專利名稱：一種芹菜籽油的分子蒸餾提純方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油料的分子蒸餾提純方法及其裝置，特別涉及一種芹菜籽油的分子蒸餾提純方法及其裝置。
背景技術(shù)：
目前，蒸餾裝置是醫(yī)藥、食品、石油、化工、海水淡化等諸多領(lǐng)域應(yīng)用的核心生產(chǎn)設(shè)備，利用沸點差不同加熱原料并分級冷凝蒸發(fā)物，可以對很多液體物質(zhì)提純和分離。分子蒸餾是一種高真空條件下進行的液一液分離技術(shù)，具有操作溫度低、受熱時間短、分離程度高、系統(tǒng)能耗低等特點，它依據(jù)分子運動平均自由程的差別，能使液體在遠低于其沸點的溫度下進行分離，特別適用于分離高沸點、熱敏性和易氧化物質(zhì)。所謂分子運動自由程就是一個分子在相鄰兩次分子碰撞之間所經(jīng)過的路程。在一定溫度下，壓力越低，氣體分子的平均自由程越大。當蒸發(fā)空間的壓力很低，且使冷凝表面靠近蒸發(fā)表面，其間的垂直距離小于氣體分子的平均自由程時，從蒸發(fā)表面汽化的蒸氣分子，可以不與其他分子碰撞，直接到達冷凝表面而冷凝。由于其具有蒸餾溫度低于物料的沸點、蒸餾壓強低、受熱時間短、分離程度高等特點，因而能大大降低高沸點物料的分離成本，極好地保護了熱敏性物質(zhì)的特點品 質(zhì)。近年來分子蒸餾被廣泛應(yīng)用到食品、化妝品、石油化工和中藥有效成分提取等領(lǐng)域之中。雖然分子蒸餾技術(shù)應(yīng)在現(xiàn)代工業(yè)的一些領(lǐng)域方面有應(yīng)用，然而，由于分子蒸餾設(shè)備屬于專用設(shè)備，其制備成本高昂、技術(shù)要求高，目前尚未發(fā)現(xiàn)芹菜籽油分離提純專用的全自動控制分子蒸餾設(shè)備及其應(yīng)用。利用雙效蒸餾器分離提純芹菜籽油的工作過程是，操作人員先對保溫水加熱，對導熱油加熱，按各級蒸餾真空需求開啟真空泵，送物料，通過物料觀察透鏡監(jiān)視物料量，逐級開啟過料電機、刮膜電機及出料泵，物料分離完畢后，需要逐級關(guān)閉過料電機、刮膜電機及出料泵，關(guān)閉高溫導熱油時也需要采用階梯降溫，最后關(guān)閉電源。從工作過程看，現(xiàn)有的雙效蒸餾器操作過程復雜，對操作人員技術(shù)要求較高，操作時滯大，能耗聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的芹菜籽油的分子蒸餾提純方法以及裝置自動化程度低、對操作人員技術(shù)要求較高以及操作時滯大和能耗高的問題而提供的一種芹菜籽油的分子蒸餾提純方法及其裝置。本發(fā)明所述的芹菜籽油的分子蒸餾提純裝置是由熱油機、冷水機、物料罐、恒溫槽、I級蒸發(fā)器、II級蒸發(fā)器、冷井、水環(huán)泵、旋片泵、擴散泵和控制器組成，其中熱油機通過熱油管道與II級蒸發(fā)器相連通，熱油管道設(shè)有兩道，冷水機的一端通過第一冷卻水管道與
II級蒸發(fā)器相連通，冷水機的另一端通過第二冷卻水管道與冷井相連通，冷井通過第三冷卻水管道與II級蒸發(fā)器相連通，I級蒸發(fā)器和II級蒸發(fā)器之間由真空腔管道和第二物料輸送管道相連通，真空腔管道上依次連接有冷井、水環(huán)泵、旋片泵和擴散泵，冷井與II級蒸發(fā)器之間的真空腔管道上設(shè)有第五閥門和第九閥門，冷井的下端連接有冷井接收瓶，冷井與冷井接收瓶之間的管道上設(shè)有第三閥門，水環(huán)泵的上端通過第四閥門與真空腔管道相連通，水環(huán)泵的下端連接有第一真空泵水路和第二真空泵水路，第一真空泵水路上設(shè)有第十閥門并與進水管相連通，第二真空泵水路與水環(huán)泵流量視鏡相連并與排水管相連，旋片泵與真空腔管道之間的管道上設(shè)有第六閥門，擴散泵與真空腔管道之間的管道上設(shè)有第七閥門，擴散泵與II級蒸發(fā)器之間的管道上設(shè)有第八閥門，擴散泵的下端連接有第三真空泵水路和第四真空泵水路，其中第三真空泵水路與水環(huán)泵流量視鏡連接并與排水管相連，第四真空泵水路上設(shè)有第十一閥門并與進水管相連，I級蒸發(fā)器的上端設(shè)有第一刮膜電機，II級蒸發(fā)器的上端設(shè)有第二刮膜電機，I級蒸發(fā)器和II級蒸發(fā)器之間的第二物料輸送管道上設(shè)有第二物料泵，II級蒸發(fā)器的下端連接有第三物料輸送管道和第四物料輸送管道，其中第三物料輸送管道上設(shè)有重組分物料出料泵，第四物料輸送管道上設(shè)有輕組分物料出料泵，物料罐的上端設(shè)有進料管道，進料管道上設(shè)有第一閥門，物料罐通過連接管道與真空腔管道相連通，連接管道上設(shè)有第二閥門，物料罐與I級蒸發(fā)器之間由第一物料輸送管道和第一熱水管道相連通，第一物料輸送管道上設(shè)有第一物料泵，物料罐與恒溫槽之間由第二熱水管道連通，恒溫槽與I級蒸發(fā)器之間由第三熱水管道連通；控制器由模塊化PLC組成，其中包括電源模塊、CPU模塊、模擬量輸入/輸出模塊AI/AO、數(shù)字量輸入/輸出模塊DI/DO ；電源為單相交流電源AC220V/50HZ，經(jīng)過斷路器后，連接到電源模板，電源模板將交流電變換為DC24V/5A的直流電，供PLC使用，完成數(shù)據(jù)處理、邏輯處理和故障診斷功能的CPU模塊與觸摸屏之間通過PROFIBUS-DP總線連接；選用三個八通道模擬量輸入模塊Al采集蒸餾過程中的熱油機溫度、冷水機溫度、恒溫槽溫度、I級蒸發(fā)器溫度、II級蒸發(fā)器溫度、物料罐液位信號、I級蒸發(fā)器液位信號、II級蒸發(fā)器內(nèi)重組分液位信號、II級蒸發(fā)器內(nèi)輕組分液位信號、第一刮膜電機轉(zhuǎn)速、第二刮膜電機轉(zhuǎn)速、第一物料泵轉(zhuǎn)速、第二物料泵轉(zhuǎn)速、重組分物料出料泵轉(zhuǎn)速和輕組分物料出料泵轉(zhuǎn)速的模擬信號，模塊為電壓信號輸入或電流信號輸入，根據(jù)傳感器配置通道；選用一個八通道數(shù)字量輸入模塊DI，采集蒸餾過程中數(shù)字真空表的數(shù)值；選用四個八通道數(shù)字量輸出模塊D0，輸出信號控制電磁閥以控制真空腔管道和循環(huán)水管路，通過繼電器控制熱油機的電源、冷水機的電源、恒溫槽的電源、水環(huán)泵的電源、旋片泵的電源、擴散泵的電源、第一刮膜電機的電源、第二刮膜電機的電源、第一物料泵的電源和第二物料泵的電源；模擬量輸出模塊AO根據(jù)CPU發(fā)出的指令控制變頻器調(diào)節(jié)第一刮膜電機、第二刮膜電機、第一物料泵電機和第二物料泵電機的轉(zhuǎn)速；能夠?qū)崟r顯示蒸餾過程的工藝參數(shù)的觸摸屏，對蒸餾過程進行人工干預；當有報警和故障事件發(fā)生時，自動彈出故障信息畫面，畫面中顯示故障的代號、類型、引發(fā)本故障的原因、以及處理此故障的方法。上面所述的第一閥門為手動真空閥，第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門、第九閥門、第十閥門和第十一閥門為真空電磁閥。模塊化PLC為西門子的，電源模塊、CPU模塊、模擬量輸入/輸出模塊ΑΙ/Α0和數(shù)字量輸入/輸出模塊DI/D0均為現(xiàn)有配件的組裝，因此具體型號沒有進一步贅述。本發(fā)明所述的芹菜籽油的分子蒸餾提純方法如下所述:
第一步、準備工作:
(I)全面檢查裝置，確保各部件處于正確狀態(tài)， 特別是恒溫槽、熱油機和冷水機中具有足夠的工作液體；(2)在冷井夾層中通入冷卻水；
(3)將預分離的芹菜籽油注入物料罐，芹菜籽油的裝填量不超過物料罐的2/3；
(4)開啟系統(tǒng)總電源:開啟恒溫槽、冷水機和熱油機的電源，檢查各溫度顯示及指示燈是否正常，并設(shè)定熱油機內(nèi)熱油溫度140°C，恒溫槽內(nèi)溫度70°C及冷水機內(nèi)溫度4°C ；
(5)啟動控制器，程序首先自動打開第十閥門，十秒后啟動水環(huán)泵，依次每隔五秒自動開啟真空腔管道上的第四閥門、第二閥門、第五閥門和第九閥門；第二閥門打開六十秒后自動關(guān)閉；啟動旋片泵電源；開啟第六閥門，檢測系統(tǒng)的真空度變化情況，當系統(tǒng)壓強彡50Pa后，自動開啟第八閥門，自動打開第十一閥門并啟動擴散泵，擴散泵電源開啟后三十分鐘起效，達到系統(tǒng)最大真空值；
第二步、蒸餾分離過程:程序自動檢測熱油機內(nèi)溫度、恒溫槽內(nèi)溫度和冷水機內(nèi)溫度及I級蒸發(fā)器和II級蒸發(fā)器內(nèi)的真空度，當系統(tǒng)達到預定的溫度及真空度條件后自動開始蒸餾操作，具體如下:
(1)開啟第一物料泵，三十秒鐘后開啟第一刮膜電機，檢測I級蒸發(fā)器下的蒸出物料液位，若蒸出物料液位達到預設(shè)值，則開啟第二物料泵進行下一級蒸餾，第二物料泵開啟三十秒鐘后開啟第二刮膜電機，第一刮膜電機和第二刮膜電機的轉(zhuǎn)速設(shè)定為150轉(zhuǎn)/分；
(2)實時檢測II級蒸發(fā)器下各蒸出物料液位高度，若蒸出物料液位達到預設(shè)值，則自動開啟重組分物料出料泵或輕組分物料出料泵，進行出料操作；
(3)檢測儲料罐液位，當液位低于預設(shè)值時，判斷為所有物料蒸餾結(jié)束，五分鐘后依次自動關(guān)閉第一物料泵、第二物料泵、重組分物料出料泵和輕組分物料出料泵，再進行關(guān)機操作； 第三步、關(guān)機步驟:
(O自動切斷第一刮膜電機和第二刮膜電機工作電源；
(2)關(guān)閉真空系統(tǒng):依次關(guān)閉第九閥門、第三閥門、第八閥門、第七閥門和第六閥門；切斷擴散泵及旋片泵工作電源；依次關(guān)閉第五閥門和第四閥門，切斷水環(huán)泵工作電源，關(guān)閉第十閥門，二十分鐘后關(guān)閉擴散泵下端的第十一閥門；
(3)自然冷卻，待各物料流盡后，停止冷水機、熱油機和恒溫槽的工作電源；
(4)關(guān)閉系統(tǒng)其它水源閥門、關(guān)閉各儀表電源及系統(tǒng)總電源；
(5)系統(tǒng)停機完畢待下一次操作。本發(fā)明所述裝置和方法的工作原理如下所述:
第一閥門為手動真空閥，自動提純前，由操作人員手動向物料罐注入芹菜籽粗油，注油完畢手動關(guān)閉第一閥門，自動提純開始后，物料罐內(nèi)原料油液位由液位傳感器檢測并輸出
4-20mA物料罐液位信號，Al輸入模塊接收信號，當物料罐液位信號低于下限值時，自動切斷第一物料泵電源；第一物料泵開通后三十秒，DO模塊接通繼電器啟動I級蒸發(fā)器上端的第一刮膜電機，第一刮膜電機轉(zhuǎn)速可由觸摸屏改變，由變頻器調(diào)節(jié)級蒸發(fā)器內(nèi)液位傳感器檢測I級處理油量，發(fā)出I級蒸發(fā)器液位信號，并送入Al模塊，當I級蒸發(fā)器液位信號超過設(shè)定值時，啟動第二物料泵，第二物料泵轉(zhuǎn)速可由觸摸屏調(diào)節(jié)，從而改變過料流量，第二物料泵開啟三十秒鐘后，DO模塊接通繼電器啟動II級蒸發(fā)器上端的第二刮膜電機，第二刮膜電機轉(zhuǎn)速可由觸摸屏改變，由變頻器調(diào)節(jié)；II級蒸發(fā)器內(nèi)兩個液位傳感器分別檢測提純分離后的輕組分和重組分液位高度，發(fā)出II級蒸發(fā)器內(nèi)重組分液位信號和II級蒸發(fā)器內(nèi)輕組分液位信號，并送入Al模塊，當II級蒸發(fā)器內(nèi)重組分液位信號超過設(shè)定值時，啟動重組分物料出料泵，當II級蒸發(fā)器內(nèi)輕組分液位信號超過設(shè)定值時，啟動輕組分物料出料泵，重組分物料出料泵和輕組分物料出料泵的轉(zhuǎn)速可由觸摸屏調(diào)節(jié)，從而改變出料流量。恒溫槽為物料罐和I級蒸發(fā)器提供熱水脫除粗油中的水分和部分酸類；自動提純時，DO模塊輸出信號接通繼電器給恒溫槽加熱，溫度到達設(shè)定值時方可進行下一步操作。恒溫槽溫度由二線制熱電偶溫度傳感器檢測，輸出模擬量直接送入Al模塊。冷水機為冷井和II級蒸發(fā)器內(nèi)冷凝柱提供冷卻用水，使蒸發(fā)的輕組分冷凝成液體。DO模塊輸出信號接通繼電器使冷水機工作，溫度到達設(shè)定值時方可進行下一步操作。冷水機溫度由二線制熱電偶溫度傳感器檢測，輸出模擬量直接送入Al模塊。熱油機為II級蒸發(fā)器提供熱油，熱油熱量用于提純芹菜籽油。自動提純時，DO模塊輸出信號接通繼電器給熱油機加熱，溫度到達設(shè)定值時方可進行下一步操作。熱油機溫度由二線制熱電偶溫度傳感器檢測，輸出模擬量直接送入Al模塊。

I級蒸發(fā)器內(nèi)真空度信號和II級蒸發(fā)器內(nèi)真空度信號由真空計輸出，分別表征I級蒸發(fā)器和II級蒸發(fā)器真空度，信號范圍4-20mA，送入Al模塊，作為系統(tǒng)準備工作的指標。第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門、第九閥門、第十閥門和第十一閥門為真空電磁閥，按照自動蒸餾工藝，由DO模塊發(fā)出指令進行通斷。本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過雙效蒸發(fā)器的自動控制裝置的使用，提純芹菜籽油過程自動完成，達到了提純芹菜籽油無人值守；極大地提高了生產(chǎn)效率、降低了提純芹菜籽油成本、改善了工人工作的環(huán)境，切實地提高了提純芹菜籽油的自動化控制程度，可靠性高，實用效果明顯。


圖1為本發(fā)明所述的蒸餾提純裝置示意圖。圖2為本發(fā)明所述的自動控制系統(tǒng)程序流程圖。1、物料罐 2、恒溫槽 3、第一刮膜電機4、I級蒸發(fā)器 5、冷井
6、水環(huán)泵 7、旋片泵 8、擴散泵 9、第二刮膜電機 10、II級蒸發(fā)器11、熱油機12、冷水機 13、冷井接收瓶 14、水環(huán)泵流量視鏡
15、連接管道 16、進水管 17、排水管 18、進料管道 pl、第一物料泵P2、第二物料泵
P3、重組分物料出料泵 p4、輕組分物料出料泵 al、第一熱水管道
a2、第二熱水管道 a3、第三熱水管道 b、熱油管道
Cl、第一冷卻水管道 c2、第二冷卻水管道 c3、第三冷卻水管道
d、真空腔管道 el、第一物料輸送管道 e2、第二物料輸送管道
e3、第三物料輸送管道 e4、第四物料輸送管道
fl、第一真空泵水路 f 2、第二真空泵水路 f 3、第二真空泵水路
f4、第四真空泵水路 vl、第一閥門 v2、第二閥門 v3、第三閥門
v4、第四閥門 v5、第五閥門 v6、第六閥門 v7、第七閥門
v8、第八閥門 v9、第九閥門 vlO、第十閥門 vll、第^ 閥門H1、物料罐液位信號H2、I級蒸發(fā)器液位信號
H3、II級蒸發(fā)器內(nèi)重組分液位信號
H4、II級蒸發(fā)器內(nèi)輕組分液位信號
S1、第一刮膜電機轉(zhuǎn)速S2、第二刮膜電機轉(zhuǎn)速
S3、第一物料泵電機轉(zhuǎn)速S4、第二物料泵電機轉(zhuǎn)速
55、重組分物料出料泵電機轉(zhuǎn)速
56、輕組分物料出料泵電機轉(zhuǎn)速
VaU I級蒸發(fā)器內(nèi)真空度信號 Va2、II級蒸發(fā)器內(nèi)真空度信號。
具體實施例方式請參閱圖1、圖2所示:
本發(fā)明所述的芹菜籽油的分子蒸餾提純裝置是由熱油機11、冷水機12、物料罐1、恒溫槽2、I級蒸發(fā)器4、II級蒸發(fā)器10、冷井5、水環(huán)泵6、旋片泵7、擴散泵8和控制器組成，其中熱油機11通過熱油管道b與II級蒸發(fā)器10相連通，熱油管道b設(shè)有兩道，冷水機12的一端通過第一冷卻水管道Cl與II級蒸發(fā)器10相連通，冷水機12的另一端通過第二冷卻水管道c2與冷井5相連通，冷井5通過第三冷卻水管道c3與II級蒸發(fā)器10相連通，I級蒸發(fā)器4和II級蒸發(fā)器10之間由真空腔管道d和第二物料輸送管道e2相連通，真空腔管道d上依次連接有冷井5、水環(huán)泵6、旋片泵7和擴散泵8，冷井5與II級蒸發(fā)器10之間的真空腔管道d上設(shè)有第五閥門v5和第九閥門v9，冷井5的下端連接有冷井接收瓶13，冷井5與冷井接收瓶13之間的管道上設(shè)有第三閥門v3，水環(huán)泵6的上端通過第四閥門v4與真空腔管道d相連通，水環(huán)泵6的下端連接有第一真空泵水路Π和第二真空泵水路f2，第一真空泵水路fl上設(shè)有第十閥門VlO并與進水管16相連通，第二真空泵水路f2與水環(huán)泵流量視鏡14相連并與排水管17相連，旋片泵7與真空腔管道d之間的管道上設(shè)有第六閥門v6，擴散泵8與真空腔管道d之間的管道上設(shè)有第七閥門v7，擴散泵8與II級蒸發(fā)器10之間的管道上設(shè)有第八閥門v8，擴散泵8的下端連接有第三真空泵水路f3和第四真空泵水路f4，其中第三真空泵水路f3與水環(huán)泵流量視鏡14連接并與排水管17相連，第四真空泵水路f4上設(shè)有第十一閥門vll并與進水管16相連，I級蒸發(fā)器4的上端設(shè)有第一刮膜電機3，II級蒸發(fā)器10的上端設(shè)有第二刮膜電機9，I級蒸發(fā)器4和II級蒸發(fā)器10之間的第二物料輸送管道e2上設(shè)有第二物料泵p2，II級蒸發(fā)器10的下端連接有第三物料輸送管道e3和第四物料輸送管道e4，其中第三物料輸送管道e3上設(shè)有重組分物料出料泵p3，第四物料輸送管道e4上設(shè)有輕組分物料出料泵p4，物料罐I的上端設(shè)有進料管道18，進料管道18上設(shè)有第一閥門vl，物料罐I通過連接管道15與真空腔管道d相連通，連接管道15上設(shè)有第二閥門v2，物料罐I與I級蒸發(fā)器4之間由第一物料輸送管道el和第一熱水管道al相連通，第一物料輸送管道el上設(shè)有第一物料泵Pl，物料罐I與恒溫槽2之間由第二熱水管道a2連通，恒溫槽2與I級蒸發(fā)器4之間由第三熱水管道a3連通；控制器由模塊化PLC組成，其中包括電源模塊、CPU模塊、模擬量輸入/輸出模塊ΑΙ/Α0、數(shù)字量輸入/輸出模塊DI/D0 ；電源為單相交流電源AC220V/50HZ，經(jīng)過斷路器后，連接到電源模板，電源模板 將交流電變換為DC24V/5A的直流電，供PLC使用，完成數(shù)據(jù)處理、邏輯處理和故障診斷功能的CPU模塊與觸摸屏之間通過PROFIBUS-DP總線連接；選用三個八通道模擬量輸入模塊Al采集蒸餾過程中的熱油機11溫度、冷水機12溫度、恒溫槽2溫度、I級蒸發(fā)器4溫度、II級蒸發(fā)器10溫度、物料罐液位信號H1、I級蒸發(fā)器液位信號H2，II級蒸發(fā)器內(nèi)重組分液位信號H3、II級蒸發(fā)器內(nèi)輕組分液位信號H4、第一刮膜電機轉(zhuǎn)速S1、第二刮膜電機轉(zhuǎn)速S2、第一物料泵轉(zhuǎn)速S3、第二物料泵轉(zhuǎn)速S4、重組分物料出料泵轉(zhuǎn)速S5和輕組分物料出料泵轉(zhuǎn)速S6的模擬信號，模塊為電壓信號輸入或電流信號輸入，根據(jù)傳感器配置通道；選用一個八通道數(shù)字量輸入模塊DI，采集蒸餾過程中數(shù)字真空表的數(shù)值；選用四個八通道數(shù)字量輸出模塊DO，輸出信號控制電磁閥以控制真空腔管道d和循環(huán)水管路，通過繼電器控制熱油機11的電源、冷水機12的電源、恒溫槽2的電源、水環(huán)泵6的電源、旋片泵7的電源、擴散泵8的電源、第一刮膜電機3的電源、第二刮膜電機9的電源、第一物料泵pi的電源和第二物料泵p2的電源；模擬量輸出模塊AO根據(jù)CPU發(fā)出的指令控制變頻器調(diào)節(jié)第一刮膜電機3、第二刮膜電機9、第一物料泵pi電機和第二物料泵p2電機的轉(zhuǎn)速；能夠?qū)崟r顯示蒸餾過程的工藝參數(shù)的觸摸屏，對蒸餾過程進行人工干預；當有報警和故障事件發(fā)生時，自動彈出故障信息畫面，畫面中顯示故障的代號、類型、引發(fā)本故障的原因、以及處理此故障的方法。上面所述的第一閥門vl為手動真空閥，第二閥門v2、第三閥門v3、第四閥門v4、第五閥門v5、第六閥門v6、第七閥門v7、第八閥門v8、第九閥門v9、第十閥門vlO和第^ 閥門vll為真空電磁閥。模塊化PLC為西門子的，電源模塊、CPU模塊、模擬量輸入/輸出模塊ΑΙ/Α0和數(shù)字量輸入/輸出模塊DI/D0均為現(xiàn)有配件的組裝，因此具體型號沒有進一步贅述。本發(fā)明所述的芹菜籽油的分子蒸餾提純方法如下所述:
第一步、準備工作:
(1)全面檢查裝置，確保各 部件處于正確狀態(tài)，特別是恒溫槽2、熱油機11和冷水機12中具有足夠的工作液體；
(2)在冷井5夾層中通入冷卻水；
(3)將預分離的芹菜籽油注入物料罐I，芹菜籽油的裝填量不超過物料罐I的2/3；
(4)開啟系統(tǒng)總電源:開啟恒溫槽2、冷水機12和熱油機11的電源，檢查各溫度顯示及指示燈是否正常，并設(shè)定熱油機內(nèi)11熱油溫度140°C，恒溫槽2內(nèi)溫度70°C及冷水機12內(nèi)溫度4°C ；
(5)啟動控制器，程序首先自動打開第十閥門vlO，十秒后啟動水環(huán)泵6，依次每隔五秒自動開啟真空腔管道上的第四閥門v4、第二閥門v2、第五閥門v5和第九閥門v9 ;第二閥門v2打開六十秒后自動關(guān)閉；啟動旋片泵7電源；開啟第六閥門v6，檢測系統(tǒng)的真空度變化情況，當系統(tǒng)壓強彡50Pa后，自動開啟第八閥門v8，自動打開第十一閥門vll并啟動擴散泵8，擴散泵8電源開啟后三十分鐘起效，達到系統(tǒng)最大真空值；
第二步、蒸餾分離過程:程序自動檢測熱油機11內(nèi)溫度、恒溫槽2內(nèi)溫度和冷水機12內(nèi)溫度及I級蒸發(fā)器4和II級蒸發(fā)器10內(nèi)的真空度，當系統(tǒng)達到預定的溫度及真空度條件后自動開始蒸懼操作，具體如下:
(O開啟第一物料泵Pl，三十秒鐘后開啟第一刮膜電機3，檢測I級蒸發(fā)器4下的蒸出物料液位，若蒸出物料液位達到預設(shè)值，則開啟第二物料泵P2進行下一級蒸餾，第二物料泵p2開啟三十秒鐘后開啟第二刮膜電機9，第一刮膜電機3和第二刮膜電機9的轉(zhuǎn)速設(shè)定為150轉(zhuǎn)/分；(2)實時檢測II級蒸發(fā)器10下各蒸出物料液位高度，若蒸出物料液位達到預設(shè)值，則自動開啟重組分物料出料泵P3或輕組分物料出料泵p4，進行出料操作；
(3)檢測儲料罐I液位，當液位低于預設(shè)值時，判斷為所有物料蒸餾結(jié)束，五分鐘后依次自動關(guān)閉第一物料泵PU第二物料泵P2、重組分物料出料泵p3和輕組分物料出料泵p4，再進行關(guān)機操作；
第三步、關(guān)機步驟:
(O自動切斷第一刮膜電機3和第二刮膜電機9工作電源；
(2)關(guān)閉真空系統(tǒng):依次關(guān)閉第九閥門v9、第三閥門v3、第八閥門v8、第七閥門v7和第六閥門v6 ;切斷擴散泵8及旋片泵7工作電源；依次關(guān)閉第五閥門v5和第四閥門v4，切斷水環(huán)泵6工作電源，關(guān)閉第十閥門vlO，二十分鐘后關(guān)閉擴散泵8下端的第十一閥門vll ；
(3)自然冷卻，待各物料流盡后，停止冷水機12、熱油機11和恒溫槽2的工作電源；
(4)關(guān)閉系統(tǒng)其它水源閥門、關(guān)閉各儀表電源及系統(tǒng)總電源；
(5)系統(tǒng)停機完畢待下一次操作。本發(fā)明所述裝置和方法的工作原理如下所述:
第一閥門vl為手動真空閥，自動提純前，由操作人員手動向物料罐I注入芹菜籽粗油，注油完畢手動關(guān)閉第一閥門vl，自動提純開始后，物料罐I內(nèi)原料油液位由液位傳感器檢測并輸出4-20mA物料罐液位信號H1，Al輸入模塊接收信號，當物料罐液位信號Hl低于下限值時，自動切斷第一物料泵Pl電源；第一物料泵Pl開通后三十秒，DO模塊接通繼電器啟動I級蒸發(fā)器4上端的第一 刮膜電機3，第一刮膜電機3轉(zhuǎn)速可由觸摸屏改變，由變頻器調(diào)節(jié)級蒸發(fā)器4內(nèi)液位傳感器檢測I級處理油量，發(fā)出I級蒸發(fā)器液位信號H2，并送入Al模塊，當I級蒸發(fā)器液位信號H2超過設(shè)定值時，啟動第二物料泵p2，第二物料泵p2轉(zhuǎn)速可由觸摸屏調(diào)節(jié)，從而改變過料流量，第二物料泵P2開啟三十秒鐘后，DO模塊接通繼電器啟動II級蒸發(fā)器10上端的第二刮膜電機9，第二刮膜電機9轉(zhuǎn)速可由觸摸屏改變，由變頻器調(diào)節(jié)；II級蒸發(fā)器10內(nèi)兩個液位傳感器分別檢測提純分離后的輕組分和重組分液位高度，發(fā)出II級蒸發(fā)器內(nèi)重組分液位信號H3和II級蒸發(fā)器內(nèi)輕組分液位信號H4，并送入Al模塊，當II級蒸發(fā)器內(nèi)重組分液位信號H3超過設(shè)定值時，啟動重組分物料出料泵p3，當II級蒸發(fā)器內(nèi)輕組分液位信號H4超過設(shè)定值時，啟動輕組分物料出料泵p4，重組分物料出料泵p3和輕組分物料出料泵P4的轉(zhuǎn)速可由觸摸屏調(diào)節(jié)，從而改變出料流量。恒溫槽2為物料罐I和I級蒸發(fā)器4提供熱水脫除粗油中的水分和部分酸類；自動提純時，DO模塊輸出信號接通繼電器給恒溫槽加熱，溫度到達設(shè)定值時方可進行下一步操作。恒溫槽2溫度由二線制熱電偶溫度傳感器檢測，輸出模擬量直接送入Al模塊。冷水機12為冷井5和II級蒸發(fā)器10內(nèi)冷凝柱提供冷卻用水，使蒸發(fā)的輕組分冷凝成液體。DO模塊輸出信號接通繼電器使冷水機12工作，溫度到達設(shè)定值時方可進行下一步操作。冷水機12溫度由二線制熱電偶溫度傳感器檢測，輸出模擬量直接送入Al模塊。熱油機11為II級蒸發(fā)器10提供熱油，熱油熱量用于提純芹菜籽油。自動提純時，DO模塊輸出信號接通繼電器給熱油機11加熱，溫度到達設(shè)定值時方可進行下一步操作。熱油機11溫度由二線制熱電偶溫度傳感器檢測，輸出模擬量直接送入Al模塊。I級蒸發(fā)器內(nèi)真空度信號Val和II級蒸發(fā)器內(nèi)真空度信號Va2由真空計輸出，分別表征I級蒸發(fā)器4和II級蒸發(fā)器10真空度，信號范圍4-20mA，送入Al模塊，作為系統(tǒng)準備工作的指標。第二閥門v2、第三閥門v3、第四閥門v4、第五閥門v5、第六閥門v6、第七閥門v7、第八閥門v8、第九閥門v9、第十閥門VlO和第i^一閥門vll為真空電磁閥，按照自動蒸餾工藝，由DO模塊發(fā)出指令 進行通斷。
權(quán)利要求
1.一種芹菜籽油的分子蒸餾提純方法，其特征在于:所述的芹菜籽油的分子蒸餾提純方法如下所述: 第一步、準備工作: (1)全面檢查裝置，確保各部件處于正確狀態(tài)，特別是恒溫槽、熱油機和冷水機中具有足夠的工作液體； (2)在冷井夾層中通入冷卻水； (3)將預分離的芹菜籽油注入物料罐，芹菜籽油的裝填量不超過物料罐的2/3； (4)開啟系統(tǒng)總電源:開啟恒溫槽、冷水機和熱油機的電源，檢查各溫度顯示及指示燈是否正常，并設(shè)定熱油機內(nèi)熱油溫度140°C，恒溫槽內(nèi)溫度70°C及冷水機內(nèi)溫度4°C ； (5)啟動控制器，程序首先自動打開第十閥門，十秒后啟動水環(huán)泵，依次每隔五秒自動開啟真空腔管道上的第四閥門、第二閥門、第五閥門和第九閥門；第二閥門打開六十秒后自動關(guān)閉；啟動旋片泵電源；開啟第六閥門，檢測系統(tǒng)的真空度變化情況，當系統(tǒng)壓強彡50Pa后，自動開啟第八閥門，自動打開第十一閥門并啟動擴散泵，擴散泵電源開啟后三十分鐘起效，達到系統(tǒng)最大真空值； 第二步、蒸餾分離過程:程序自動檢測熱油機內(nèi)溫度、恒溫槽內(nèi)溫度和冷水機內(nèi)溫度及I級蒸發(fā)器和II級蒸發(fā)器內(nèi)的真空度，當系統(tǒng)達到預定的溫度及真空度條件后自動開始蒸餾操作，具體如下: (1)開啟第一物料泵，三十秒鐘后開啟第一刮膜電機，檢測I級蒸發(fā)器下的蒸出物料液位，若蒸出物料液位達到預設(shè)值，則開啟第二物料泵進行下一級蒸餾，第二物料泵開啟三十秒鐘后開啟第二刮膜電機， 第一刮膜電機和第二刮膜電機的轉(zhuǎn)速設(shè)定為150轉(zhuǎn)/分； (2)實時檢測II級蒸發(fā)器下各蒸出物料液位高度，若蒸出物料液位達到預設(shè)值，則自動開啟重組分物料出料泵或輕組分物料出料泵，進行出料操作； (3)檢測儲料罐液位，當液位低于預設(shè)值時，判斷為所有物料蒸餾結(jié)束，五分鐘后依次自動關(guān)閉第一物料泵、第二物料泵、重組分物料出料泵和輕組分物料出料泵，再進行關(guān)機操作； 第三步、關(guān)機步驟: (O自動切斷第一刮膜電機和第二刮膜電機工作電源； (2)關(guān)閉真空系統(tǒng):依次關(guān)閉第九閥門、第三閥門、第八閥門、第七閥門和第六閥門；切斷擴散泵及旋片泵工作電源；依次關(guān)閉第五閥門和第四閥門，切斷水環(huán)泵工作電源，關(guān)閉第十閥門，二十分鐘后關(guān)閉擴散泵下端的第十一閥門； (3)自然冷卻，待各物料流盡后，停止冷水機、熱油機和恒溫槽的工作電源； (4)關(guān)閉系統(tǒng)其它水源閥門、關(guān)閉各儀表電源及系統(tǒng)總電源； (5)系統(tǒng)停機完畢待下一次操作。
2.一種芹菜籽油的分子蒸餾提純裝置，其特征在于:是由熱油機、冷水機、物料罐、恒溫槽、I級蒸發(fā)器、II級蒸發(fā)器、冷井、水環(huán)泵、旋片泵、擴散泵和控制器組成，其中熱油機通過熱油管道與II級蒸發(fā)器相連通，冷水機的一端通過第一冷卻水管道與II級蒸發(fā)器相連通，冷水機的另一端通過第二冷卻水管道與冷井相連通，冷井通過第三冷卻水管道與II級蒸發(fā)器相連通，I級蒸發(fā)器和II級蒸發(fā)器之間由真空腔管道和第二物料輸送管道相連通，真空腔管道上依次連接有冷井、水環(huán)泵、旋片泵和擴散泵，冷井與II級蒸發(fā)器之間的真空腔管道上設(shè)有第五閥門和第九閥門，冷井的下端連接有冷井接收瓶，冷井與冷井接收瓶之間的管道上設(shè)有第三閥門，水環(huán)泵的上端通過第四閥門與真空腔管道相連通，水環(huán)泵的下端連接有第一真空泵水路和第二真空泵水路，第一真空泵水路上設(shè)有第十閥門并與進水管相連通，第二真空泵水路與水環(huán)泵流量視鏡相連并與排水管相連，旋片泵與真空腔管道之間的管道上設(shè)有第六閥門，擴散泵與真空腔管道之間的管道上設(shè)有第七閥門，擴散泵與II級蒸發(fā)器之間的管道上設(shè)有第八閥門，擴散泵的下端連接有第三真空泵水路和第四真空泵水路，其中第三真空泵水路與水環(huán)泵流量視鏡連接并與排水管相連，第四真空泵水路上設(shè)有第十一閥門并與進水管相連，I級蒸發(fā)器的上端設(shè)有第一刮膜電機，II級蒸發(fā)器的上端設(shè)有第二刮膜電機，I級蒸發(fā)器和II級蒸發(fā)器之間的第二物料輸送管道上設(shè)有第二物料泵，II級蒸發(fā)器的下端連接有第三物料輸送管道和第四物料輸送管道，其中第三物料輸送管道上設(shè)有重組分物料出料泵，第四物料輸送管道上設(shè)有輕組分物料出料泵，物料罐的上端設(shè)有進料管道，進料管道上設(shè)有第一閥門，物料罐通過連接管道與真空腔管道相連通，連接管道上設(shè)有第二閥門，物料罐與I級蒸發(fā)器之間由第一物料輸送管道和第一熱水管道相連通，第一物料輸送管道上設(shè)有第一物料泵，物料罐與恒溫槽之間由第二熱水管道連通，恒溫槽與I級蒸發(fā)器之間由第三熱水管道連通；控制器由模塊化PLC組成，其中包括電源模塊、CPU模塊、模擬量輸入/輸出模塊AI/AO、數(shù)字量輸入/輸出模塊DI/DO ；電源為單相交流電源AC220V/50HZ，經(jīng)過斷路器后，連接到電源模板，電源模板將交流電變換為DC24V/5A的直流電，供PLC使用，完成數(shù)據(jù)處理、邏輯處理和故障診斷功能的CPU模塊與觸摸屏之間通過PROFIBUS-DP總線連接；選用三個八通道模擬量輸入模塊Al采集蒸餾過程中的熱油機溫度、冷水機溫度、恒溫槽溫度、I級蒸發(fā)器溫度、II級蒸發(fā)器溫度、物料罐液位信號、I級蒸發(fā)器液位信號，II級蒸發(fā)器內(nèi)重組分液位信號、II級蒸發(fā)器內(nèi)輕組分液位信號、第一刮膜電機轉(zhuǎn)速、第二刮膜電機轉(zhuǎn)速、第一物料泵轉(zhuǎn)速、第二物料泵轉(zhuǎn)速、重組分物料出料泵轉(zhuǎn)速和輕組分物料出料泵轉(zhuǎn)速的模擬信號，模塊 為電壓信號輸入或電流信號輸入，根據(jù)傳感器配置通道；選用一個八通道數(shù)字量輸入模塊DI，采集蒸餾過程中數(shù)字真空表的數(shù)值；選用四個八通道數(shù)字量輸出模塊D0，輸出信號控制電磁閥以控制真空腔管道和循環(huán)水管路，通過繼電器控制熱油機的電源、冷水機的電源、恒溫槽的電源、水環(huán)泵的電源、旋片泵的電源、擴散泵的電源、第一刮膜電機的電源、第二刮膜電機的電源、第一物料泵的電源和第二物料泵的電源；模擬量輸出模塊AO根據(jù)CPU發(fā)出的指令控制變頻器調(diào)節(jié)第一刮膜電機、第二刮膜電機、第一物料泵電機和第二物料泵電機的轉(zhuǎn)速；能夠?qū)崟r顯示蒸餾過程的工藝參數(shù)的觸摸屏，對蒸餾過程進行人工干預；當有報警和故障事件發(fā)生時，自動彈出故障信息畫面，畫面中顯示故障的代號、類型、引發(fā)本故障的原因、以及處理此故障的方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種芹菜籽油的分子蒸餾提純裝置，其特征在于:所述的熱油管道設(shè)有兩道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種芹菜籽油的分子蒸餾提純裝置，其特征在于:所述的第一閥門為手動真空閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種芹菜籽油的分子蒸餾提純裝置，其特征在于:所述的第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門、第九閥門、第十閥門和第i^一閥門為真空電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種芹菜籽油的分子蒸餾提純方法及其裝置，提純裝置是由熱油機、冷水機、物料罐、恒溫槽、I級蒸發(fā)器、Ⅱ級蒸發(fā)器、冷井、水環(huán)泵、旋片泵、擴散泵和控制器組成，其中熱油機通過熱油管道與Ⅱ級蒸發(fā)器相連通，冷水機的一端通過第一冷卻水管道與Ⅱ級蒸發(fā)器相連通，冷水機的另一端通過第二冷卻水管道與冷井相連通，I級蒸發(fā)器和Ⅱ級蒸發(fā)器之間由真空腔管道和第二物料輸送管道相連通，蒸餾提純方法第一步、準備工作；第二步、蒸餾分離過程；第三步、關(guān)機步驟，有益效果極大地提高了生產(chǎn)效率、降低了提純芹菜籽油成本、改善了工人工作的環(huán)境，切實地提高了提純芹菜籽油的自動化控制程度，可靠性高，實用效果明顯。
文檔編號C11B3/12GK103215127SQ20131014457
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者關(guān)常君, 尤文, 李慧, 韓光紅 申請人:長春工業(yè)大學