蒸馏系统的制作方法

本发明属于蒸馏技术领域，具体为一种循环进料蒸馏系统。

背景技术：

蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。现有的蒸馏系统，如图1所示，主要由主蒸馏器1、真空系统2、进料系统3、出料系统4及供热源5五大部分组成。主蒸馏器包括蒸馏柱11和成膜动力装置12，真空系统2包括真空泵组21和冷阱22，进料系统3包括进料瓶31与第一进料阀311，出料系统4包括轻组份收集装置41和重组份收集装置42，供热源5的加热装置按需配置。

蒸馏系统是否能获得最佳液液分离与压力、加热温度、主蒸发内成膜转速及进料速度四者密切相关。其中进料速度是最难操控的，进料太快，物料尚未充分分离就流进了重组收集装置，造成收率低、精度低等弊端。进料太慢，物料在主蒸馏柱中段就蒸干，造成积垢、变性、效率低等弊端。进料速度由进料阀操控，同时进料速度又与重组份收集装置内物料性质、温度、粘度、数量有关，较难量化。传统的蒸馏方式，往往会操控不当，需反复多次，效率低下，有待改进。

技术实现要素：

针对现有的蒸馏系统的进料速度难以操控，导致分离后的物料出现收率低、精度低、积垢以及变性等的技术问题，本发明提供一种循环进料蒸馏系统，其具有通过将重组份收集装置兼作进料系统，在系统内设置循环装置,将经主蒸馏器蒸馏过的重组份及未分离的轻组份收集再循环送入主蒸馏器分离，降低了分离过程中的不可控因素，提高了分离精度，提高了工作效率和产率的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种循环进料蒸馏系统，包括主蒸馏器、真空系统、进料系统、出料系统与冷却源，所述主蒸馏器分别与真空系统、出料系统与冷却源相连；

所述主蒸馏器还与进料系统相连，所述进料系统包括重组份收集装置，所述重组份收集装置上设置有进料机构，所述重组份收集装置的另一端通过管路与循环装置相连，所述循环装置的另一端通过管路与所述主蒸馏器相连，所述循环装置用于将所述重组份收集装置内的组份循环送入所述主蒸馏器的内部，以实现将进料系统兼作组份收集系统进行循环蒸馏；

还包括冷凝器，所述冷凝器与所述主蒸馏器相连。

通过上述技术方案，当利用蒸馏法将液液分离时，通过进料阀将物料导至重组份收集装置的内部，利用真空系统对主蒸馏器进行必要的抽真空、脱气等程序后，由循环装置将物料送入主蒸馏器的内部，物料在成膜装置的作用下，均匀成膜，后在冷却源的作用下，物料经过蒸馏柱后流出的轻组份流入出料系统内，重组份及尚未分离的轻组份流入重组份收集装置，继续由循环装置送入主蒸馏器，经过多次循环直至在预定工艺参数下，轻组份与重组份充分分离，该系统将传统系统中的重组份收集装置兼作进料瓶，通过循环蒸馏的方式将重组份物料与轻组份物料充分分离，分离精度高，收率与效率都有明显提高，同时，由于传统技术操作时，物料分离效果与压力、温度、成膜速度和进料速度四大工艺参数密切相关，本技术中，物料分离效果只与压力、温度两个参数密切相关，成膜转速和进料速度变为很宽范围内都合适，从而降低了分离过程中的不可控因素，提高了物料的分离精度。

进一步的，所述主蒸馏器还与供热源相连，所述供热源用于给主蒸馏器进行供热。

通过上述技术方案，供热源的设置可加快物料蒸发的速度，从而提高了整个蒸馏系统的工作效率。

进一步的，所述循环装置包括循环泵与循环泵调速装置，所述循环泵的两端分别通过管路与所述重组份收集装置和所述主蒸馏器相连通，所述循环泵上设置有循环泵调速装置，所述循环泵调速装置用于控制物料的流量。

通过上述技术方案，利用循环泵实现重组份收集装置内物料的循环蒸馏，循环泵调速装置用于调节经过循环泵内的物料的流量，从而起到控制物料的进料速度的作用，以保证物料分离的精度。

进一步的，所述主蒸馏器包括蒸馏柱与成膜动力装置，所述蒸馏柱的内部设置有成膜装置，所述成膜动力装置用于驱动所述成膜装置。

通过上述技术方案，当物料进入主蒸馏器步骤时，物料进入蒸馏柱的内部，成膜动力装置驱动蒸馏柱内的刮膜装置旋转，物料进入蒸馏柱后形成薄膜，物料内的轻组份被蒸馏柱的内置冷凝器捕获，流入出料系统内，重组份物料及未分离的轻组份物料流入重组份收集装置，循环蒸馏。

进一步的，所述真空系统包括真空泵组与冷阱，所述真空泵组、冷阱与所述蒸馏柱依次串联，所述真空泵组用于给所述蒸馏柱供压，所述冷阱用于保护所述真空泵组。

通过上述技术方案，真空泵组用于为蒸馏柱提供真空环境。

进一步的，所述出料系统包括轻组份收集装置，所述轻组份收集装置的一端与所述蒸馏柱连通。

通过上述技术方案，蒸馏柱分离出的轻组份由轻组份收集装置进行收集，在物料的循环蒸馏过程中，通过控制供热源和真空系统，来逐级提高蒸馏柱内的温度或者逐级降低蒸馏柱内的压力，以获得不同成分的轻组份样品。

进一步的，所述出料系统包括出料装置，所述出料装置的一端与所述蒸馏柱连通。

通过上述技术方案，蒸馏柱分离出的轻组份由出料装置进行收集，在物料的循环蒸馏过程中，通过控制供热源和真空系统，来逐级提高蒸馏柱内的温度或者逐级降低蒸馏柱内的压力，以获得不同成分的轻组份样品。

进一步的，所述重组份收集装置、所述循环泵与所述管路设置为加热型结构。

通过上述技术方案，有助于保证整个循环系统的温度，有利于蒸馏的进行，保证蒸馏的连续性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过将原有系统的重组份收集装置兼作进料瓶，利用循环装置将主蒸馏器的分离出的重组份物料和未分离出的轻组份物料，重组份收集装置内，继续由循环装置送入主蒸馏器，经过多次循环纸质轻组份与重组份充分分离，从而提高分离精度，降低了分离过程中的不可控因素，提高工作效率和产率；

2、通过将出料系统设为轻组份收集装置或是出料装置，将轻组份收集装置设为三分瓶，将出料装置设置为出料泵，在循环蒸馏过程中，通过逐级提高蒸馏柱内的温度或者逐级降低蒸馏柱内的压力，以获得不同成分的轻组份样品，利用三分瓶或是出料泵便于将不同成分的轻组份样品分类，方便收集，方便操作人员操作，提高工作效率；

3、通过将重组份收集装置、循环泵与管路设置为自加热型的，有助于保证整个循环系统的温度，有利于蒸馏分离的进行，保证蒸馏的连续性，有助于保证分离后物料的精度。

附图说明

图1为现有技术中的蒸馏系统的示意图；

图2为本发明的整体示意图；

图3为本发明中实施例二的示意图；

图4为本发明中实施例三的示意图。

图中标记：1、主蒸馏器；11、蒸馏柱；111、成膜装置；12、成膜动力装置；2、真空系统；21、真空泵组；22、冷阱；3、进料系统；31、进料瓶；311、第一进料阀；32、进料机构；321、第二进料阀；33、重组份收集装置；34、管路；35、循环装置；351、循环泵；352、循环泵调速装置；353、出液阀；4、出料系统；41、轻组份收集装置；42、出料装置；5、供热源；6、冷却源；7、冷凝器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一，

参照图2，一种循环进料蒸馏系统，包括主蒸馏器1、真空系统2、进料系统3、出料系统4与冷却源6，主蒸馏器1分别与真空系统2、出料系统4与冷却源6相连。这样，物料从进料系统3进入，真空系统2使得主蒸馏器1保持高真空状态，物料从进料系统3进入主蒸馏器1进行分离，冷却源6对主蒸馏器1内的物料进行冷却分离，分离出的物料通过出料系统4导出。

还包括冷凝器7，冷凝器7与主蒸馏1相连，冷凝器7设置于蒸馏柱11的内部或蒸馏柱11的外部。这样，当冷凝器7设置于蒸馏柱11的内部时，该蒸馏系统可适用于蒸馏设备；当冷凝器7设置于蒸馏柱的外部时，该蒸馏系统可适用于薄膜蒸发设备。

冷却源6用于为冷凝器7提供冷却源。

主蒸馏器1还与进料系统3相连，进料系统3包括重组份收集装置33，重组份收集装置33上设置有进料机构32，重组份收集装置33的另一端通过管路34与循环装置35相连，循环装置35的另一端通过管路34与主蒸馏器1相连，循环装置35用于将重组份收集装置33内的组份循环送入主蒸馏器1的内部，以实现将进料系统3兼作组份收集系统进行循环蒸馏。可选的，进料机构32可设为第二进料阀321，第二进料阀321设置于重组份收集装置33的一端。这样，当进行蒸馏时，通过第一进料阀321将物料导入重组份收集装置33的内部，由循环装置35将物料送入主蒸馏器1的内部，物料经过蒸馏柱11后流出的轻组份流入出料系统4内，重组份及尚未分离的轻组份流入重组份收集装置33，继续由循环装置35送入主蒸馏器1，经过多次循环直至在预定工艺参数下，轻组份与重组份充分分离，该系统将传统系统中的重组份收集装置33兼作进料瓶，通过循环蒸馏的方式将重组份物料与轻组份物料充分分离，分离精度高，收率与效率都有明显提高，同时，由于传统技术操作时，物料分离效果与压力、温度、成膜速度和进料速度四大工艺参数密切相关，本技术中，物料分离效果只与压力、温度两个参数密切相关，成膜转速和进料速度变为很宽范围内都合适，从而降低了分离过程中的不可控因素，提高了物料的分离精度。

主蒸馏器1还与供热源5相连，供热源5用于给主蒸馏器1进行供热。可选的，供热源5设为热泵机组。这样，物料从进料系统3进入，供热源5注入导热油恒温加热，供热源5的设置可加快物料蒸发的速度，从而提高了整个蒸馏系统的工作效率。

循环装置35包括循环泵351与循环泵351调速装置，循环泵351的两端分别通过管路34与重组份收集装置33和主蒸馏器1相连通，循环泵351上设置有循环泵351调速装置，循环泵351调速装置用于控制物料的流量。可选的，循环泵351调速装置设为循环泵351调速器。这样，利用循环泵351实现重组份收集装置33内物料的循环蒸馏，循环泵351调速器用于调节经过循环泵351内的物料的流量，从而起到控制物料的进料速度的作用，以保证物料分离的精度。

循环装置35还包括出液阀353，出液阀353与管路34连通。当出液阀353关闭时，系统进行循环分离，当系统分离结束后，打开出液阀353，可终止循环分离过程，切换到排液过程，进行排液。

主蒸馏器1包括蒸馏柱11与成膜动力装置12，蒸馏柱11的内部设置有成膜装置，成膜动力装置12用于驱动成膜装置。这样，当物料进入主蒸馏器1步骤时，物料进入蒸馏柱11的内部，成膜动力装置12驱动蒸馏柱11内的成膜装置旋转，物料进入蒸馏柱11后形成薄膜，物料内的轻组份被蒸馏柱11的内置冷凝器捕获，流入出料系统4内，重组份物料及未分离的轻组份物料流入重组份收集装置33，循环蒸馏。

真空系统2包括真空泵组21与冷阱22，真空泵组21、冷阱22与蒸馏柱11依次串联，真空泵组21用于给蒸馏柱11供压，冷阱22用于保护真空泵组21。这样，真空泵组21用于为蒸馏柱11提供真空环境。

出料系统4包括轻组份收集装置41，轻组份收集装置41的一端与蒸馏柱11连通。可选的，轻组份收集装置41可设置为三分瓶与收集瓶等。这样，蒸馏柱11分离出的轻组份由轻组份收集装置41进行收集，在物料的循环蒸馏过程中，通过控制供热源5和真空系统2，来逐级提高蒸馏柱11内的温度或者逐级降低蒸馏柱11内的蒸馏柱11内的压力，以获得不同成分的轻组份样品，将轻组份收集装置41可设置为三分瓶与收集瓶等，可方便对不同成分的轻组份样品进行收集，方便收集，方便操作人员操作，提高工作效率。

重组份收集装置33、循环泵351与管路34设置为加热型结构。可选的，重组份收集装置33、循环泵351与管路34的内部均可自加热型结构，例如在重组份收集装置33、循环泵351与管路34的内部设置加热线圈等。或者，可选的，重组份收集装置33、循环泵351与管路34由加热装置进行加热，该加热装置可设置为加热循环器等。这样，有助于保证整个循环系统的温度，有助于防止物料在运输的过程中出现凝结的现象，有利于蒸馏的进行，保证蒸馏的连续性。

实施例二，

本实施例与实施例一的区别在于：参照图3，进料机构32可设为进料瓶31，进料瓶31的一端与循环装置35相连，另一端与主蒸馏器1相连，进料瓶31上设置有第一进料阀311。这样，当进行蒸馏时，通过第一进料阀311将物料导入进料瓶31的内部，物料进入主蒸馏器1的内部，物料经过蒸馏柱11后流出的轻组份流入出料系统4内，重组份及尚未分离的轻组份流入重组份收集装置33，继续由循环装置35送入主蒸馏器1，经过多次循环直至在预定工艺参数下，轻组份与重组份充分分离，通过循环蒸馏的方式将重组份物料与轻组份物料充分分离，分离精度高，收率与效率都有明显提高。

实施例三，

本实施例与实施例一的区别在于：参照图4，出料系统4包括出料装置42，出料装置42的一端与蒸馏柱11连通。可选的，出料装置42设置为出料泵或移液泵等。这样，蒸馏柱11分离出的轻组份由出料装置42进行收集，在物料的循环蒸馏过程中，通过控制供热源5和真空系统2，来逐级提高蒸馏柱11内的温度或者逐级降低蒸馏柱11内的蒸馏柱11内的压力，以获得不同成分的轻组份样品，将出料装置42设置为出料泵，可将不同成分的轻组份样品分别从出料泵导出并进行收集，同样方便分类，方便操作，提高工作效率。

本发明的具体实施原理：当进行蒸馏时，利用通过进料阀将物料导入重组份收集装置33的内部，由循环装置35将物料送入主蒸馏器1的内部，在此过程中，供热源5注入导热油恒温加热，同时真空系统2使得蒸馏柱11内获得的高真空度，成膜动力装置12带动蒸馏柱11内刮膜装置旋转，物料进入蒸馏柱11后形成薄膜，并均匀受热，使得物料内的轻组份被蒸馏柱11的内置冷凝器捕获，流入轻组份收集装置41或是出料装置42内，重组份及未充分分离的轻组份流入重组份收集装置33，接着在循环泵351的作用下，重新将重组份收集装置33内的物料送入蒸馏柱11的内部再次进行蒸馏分流，经过多次循环蒸馏直至轻组份与重组份充分分离，其中循环泵351可通过循环泵351调速装置控制流量，以控制物料的进料速度，在循环分离的过程中，通过逐级提高蒸馏柱11内的温度或是降低蒸馏柱11内的压力，利用三分瓶或是出料泵，来收集不同成分的轻组份样品，便于分类，便于操作人员操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。