專利名稱：低溫薄膜瞬間蒸餾香茅油的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生產(chǎn)香茅精油的蒸餾裝置。
背景技術(shù)：
香茅油(Citronella oil)是香茅醛、香茅醇、香葉醇、乙酸香茅醇、乙酸香葉酯、欖 香醇等多種香成分的混合物，可通過用新鮮或半干的香茅草的地上植株部分經(jīng)水蒸汽蒸餾 后得到，常溫下為淺黃色油狀液體，具有類香茅醛的強烈的玫瑰型香氣。香茅油是國際市 場上的一個重要天然香料產(chǎn)品，云南省是世界香茅油的主產(chǎn)地，產(chǎn)銷量占中國市場的90% 以上。作為原料出口香茅油除其它理化指標外，最重要的一個指標是香茅醛的含量必須 ^ 35%。云南產(chǎn)香茅油的香茅醛及理化指標不用精餾就已經(jīng)達到了出口標準，具有明顯的 資源優(yōu)勢，但是，未精餾的香茅油含有水、泥土、重金屬等雜質(zhì)，不能直接用于藥品、食品、化 妝品等領(lǐng)域，限制了云南產(chǎn)香茅油的使用范圍，這也是云南香茅油一般僅只作為工業(yè)原料 出口的原因。用一般的間隙式降膜分餾塔蒸餾香茅油，加熱時氣體流向與液體流向一致，且 被油泵和氣體強制往前推，加熱時間長達6-12小時，由于香茅醛等成分在高溫下不穩(wěn)定， 易發(fā)生環(huán)化、氧化、聚合等副反應(yīng)，長時間在高溫下反應(yīng)導(dǎo)致6-10%左右損耗，降低香氣質(zhì) 量，產(chǎn)品在國際市場上沒有競爭優(yōu)勢。要蒸餾得到品質(zhì)好、損耗低的香茅油，低溫、低氧、加 工時間短是必需的條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在低溫、低氧、加工時間短的工藝條件下蒸餾加工香茅油，降低香 茅醛等熱敏成分的沸點及塔內(nèi)空氣中的含氧量，縮短香茅油加熱從液態(tài)到氣態(tài)的氣化時 間，使其不會或少發(fā)生環(huán)化、氧化、聚合等副反應(yīng)，提高收益，降低損耗。本發(fā)明通過以下方式實現(xiàn)包括蒸發(fā)釜(100)、塔頂(104)、螺旋板冷凝器(105)、蛇管冷凝器(106)，并且，該 裝置蒸發(fā)釜(100)與塔頂(104)之間的分餾塔塔身上依次安裝蒸汽加熱器(101)、薄膜分布 器(102)和除沫器(103)，其中蒸汽加熱器(101)為列管式換熱塔節(jié)；薄膜分布器(102)由布膜管(102-1)及固定盤(102-2)組成，布膜管(102_1)下 端插入蒸汽加熱器(101)的加熱列管(101-4)中；除沫器(103)為安裝有兩塊不銹鋼波網(wǎng)填料的塔節(jié)。所述裝置的蒸汽加熱器的加熱列管(101-4)內(nèi)徑比布膜管(102-1)外徑大2 7mm，加熱列管(101-4)與布膜管(102-1)之間用螺栓連接固定。所述裝置的布膜管(102-1)下端插入蒸汽加熱器的列管(101-4)中30 53mm。所述裝置的蒸汽加熱器(101)的換熱面積與塔釜有效容積關(guān)系為> 3m2/t。所述裝置的塔頂由滑閥式真空泵或汽水串聯(lián)真空機組提供高真空，70Pa<壓強 < lOOOPa，穩(wěn)定工作狀態(tài)的壓強為lOOPa，蒸汽加熱器(101)加熱溫度為50°C 100°C。
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在本領(lǐng)域，列管式換熱塔節(jié)是指在塔盤管板上均勻設(shè)置沿塔盤縱向排列的加熱列管。與一般降膜分餾塔或升膜分餾塔不同，本發(fā)明不單獨設(shè)置再沸器，而是直接安裝 在塔身上；本發(fā)明用薄膜分布器和蒸汽加熱器替代原分餾塔起分離作用的填料塔節(jié)，香茅 油分餾通過蒸汽加熱器和薄膜分布器快速氣化并冷卻完成；分餾塔上部也不設(shè)置塔頂冷凝 回流裝置，而安裝兩塊不銹鋼波網(wǎng)填料作為除沫器，阻擋未經(jīng)氣化的香茅油液體被高真空 帶出，而使香茅油氣體迅速脫離塔體進入冷凝器。以上蒸汽加熱器的加熱列管，當其內(nèi)徑比布膜管的外徑大于7mm時，布膜效果變 差，反之，當其內(nèi)徑比布膜管的外徑小于2mm時，則香茅油不能成膜。由于本發(fā)明僅限于加 熱通過油泵分散后進入加熱列管的呈薄膜狀的香茅油，被加熱的香茅油量很少，加熱面積 又相對很大，瞬間可被完全氣化。在以上方式中，換熱面積根據(jù)塔釜有效容積來定，以≥3m2/t計，即，如果塔釜有效 容積為2噸，換熱面積不少于6m2，由換熱面積和加熱列管直徑可計算出蒸汽加熱列管的長度。本發(fā)明具有的突出特點是1)解決了降膜分布器中呈膜的香茅油與香茅油蒸汽運行方向相同，相互混雜的難 題，使得液態(tài)的香茅油在重力的作用下沿加熱列管內(nèi)壁自上而下形成薄膜，而被氣化的香 茅油由下往上通過布膜管內(nèi)孔被真空抽走。2)在高真空條件下大幅度降低香茅醛等熱敏成分的沸點及塔內(nèi)空氣中的含氧量， 僅需要幾秒鐘香茅油加熱就可完成從液態(tài)到氣態(tài)的氣化過程，使其不會或少發(fā)生環(huán)化、氧 化、聚合等副反應(yīng)。3)氣化后的香茅油馬上被高真空抽吸進入冷凝裝置，再次完成從氣態(tài)到液態(tài)的液 化過程，通過以上瞬間蒸餾方式，極大地降低了加工損耗。本發(fā)明已經(jīng)在生產(chǎn)上取得了良好的效果。實踐證明本裝置可將進入蒸汽加熱器 的香茅油在幾秒鐘的瞬間完全氣化，并且能夠在低于150°C的聚合溫度，即可以在< 100°C 較低的加熱溫度下完成氣化，使蒸餾香茅油產(chǎn)物副反應(yīng)少，加工損耗<3%，提高了工業(yè)效 益，降低了能源消耗；產(chǎn)品香氣質(zhì)量好，外觀清澈透明，不含水，重金屬含量、微生物含量合 格，可以直接用于藥品、食品。


圖1為本發(fā)明整體示意圖。其中，桉葉油蒸發(fā)釜100、蒸汽加熱器101、薄膜分布器 102、除沫器103、分餾塔頂及導(dǎo)流管104、螺旋板冷凝器105、蛇管冷凝器106。圖2為本發(fā)明蒸汽加熱器101的示意圖。其中，101-1是香茅油進口、101-2是蒸 汽進口、101-3是蒸汽出口、101-4是加熱列管，101-5是上接口法蘭盤，101-6是下接口法蘭盤。圖3為本發(fā)明薄膜分布器102的示意圖。其中，102-1是布膜管，102-2是固定盤。圖4為蒸汽加熱器101與薄膜分布器102的組裝示意圖。圖中，布膜管102_1插 入加熱列管101-4。圖5為本發(fā)明除沫器103的安裝示意圖。其中，兩片不銹鋼濾網(wǎng)103-1裝入塔節(jié)中。以下結(jié)合附圖做進一步說明。以下實施例包括但不限制本發(fā)明的保護范圍。
具體實施例方式實施例1 如圖1，在分餾塔的塔頂104與塔釜100之間固定安裝蒸汽加熱器101、薄膜分布 器102、除沫器103，各塔節(jié)之間用法蘭盤連接。蒸汽加熱器101為列管式換熱塔節(jié)，即在塔 盤管板上均勻設(shè)置沿塔盤縱向排列的加熱列管；薄膜分布器102由布膜管102-1及固定盤 102-2組成，蒸汽加熱器的加熱列管101-4內(nèi)徑比布膜管102-1外徑大5mm，布膜管102-1 下端插入蒸汽加熱器101的加熱列管101-4中；除沫器103為安裝有兩塊不銹鋼波網(wǎng)填料 的塔節(jié)。蒸汽加熱器101的換熱面積與塔釜有效容積關(guān)系為> 3m2/t，塔釜有效容積為2 噸，換熱面積6. 2m2，加熱列管101-4直徑25mm，長度200mm。實施例2 與實施例1結(jié)構(gòu)相同，進一步是加熱列管101-4與布膜管102-1之間用螺栓連接 固定。布膜管102-1下端插入蒸汽加熱器的列管101-4中53mm。蒸汽加熱器101加熱溫度 為 100°C。實施例3 與實施例1結(jié)構(gòu)相同，進一步是布膜管102-1下端插入蒸汽加熱器的列管101-4 中30mm。蒸汽加熱器101加熱溫度為80°C。實施例4 與實施例1結(jié)構(gòu)相同，進一步是加熱列管101-4與布膜管102-1之間用螺栓連接 固定，布膜管102-1下端插入蒸汽加熱器的列管101-4中40mm。實施例5 與實施例1結(jié)構(gòu)相同，進一步是塔頂由滑閥式真空泵或汽水串聯(lián)真空機組提供高 真空，其壓強從IOOOPa逐步降低為lOOPa，蒸汽加熱器101加熱溫度為80°C 90°C。實施例6 與實施例1結(jié)構(gòu)相同，進一步是塔頂由滑閥式真空泵或汽水串聯(lián)真空機組提供高 真空，其壓強從IOOOPa逐步降低為lOOPa，蒸汽加熱器101加熱溫度為50°C 70°C。
權(quán)利要求
低溫薄膜瞬間蒸餾香茅油裝置，包括蒸發(fā)釜(100)、塔頂(104)、螺旋板冷凝器(105)、蛇管冷凝器(106)，其特征是該裝置蒸發(fā)釜(100)與塔頂(104)之間的分餾塔塔身上依次安裝蒸汽加熱器(101)、薄膜分布器(102)和除沫器(103)，其中，蒸汽加熱器(101)為列管式換熱塔節(jié)；薄膜分布器(102)由布膜管(102 1)及固定盤(102 2)組成，加熱列管(101 4)內(nèi)徑比布膜管(102 1)外徑大2～7mm，布膜管(102 1)下端插入蒸汽加熱器(101)的加熱列管(101 4)中；除沫器(103)為安裝有兩塊不銹鋼波網(wǎng)填料的塔節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是蒸汽加熱器的加熱列管(101-4)與布膜管 (102-1)之間用螺栓連接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是布膜管(102-1)下端插入蒸汽加熱器的 列管(101-4)中 30 53mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是蒸汽加熱器(101)的換熱面積與塔釜有 效容積關(guān)系為> 3m2/t。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是蒸汽加熱器(101)的換熱面積與塔釜有效容 積關(guān)系為彡3m2/t。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是塔頂由滑閥式真空泵或汽水串聯(lián)真空機 組提供高真空，70Pa<壓強< lOOOPa，穩(wěn)定工作狀態(tài)的壓強為lOOPa，蒸汽加熱器(101)加 熱溫度為50°C 100°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是塔頂由滑閥式真空泵或汽水串聯(lián)真空機組提 供高真空，70Pa<壓強< lOOOPa，穩(wěn)定工作狀態(tài)的壓強為lOOPa，蒸汽加熱器(101)加熱溫 度為 50°C 100°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是塔頂由滑閥式真空泵或汽水串聯(lián)真空機組提 供高真空，70Pa<壓強< lOOOPa，穩(wěn)定工作狀態(tài)的壓強為lOOPa，蒸汽加熱器(101)加熱溫 度為 50°C 100°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是塔頂由滑閥式真空泵或汽水串聯(lián)真空機組提 供高真空，70Pa<壓強< lOOOPa，穩(wěn)定工作狀態(tài)的壓強為lOOPa，蒸汽加熱器(101)加熱溫 度為 50°C 100°C。
全文摘要
低溫薄膜瞬間蒸餾香茅油裝置，屬于生產(chǎn)香茅精油的分餾塔。本發(fā)明將薄膜分布器和蒸汽加熱器直接安裝在塔身上，上部塔節(jié)安裝兩塊不銹鋼波網(wǎng)填料作為除沫器阻擋液體，且蒸汽加熱裝置直接安裝在塔身上，使氣體流向與液體流向相反，液體靠重力自上而下在加熱列管表面自然成膜后蒸餾，加熱產(chǎn)生的氣體則被高真空從相反方向抽走進入冷凝回流器。本發(fā)明制造成本低，分餾鎦程短，加熱時間少，損耗及能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)上已取得良好效果。
文檔編號C11B9/02GK101935590SQ20101027297
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月6日
發(fā)明者敖菡, 李友宏, 李金榮, 毛正勇 申請人:云南綠寶香精香料股份有限公司