一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器的制作方法

本技术涉及降膜蒸发器领域，具体涉及一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，适用于碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯和液体催化剂的分离。

背景技术：

1、碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯是一种重要的有机合成中间体和溶剂，是酯交换法生产碳酸二甲酯的原料，也用作锂电池电解液的溶剂，塑料和橡胶的发泡剂，合成润滑油的稳定剂，以及发泡剂的交联剂等。

2、在传统的以环氧乙烷/环氧丙烷和二氧化碳为原料，使用离子液体催化剂生产碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯的工艺中，碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯合成后需将其与离子液体催化剂进行分离。目前主要应用的设备为薄膜蒸发器，其存在以下缺点：（1）处理能力低。薄膜蒸发器由电机、转动刮板和筒体组成，换热面积只由筒体内表面提供，导致设备无法制作过大，最大换热面积约100㎡，处理能力低，大规模生产需使用多套薄膜蒸发器才能满足要求。（2）动力消耗大。由于使用电机带动刮板，设备动力消耗增加，在大规模生产中，动力消耗愈加明显。（3）密封性能差。由于存在电机转动，导致设备的密封性在运行一段时间后变差，在真空要求高的系统内会对生产工艺造成较差影响。（4）结构复杂且日常维护繁琐。设备由多个分体设备组成，结构复杂。设备换热面积越大，占地面积越大，安装、检修和维护工作量越大。

3、针对上述缺点，本实用新型提出了一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，单体设备处理能力大，结构简单维护方便，无动力消耗，密封性能好，且与常规的降膜蒸发器相比单次蒸发比例高，设备降低压降低分离条件温和，碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯产品纯度和收率高，运行时间长，负荷调整范围大。

技术实现思路

1、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，包含加热壳体，其特征在于：所述加热壳体顶部进料口下方设置液体分布器，所述液体分布器下方为降膜换热管，所述降膜换热管采用圆台结构并设置齿形槽，所述加热壳体设有平衡管和物料循环管线，所述加热壳体根据生产要求可设置为多段。

2、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液体分布器采用筛孔式液体分布器，液体分布器覆盖所有换热管，其开孔位置与下部的降膜换热管错开布置，筛孔开孔直径为2mm至30mm，液体分布器外端堰高10mm至100mm。

3、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述降膜换热管为圆台形高效换热管，换热管伸出上部管板50mm至150mm，换热管长为2m至20m，换热管根据生产要求采用光壁、波纹、螺纹等结构。

4、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述降膜换热管伸出管板部分开有齿形槽，降膜换热管在降膜蒸发器内根据生产要求齿形槽的位置可分为3部分，内部降膜换热管齿形槽底端据管板高度5mm至35mm，中间部分降膜换热管齿形槽底端据管板高度15mm至45mm，最外侧降膜换热管齿形槽底端据管板高度25mm至55mm。

5、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述降膜换热管齿形槽上下端为齿形，两端为直线型，开槽的槽长为10mm至30mm，槽高为5mm至20mm，齿形角度为20°至75°，齿高2mm至15mm，每根降膜换热管在同一高度均布开3个齿形槽。

6、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述多段加热壳体顶部气相区和底部出料口设置有平衡管，平衡管直径为10mm至50mm。

7、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热壳体顶部气相区和底部出料口设置有平衡管，所述加热壳体设置有物料循环管线，蒸发后液体物料可选择性循环返回降膜蒸发器再次进行蒸发。

8、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述多段加热壳体根据情况可分为多段，每段均设有加热介质进口和加热介质出口，互不影响可单独使用。

9、本实用新型的优点及有益效果是：上述设备应用于环状碳酸酯分离时，设备体积小换热面积大，单台可达到500m2以上，生产能力大，无多余电耗，单程蒸发比例大于40%，真空度高分离温度低，产品纯度和产品收率高，副反应少，设备运行时间长无需频繁停车检修。

技术特征：

1.一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，包含加热壳体，其特征在于：所述加热壳体顶部进料口下方设置液体分布器，所述液体分布器下方为降膜换热管，所述降膜换热管采用圆台结构并设置齿形槽，所述加热壳体设有平衡管和物料循环管线，所述加热壳体根据生产要求可设置为多段。

2.根据权利要求1所述的一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，其特征在于：所述液体分布器采用筛孔式液体分布器，液体分布器覆盖所有换热管，其开孔位置与下部的降膜换热管错开布置，筛孔开孔直径为2mm至30mm，液体分布器外端堰高10mm至100mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，其特征在于：所述降膜换热管为圆台形高效换热管，换热管伸出上部管板50mm至150mm，换热管长为2m至20m，换热管根据生产要求可以采用光壁、波纹或螺纹结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，其特征在于：所述降膜换热管伸出管板部分开有齿形槽，降膜换热管在降膜蒸发器内根据生产要求齿形槽的位置可分为3部分，内部降膜换热管齿形槽底端据管板高度5mm至35mm，中间部分降膜换热管齿形槽底端据管板高度15mm至45mm，最外侧降膜换热管齿形槽底端据管板高度25mm至55mm。

5.根据权利要求4所述的一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，其特征在于：所述降膜换热管齿形槽上下端为齿形，两端为直线型，开槽的槽长为10mm至30mm，槽高为5mm至20mm，齿形角度为20°至75°，齿高2mm至15mm，每根降膜换热管在同一高度均布开3个齿形槽。

6.根据权利要求1所述的一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，其特征在于：所述加热壳体顶部气相区和底部出料口设置有平衡管，所述加热壳体设置有物料循环管线，蒸发后液体物料可选择性循环返回降膜蒸发器再次进行蒸发。

7.根据权利要求1所述的一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，其特征在于：所述多段加热壳体根据情况可分为多段，每段均设有加热介质进口和加热介质出口，互不影响可单独使用。

技术总结
一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，包含加热壳体，其特征在于：所述加热壳体顶部进料口下方设置液体分布器，所述液体分布器下方为降膜换热管，所述降膜换热管采用圆台结构并设置齿形槽，所述加热壳体设有平衡管和物料循环管线，所述加热壳体根据生产要求可设置为多段。本技术是一种用于环状碳酸酯分离的降膜蒸发器，设备处理能力大，蒸发比例高，运行能耗低，产品纯度和收率高，设备运行稳定。

技术研发人员：屈强好,马庆怀,蒋志明
受保护的技术使用者：唐山好誉科技开发有限公司
技术研发日：20230201
技术公布日：2024/1/13