閃蒸刮板濃縮器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種閃蒸刮板濃縮器，屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在含能材料領(lǐng)域經(jīng)常會(huì)遇到對(duì)含鹽含溶劑的熱敏性物料進(jìn)行分離提純，在精細(xì)化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、生物提取、食品等行業(yè)經(jīng)常會(huì)遇到對(duì)高粘度物料及易結(jié)晶含鹽類或顆粒物料的蒸發(fā)，濃縮。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)上述物料的處理設(shè)備主要有:旋轉(zhuǎn)刮板式薄膜蒸發(fā)器、升降膜刮板濃縮器等。
[0003]旋轉(zhuǎn)刮板式薄膜蒸發(fā)器:其工作原理是物料在進(jìn)入設(shè)備分離過(guò)程中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)刮板在蒸發(fā)器筒壁上強(qiáng)制成膜，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在真空條件下進(jìn)行降膜蒸發(fā)的工作過(guò)程。公開(kāi)專利號(hào)CN 10362027A,CN 101053697A、CN 101239244A等介紹了幾種旋轉(zhuǎn)刮板式薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)及工作原理，這種蒸發(fā)器適用于處理易結(jié)晶、易結(jié)垢、高粘度或熱敏性的溶液。公開(kāi)專利號(hào)CN 1974524A介紹了利用旋轉(zhuǎn)刮板式薄膜蒸發(fā)器濃縮丙烯酰胺溶液的方法，可以將丙烯酰胺溶液濃縮到濃度為60~80%。旋轉(zhuǎn)刮板式薄膜蒸發(fā)器的一個(gè)顯著特點(diǎn)是真空度越高，溶劑揮發(fā)越充分，濃縮效果越好，但對(duì)于溶劑揮發(fā)量要求比較大，真空度要求比較高的工況，需要真空機(jī)組提供很大的抽氣速率，有的甚至達(dá)到或超過(guò)了目前國(guó)內(nèi)外真空機(jī)組選型的最大抽氣速率；因此旋轉(zhuǎn)刮板式薄膜蒸發(fā)器的一個(gè)明顯缺陷是:受目前真空機(jī)組極限抽氣速率的局限，對(duì)于很多溶劑揮發(fā)量要求比較大，真空度要求比較高的工況，使用該旋轉(zhuǎn)刮板式薄膜蒸發(fā)器就不能達(dá)到要求的濃縮度，使其應(yīng)用范圍受到一定程度的局限。
[0004]升降膜刮板濃縮器:為了克服旋轉(zhuǎn)刮板式薄膜蒸發(fā)器的應(yīng)用范圍局限，公開(kāi)專利號(hào)CN 2621665Y介紹了升降膜刮板濃縮器，其工作原理是原料液經(jīng)預(yù)熱后由升膜蒸發(fā)器的底部進(jìn)入，在汽化溶劑高速上升的帶動(dòng)下沿加熱室管內(nèi)壁成膜上升，并在上升過(guò)程中不斷被蒸發(fā)，在汽液分離器中與汽化溶劑分離后進(jìn)入降膜蒸發(fā)器，在重力作用下沿管內(nèi)壁呈膜狀下降，并在下降過(guò)程中被蒸發(fā)增濃，在汽液分離器中與汽化溶劑分離后，進(jìn)入刮板減壓濃縮罐進(jìn)行濃縮。該升降膜刮板濃縮器由于采用了升降膜蒸發(fā)器來(lái)對(duì)物料進(jìn)行溶劑預(yù)處理，減少了進(jìn)入刮板濃縮器的溶劑量，因此升降膜刮板濃縮器擴(kuò)展了旋轉(zhuǎn)刮板式薄膜蒸發(fā)器的的應(yīng)用范圍，對(duì)于一些溶劑揮發(fā)量要求比較大，濃縮度要求比較高的工況也可適用。但由于升降膜蒸發(fā)器不適用于高粘度、有結(jié)晶析出或易結(jié)垢的溶液；同時(shí)由于升降膜蒸發(fā)器
[0005]采用真空工況，增加了制造成本、運(yùn)行成本，溶劑回收的成本，溶劑回收率也沒(méi)有常壓下高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述不足，本實(shí)用新型提供了一種集溶劑預(yù)處理和刮板濃縮于一體的新裝置一閃蒸刮板濃縮器，布局緊湊、應(yīng)用范圍廣泛、制造成本、運(yùn)行成本低、溶劑回收率高。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:包括物料罐、加熱器、閃蒸器、刮板式蒸發(fā)器、冷凝器一、冷凝器二 ；物料罐的出口經(jīng)加壓泵、加熱器與閃蒸器的進(jìn)口連接，閃蒸器頂部溶劑出口經(jīng)冷凝器一與溶劑回收貯罐連接，閃蒸器下部的出料口與刮板式蒸發(fā)器的進(jìn)料口連接，刮板式蒸發(fā)器的出溶劑口經(jīng)真空機(jī)組、冷凝器二與溶劑回收貯罐連接。
[0008]所述進(jìn)口位于閃蒸器上部，閃蒸器外壁設(shè)有加熱夾套一，夾套一一側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)進(jìn)口一，另一側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)出口一。
[0009]所述刮板式蒸發(fā)器包括由分離筒、置于分離筒上部的電機(jī)、置于分離筒下部的蒸發(fā)筒，分離筒上設(shè)有出溶劑口，蒸發(fā)筒上部設(shè)有進(jìn)料口，蒸發(fā)筒下部設(shè)有排料口，蒸發(fā)筒外壁設(shè)有加熱夾套二，夾套二一側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)進(jìn)口二，另一側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)出口二。
[0010]所述冷凝器一一端設(shè)有冷媒進(jìn)口一，另一端設(shè)有冷媒出口一，其上部設(shè)有物料入口一，下部設(shè)有物料出口一，物料入口一與溶劑出口連接，物料出口一與溶劑回收貯罐入口—連接°
[0011]所述冷凝器二一端設(shè)有冷媒進(jìn)口二，另一端設(shè)有冷媒出口二，其上部設(shè)有物料入口二，下部設(shè)有物料出口二，物料出口二與溶劑回收貯罐入口二連接。
[0012]所述加熱器一端設(shè)有物料入口三、另一端設(shè)有物料出口三，加熱器外壁設(shè)有加熱夾套三，夾套三一側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)進(jìn)口三，另一側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)出口三，加熱器物料出口三與閃蒸器的進(jìn)口連接。
[0013]所述物料罐的出口通過(guò)管線一與加壓泵入口連接，加壓泵出口通過(guò)管線二與氣動(dòng)隔膜調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)連接，流量計(jì)的另一端與加熱器入口連接。
[0014]先采用閃蒸器對(duì)溶劑進(jìn)行預(yù)處理，物料罐中的物料通過(guò)其下部的物料出口經(jīng)加壓泵加壓、加熱器加壓后進(jìn)入閃蒸器，由于閃蒸器的壓力低于進(jìn)料溫度下溶劑所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓，物料進(jìn)入閃蒸器后成為過(guò)熱溶液而迅速的部分汽化，汽化后的溶劑進(jìn)入冷凝器一進(jìn)行冷凝回收，閃蒸器采用夾套加熱，根據(jù)原料液的不同組成和物化性能，通過(guò)物料衡算和能量衡算，調(diào)節(jié)物料的進(jìn)料壓力、進(jìn)料溫度、進(jìn)料流量以及夾套供熱的熱負(fù)荷，來(lái)達(dá)到所要求的濃縮度，一般情況下濃縮度可以達(dá)到60~80%。汽化后的溶劑進(jìn)入冷凝器一在常壓下進(jìn)行冷凝回收，設(shè)備投資及動(dòng)力消耗較真空工況小，溶劑回收率較真空工況高。
[0015]經(jīng)過(guò)閃蒸器預(yù)處理后的物料自流進(jìn)入到刮板式蒸發(fā)器強(qiáng)制成膜，在高真空和加熱條件下除去殘留溶劑，干燥濃縮后的物料自刮板式蒸發(fā)器下部出料，刮板式蒸發(fā)器側(cè)上部設(shè)有溶劑出口，該出口與真空機(jī)組相連，該真空機(jī)組抽出的溶劑進(jìn)入冷凝器二進(jìn)行冷凝回收。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型顯著優(yōu)點(diǎn)是:
[0017]1、應(yīng)用范圍廣泛，可以適用于不同組份物料的溶劑分離，尤其是熱敏性物料，高粘度物料及易結(jié)晶含鹽類或顆粒物料的蒸發(fā)，濃縮；在含能材料、精細(xì)化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、生物提取、食品等行業(yè)能獲取廣泛應(yīng)用；解決了升降膜刮板濃縮器不能適用于高粘度、有結(jié)晶析出或易結(jié)垢溶液的難題；
[0018]2、濃縮度高，可以達(dá)到99%以上；遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直接閃蒸法60~80%的濃縮度；
[0019]3、操作彈性大、占地面積小、制造成本低、運(yùn)行成本低、溶劑回收率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、設(shè)備容易清洗。由于閃蒸器采用常壓下溶劑回收，溶劑回收效率比升降膜刮板濃縮器全部在真空工況下進(jìn)行溶劑回收的效率要高，同時(shí)大幅減少了真空機(jī)組的設(shè)備投資成本和運(yùn)行成本。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1中，物料罐(I)下部出口(2)通過(guò)管線與加壓泵(3)入口連接，加壓泵(3)出口通過(guò)管線與氣動(dòng)隔膜調(diào)節(jié)閥(4)和流量計(jì)(5)連接，流量計(jì)(5)的另一端與加熱器(7)物料入口三連接，加熱器(7)外壁設(shè)有加熱夾套三，夾套三一側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)進(jìn)口三(9)，另一側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)出口三(6)，加熱器(7)物料出口三與閃蒸器(13)側(cè)上部進(jìn)口(10)連接，閃蒸器上部設(shè)有溶劑出口( 11)，該溶劑出口與冷凝器一(23 )上部物料入口一( 22 )連接，閃蒸器(13)外壁設(shè)有加熱夾套一，夾套側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)進(jìn)口一( 12)，另一側(cè)設(shè)有加熱介質(zhì)出口一(8)，閃蒸器(13)下部設(shè)有出料口( 14)。該出料口與刮板式蒸發(fā)器(19)側(cè)中上部進(jìn)料口( 15)連