專利名稱：微型化高效節(jié)能連續(xù)蒸餾技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的微型化高效節(jié)能連續(xù)蒸餾技術(shù)是一種采用限量原液在蒸餾釜中沿水平線性通路動態(tài)加熱升溫蒸餾和以待蒸餾原液作冷凝劑循環(huán)利用熱能的蒸餾技術(shù)。即限量原液在蒸餾釜中沿水平線性通路連續(xù)或間歇地流動過程中不斷被加熱升溫達到蒸餾分離精液的目的，待蒸餾分離完成后殘液緊接從蒸餾釜流出；然后以待蒸餾的原液作冷凝劑，殘液和精氣一起分別逆原液流向流至熱交換器內(nèi)各自的冷凝器(管)中，將各自的熱能傳給原液，其自身冷卻后流出，實現(xiàn)循環(huán)利用熱能，達到節(jié)能的目的。本發(fā)明技術(shù)主要適用于制造各種液態(tài)化工蒸餾器，如釀酒工業(yè)的蒸酒器以及家用微型純水(蒸餾水)器。利用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的各種蒸餾器具有蒸餾速度快，體積小，易維護，制造成本低，能耗小，成品純度可調(diào)，可實行連續(xù)或間歇蒸餾，容易實現(xiàn)電器化和自動化控制，符合時代發(fā)展的需要。究其蒸酒器而言，相比目前較先進的酒蒸餾設(shè)備體積縮小1/5，甚至更小，節(jié)約能源50％以上。因此，本發(fā)明技術(shù)是液態(tài)蒸餾分離技術(shù)的一次飛躍，屬國際國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)，對推動化工蒸餾提純事業(yè)的發(fā)展有著非常重要的作用和意義，對蒸酒業(yè)必將產(chǎn)生重大的影響，尤其利用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的家用純水器將對提高人們的飲水衛(wèi)生有著非常積極的作用，必將產(chǎn)生顯著的社會效益和經(jīng)濟效益！本發(fā)明蒸餾技術(shù)工作流程框圖如附

圖1所示。
本發(fā)明方法的關(guān)鍵技術(shù)1、連續(xù)限量原液在蒸餾釜中沿水平線性通路動態(tài)加熱升溫蒸餾技術(shù)，這是實現(xiàn)蒸餾設(shè)備輕型化和微型化，以及提高蒸餾速度的重要前提和條件。以往連續(xù)蒸餾設(shè)備主要采用垂直塔板式的蒸餾塔方式，設(shè)備笨重而龐大。
本發(fā)明方法的蒸餾釜實質(zhì)是一個微型化的水平流線形加熱蒸餾釜。蒸餾過程中，連續(xù)限量原液在蒸餾釜中沿水平線性通路連續(xù)或間歇地流動，在流動中不斷被加熱、升溫，最終達到完全蒸餾分離精液的目的。一般而言，蒸餾釜中的線形通路越長，蒸餾就越完全、干凈。但蒸餾釜外形和大小一定后，線性通路長度受到一定限制，較好的解決方法是適當提高蒸餾釜原液深度，并處理好原液深度、原液入出流量(流速)和加熱功率三者關(guān)系即可。由于蒸餾釜中采用水平線性通路，因此在通路中可方便地增設(shè)兩塊蒸氣分隔板，分隔板的下端稍沒入蒸餾釜通道的原液中，但又不阻礙原液的流動，以便對高、低溫端含雜質(zhì)成份的蒸氣(尾氣和頭氣)進行處理，從而達到提純精液的目的。通過手動和電控調(diào)節(jié)分隔板的位置即可實現(xiàn)調(diào)節(jié)成品精液的純度。如利用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的蒸酒器，通過調(diào)節(jié)兩塊分隔板就能順利地把低溫蒸發(fā)的甲醇和高溫蒸發(fā)的酸苦味成份除去，以及調(diào)節(jié)成品酒精度。
蒸餾釜一般為園桶形或似園桶形，除加熱區(qū)外應(yīng)具對外隔熱保溫作用，而線性通路一般采用單、雙螺旋形和多折線形為主，其中以雙螺旋形較好，它等效于一個折回式線性通路，高低溫原液互近，升溫快，高溫多組分尾氣(泡)回流(或溢)至低溫原液中實現(xiàn)精餾就顯得非常簡單易施；而單螺旋形和多折線形等效于一個單向線形通路。如附圖2所示。
2、采用以待蒸餾的原液作冷凝劑，在熱交換器內(nèi)逆原液流向冷卻殘液和精氣，實現(xiàn)循環(huán)利用熱能技術(shù)，這是實現(xiàn)大量節(jié)能的根本保證和采取的關(guān)鍵性技術(shù)措施。以往蒸餾設(shè)備一般以空氣(或風)和水作冷卻劑，其中僅對精氣冷卻，并在外部進行，從而導(dǎo)致大量能量白白浪費掉。
本發(fā)明方法采用以待蒸餾的原液作冷卻劑，對精氣和殘液均在熱交換器內(nèi)沿各自的冷凝器(管)分別逆原液流向作冷卻處理，將精氣和殘液中的大部分或全部熱能轉(zhuǎn)移到待蒸餾的原液中，達到循環(huán)利用熱能實現(xiàn)無成本加熱的目的，使剛進入蒸餾室的原液便具有相當高的初溫，而經(jīng)冷卻后的殘液和精液則以常溫流出。如此循環(huán)利用熱能，不僅加快了蒸餾速度，更大大節(jié)約了加熱能量，起到了一舉兩得的效果。對于高、低溫端含雜質(zhì)成份多的蒸氣(尾氣和頭氣)中的熱能，在進行處理過程中也可部分和全部利用，但需要根據(jù)具體情況再行采取適當?shù)拇胧?br> 理想狀態(tài)下，假如無限循環(huán)利用熱能過程中均無能量損失，那么利用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的各種蒸餾器，在正常蒸餾期間就無需再另外加熱，實現(xiàn)理想狀態(tài)下的“零”能蒸餾。但事實上，蒸餾過程中少量能量的損失是不可避免的，因此還必須不斷地補充損失的能量，以達到能量的平衡和實現(xiàn)蒸餾的目的。然而相比以往任何蒸餾設(shè)備需要的熱能是非常非常小的。
根據(jù)試驗，熱交換器一般以各種套管形通路為好，即一根大管套若干小管，要求大管對外隔熱保溫，小管必須是導(dǎo)熱良好的金屬材料制成，小管中分別為殘液或精氣，而小管與大管之間為待蒸餾的原液，原液流動的方向正好與殘液和精氣流動的方向相反。在熱交換管中，殘液和精氣自然由高向低流出，而原液則在壓力的作用下由低向高流入蒸餾釜中。管路越長熱交換越完全，管路通過彎、折處理，使熱交換器所占空間相對較少。
其它技術(shù)要求
3、入注開關(guān)的作用。
入注開關(guān)是控制原液進入熱交換器的開關(guān)，是在由限流出開關(guān)控制流量(即蒸餾速度)的情況下必須有的開關(guān)，并起到穩(wěn)定和調(diào)節(jié)蒸餾釜中原液水位的作用。入注開關(guān)作用范圍必須預(yù)先人為調(diào)節(jié)好。當蒸餾釜水位偏高時，入注開關(guān)控制原液減緩流入熱交換器；過高時，入注開關(guān)自動關(guān)閉原液流入；當蒸餾釜的水位偏低時，入注開關(guān)控制原液加快流入熱交換器；過低時，入注開關(guān)最大允許原液流入，同時關(guān)小熱源，直至當蒸餾釜的水位達到一定高度時，才又重新啟動加熱器工作。
4、加熱器及加熱控制電路的作用。
加熱器是為蒸餾釜提供初始熱能和進行熱能補充的必要部件。加熱器可以是電加熱器、燃氣或煤加熱器等，根據(jù)設(shè)計要求而定。加熱器給蒸餾釜提供多少熱能，可以通過觀察進行手控調(diào)節(jié)，也可以采取自動控制調(diào)節(jié)。自動控制調(diào)節(jié)時，由加熱控制電路根據(jù)檢測蒸餾釜入出口原液的溫度和經(jīng)過蒸餾釜原液的流速、流量，以及人們預(yù)先設(shè)計要求進行自動控制調(diào)節(jié)。
5、限流出開關(guān)及限流出開關(guān)電路的作用。
限流出開關(guān)是用來限制殘液流出量的開關(guān)，同樣可采取手控調(diào)節(jié)和自動控制調(diào)節(jié)。采用自動控制調(diào)節(jié)時，限流出開關(guān)電路根據(jù)氣敏元件對蒸餾釜出口端蒸氣中精氣含量的檢測結(jié)果進行控制調(diào)節(jié)。當出口端尾氣中精氣含量多時，控制限流開關(guān)關(guān)小或完全關(guān)閉；當出口端蒸汽中精氣含量少或不含時，控制限流開關(guān)開大或完全打開。
應(yīng)用1、主要應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)涉及的園桶雙螺旋形水平線性通道連續(xù)限量蒸餾釜和折彎套管形熱交換器組造的輕型高效節(jié)能酒蒸餾器，相比之下，不僅體積可縮少1/5以上，節(jié)能50％以上，并可方便地調(diào)節(jié)酒精度和去除酸苦味成份；2、主要應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)涉及的園形限量加熱蒸餾釜和彈簧套管形熱交換器組造的家用高效節(jié)能電蒸餾水器，體積可小到電開水器一樣大小，在熱量交換較完全和其它熱損較少的情況下，1度電可生產(chǎn)10千克以上的蒸餾水，較在市面上購買散裝蒸餾水將節(jié)約大量開支，并可隨時取用。因此將對提高人們的飲水衛(wèi)生和促進人們的身體健康具有非常積極的意義。
結(jié)論以上對本發(fā)明涉及的微型化高效節(jié)能連續(xù)蒸餾技術(shù)進行了概要說明，本發(fā)明技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)主要有兩點一是采用限量原液沿水平線性通路動態(tài)加熱升溫蒸餾分離技術(shù)；二是以待蒸餾的原液作冷凝劑循環(huán)利用熱能技術(shù)。本發(fā)明技術(shù)主要適用于制造各種液態(tài)化工蒸餾器，如蒸酒器和家用高效節(jié)能純水器等。利用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的各種蒸餾器最大特點是蒸餾速度快，體積小，制造成本低，能耗小，容易實現(xiàn)電器化和自動化控制，符合時代發(fā)展的需要，是液態(tài)蒸餾分離技術(shù)的一次飛躍，屬國際國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)，對推動化工蒸餾提純事業(yè)的發(fā)展有著非常重要的作用和意義，對蒸酒業(yè)必將產(chǎn)生重大的影響，尤其利用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的家用純水器將對提高人們的飲水衛(wèi)生有著非常積極的作用，因此必將產(chǎn)生顯著的社會效益和經(jīng)濟效益！
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及的微型化高效節(jié)能連續(xù)蒸餾技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)之一是采用限量原液在蒸餾釜中沿水平線性通路動態(tài)加熱升溫達到蒸餾分離目的的技術(shù)。即限量原液在連續(xù)或間歇地沿(任意)水平線性通路流動過程中不斷被加熱升溫達到蒸餾分離精液的目的，待蒸餾分離完成后殘液緊接從蒸餾釜流出；
2.本發(fā)明涉及的微型化高效節(jié)能連續(xù)蒸餾技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)之二是采用以待蒸餾原液作冷凝劑，逆向冷卻循環(huán)利用熱能的蒸餾技術(shù)。即從蒸餾釜流出的殘液和精氣一起分別逆原液流向流至熱交換器內(nèi)各自的冷凝器(管)中，將各自的熱能傳給原液，冷卻后流出，實現(xiàn)循環(huán)利用熱能，達到節(jié)能的目的。
3.權(quán)力要求1涉及的蒸餾釜一般為園桶形或似園桶形，除加熱區(qū)外應(yīng)具對外隔熱保溫作用，而線性通路主要采用單、雙螺旋形或多折線形。其中以雙螺旋形較好，它等效于一個折回線性通路，高低溫原液互近，升溫快，使得高溫多組分尾氣(泡)回流(或溢)至低溫原液中實現(xiàn)精餾顯得非常簡單易施；而單螺旋形和多折線形等效于一個單向線形通路。
4.權(quán)力要求2涉及的熱交換器一般以各種套管形熱交換通路為好，即一根大管套若干小管，要求大管對外絕熱保溫，小管必須是導(dǎo)熱良好的金屬材料制成，小管分別為殘液或精氣，而小管與大管之間為原液，原液流動的方向正好與殘液和精氣流動的方向相反。在熱交換管中，殘液和精氣自然由高向低流出，而原液則在自身液壓的作用下由低向高流入蒸餾釜中。管路越長熱交換越完全，管路通過彎、折處理，使熱交換器所占空間相對較少。
5.主要應(yīng)用應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)以上權(quán)力要求制造的各種輕型、微型高效節(jié)能連續(xù)酒蒸餾器和各種高效節(jié)能純水(蒸餾水)器等。
全文摘要
本發(fā)明涉及的微型化高效節(jié)能連續(xù)蒸餾技術(shù)是一種采用限量原液沿水平線性通路動態(tài)加熱升溫蒸餾和以待蒸餾的原液作冷凝劑循環(huán)利用熱能的蒸餾技術(shù)。本發(fā)明技術(shù)主要適用于制造各種液態(tài)化工蒸餾器,如蒸酒器和家用純水(蒸餾水)器等。利用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的各種蒸餾器具有蒸餾速度快,體積小,易維護,制造成本低,能耗小,成品純度可調(diào),可進行連續(xù)或間歇蒸餾,符合時代要求。究其蒸酒器而言,相比目前較先進的酒蒸餾設(shè)備體積縮小1/5,甚至更小,節(jié)約能源50%以上。因此,本發(fā)明技術(shù)是液態(tài)化工蒸餾技術(shù)的一次飛躍,屬國際國內(nèi)首創(chuàng),必將產(chǎn)生顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號B01D3/00GK1270074SQ99124910
公開日2000年10月18日 申請日期1999年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月2日
發(fā)明者周耀瑜 申請人:周耀瑜