一體式升降膜蒸發(fā)裝置專利背景

升膜和降膜蒸發(fā)器在化工行業(yè)中應(yīng)用范圍廣泛，其各具優(yōu)點。其中升膜蒸發(fā)器具有占地面積小，造價低，操作可控性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點；降膜蒸發(fā)器具有傳熱系數(shù)高，導(dǎo)熱性能好，易于調(diào)節(jié)控制，方便可靠等優(yōu)點。但在長期的工業(yè)實踐中，其各自的缺點也逐一暴露，如：工藝中兩者都存在物料蒸發(fā)時間過短的弊端，極大的影響了成品的蒸出率，其直接造成物料回收率低，降低了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。另外，2013年3月以前的降膜蒸發(fā)工藝中，物料在沿管壁下降蒸發(fā)時，其在管壁表面布膜不均勻、連續(xù)性差也影響了蒸發(fā)效果。

一體式升降膜蒸發(fā)裝置專利目的

《一體式升降膜蒸發(fā)裝置》所要解決的技術(shù)問題是提供一種綜合了2013年3月以前的升膜、降膜蒸發(fā)裝置優(yōu)點的同時增加了物料蒸發(fā)時間、強(qiáng)化了蒸發(fā)效果的一體式升降膜蒸發(fā)裝置。

一體式升降膜蒸發(fā)裝置技術(shù)方案

《一體式升降膜蒸發(fā)裝置》包括帶有進(jìn)料閥的進(jìn)料腔，進(jìn)料腔上方設(shè)置有內(nèi)置若干蒸發(fā)管束的第一導(dǎo)熱油腔，第一導(dǎo)熱油腔一側(cè)設(shè)置有第一導(dǎo)熱油進(jìn)口閥、另一側(cè)設(shè)置有第一導(dǎo)熱油出口閥；所述的第一導(dǎo)熱油腔外包覆有倒置的物料腔并通過支撐板固位；所述的蒸發(fā)管束兩端分別固定有上管板和下管板，上管板頂部通過支架設(shè)置有對應(yīng)的圓板；所述的第一導(dǎo)熱油腔內(nèi)通過定距桿固定有若干折流板；所述的物料腔一側(cè)置有出料閥、頂部設(shè)置有廢氣腔和氣相出口。該發(fā)明作業(yè)時，導(dǎo)熱油由第一導(dǎo)熱油進(jìn)口閥導(dǎo)入，同時泵送泡點物料經(jīng)進(jìn)料腔再均勻?qū)胝舭l(fā)管束，在蒸發(fā)管束內(nèi)上升熱氣流的帶動下，物料沿蒸發(fā)管束內(nèi)壁由下而上成膜狀上升，同時前期導(dǎo)入的導(dǎo)熱油對蒸發(fā)管束加熱；受熱蒸發(fā)的物料成氣液狀混合物持續(xù)沖擊蒸發(fā)管束頂部的圓板，氣體向圓板四周散逸并由氣相出口排出；液體及泡沫在重力作用下降落后沿上管板表面漫溢至第一導(dǎo)熱油腔的外管壁成膜狀下降，下降過程中再次進(jìn)行氣液分離。由于物料腔包覆在第一導(dǎo)熱油腔外，因此第一導(dǎo)熱油腔能同時對其外管壁和蒸發(fā)管束進(jìn)行加熱。該發(fā)明的技術(shù)方案，物料在上升和下降的過程中，連續(xù)利用同一熱源進(jìn)行蒸發(fā)處理，其單位能耗低，物料蒸發(fā)效果好，物料回收利用率高。進(jìn)一步的，該發(fā)明在上管板和圓板間置有“人”字形導(dǎo)氣格柵。前期生成的氣液狀混合物持續(xù)撞擊圓板過程中產(chǎn)生大量泡沫，其經(jīng)“人”字形導(dǎo)氣格柵阻滯、破碎后再由“人”字形導(dǎo)氣格柵的間隙導(dǎo)出進(jìn)入降膜蒸發(fā)工藝。上述機(jī)構(gòu)促進(jìn)泡沫破碎，進(jìn)一步提高了氣液分離效率。進(jìn)一步的，第一導(dǎo)熱油腔內(nèi)圍繞蒸發(fā)管束設(shè)置有夾套；夾套與第一導(dǎo)熱油腔內(nèi)管壁間置有固位板。作業(yè)過程中，導(dǎo)熱油自第一導(dǎo)熱油進(jìn)口閥導(dǎo)入后，受夾套阻滯，強(qiáng)制導(dǎo)熱油按照先上后下的路徑運動，從而使得蒸發(fā)管束上下端受熱均勻，并增加了導(dǎo)熱油在第一導(dǎo)熱油腔內(nèi)滯留時間，強(qiáng)化蒸發(fā)效果。物料腔包覆的第一導(dǎo)熱油腔的外管壁設(shè)置有螺紋。降膜蒸發(fā)時，螺紋使液狀物料在外管壁均勻分布、強(qiáng)化蒸發(fā)效果；另外，螺紋的設(shè)置也便于物料中雜質(zhì)的沉積和清除。物料腔外包覆第二導(dǎo)熱油腔的導(dǎo)熱油作業(yè)時對物料進(jìn)一步保溫，強(qiáng)化蒸發(fā)效果；第二導(dǎo)熱油腔兩側(cè)分別設(shè)置有第二導(dǎo)熱油進(jìn)口閥和第二導(dǎo)熱油出口閥。

一體式升降膜蒸發(fā)裝置改善效果

《一體式升降膜蒸發(fā)裝置》具備2013年3月以前的升膜蒸發(fā)工藝和降膜蒸發(fā)工藝優(yōu)勢的同時產(chǎn)生如下有益效果：

1、升膜蒸發(fā)裝置和降膜蒸發(fā)裝置合二為一；其降低了設(shè)備占地面積 的同時大幅減少了企業(yè)設(shè)備投資。

2、物料經(jīng)升膜蒸發(fā)工藝后直接進(jìn)入降膜蒸發(fā)工藝，其大幅增加了物料的蒸發(fā)時間，提高了成品蒸出率。

3、經(jīng)升膜蒸發(fā)工藝的物料在熱量無散失的情況下進(jìn)入降膜工藝，其強(qiáng)化了蒸發(fā)效果，降低了企業(yè)能耗。

4、升膜蒸發(fā)工藝后，前期導(dǎo)入的物料經(jīng)蒸發(fā)已導(dǎo)出大部，余下的物料在降膜蒸發(fā)工藝中能更好在外管壁表面均勻分布，為二次蒸發(fā)創(chuàng)造了有利的條件。

5、第一導(dǎo)熱油腔外管壁細(xì)密的螺紋增加了液狀物料向下流淌時的湍流和橫向流，使液狀物料在管壁布膜更均勻、連續(xù)性更好，其強(qiáng)化了傳熱、傳質(zhì)效果。

6、第二導(dǎo)熱油腔在物料蒸發(fā)過程中，能起到良好的隔溫、保溫作用，其減少了物料蒸發(fā)過程中的熱流失，進(jìn)一步強(qiáng)化蒸發(fā)效果。

該發(fā)明在整合了2013年3月以前的升膜和降膜蒸發(fā)裝置優(yōu)點的基礎(chǔ)上解決了2013年3月以前的技術(shù)存在的問題，其強(qiáng)化了物料的蒸發(fā)效果，提高了成品蒸出率，大幅提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

圖1是《一體式升降膜蒸發(fā)裝置》的一體式升降膜蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1沿A向的示意圖；

圖3是該發(fā)明的第一導(dǎo)熱油腔外管壁局部放大圖；

圖4是圖1沿B-B線的剖視圖。

《一體式升降膜蒸發(fā)裝置》涉及采用蒸發(fā)方法進(jìn)行液—液分離的裝置，具體涉及一體式升降膜蒸發(fā)裝置。

1.《一體式升降膜蒸發(fā)裝置》包括帶有進(jìn)料閥（1）的進(jìn)料腔（2），進(jìn)料腔（2）上方設(shè)置有內(nèi)置若干蒸發(fā)管束（4）的第一導(dǎo)熱油腔（6），第一導(dǎo)熱油腔（6）一側(cè)設(shè)置有第一導(dǎo)熱油進(jìn)口閥（5）、另一側(cè)設(shè)置有第一導(dǎo)熱油出口閥（19）；其特征是：所述的第一導(dǎo)熱油腔（6）外包覆有倒置的物料腔（7）并通過支撐板（25）固位；所述的蒸發(fā)管束（4）兩端分別固定有上管板（24）和下管板（3），上管板（24）頂部通過支架（15）設(shè)置有對應(yīng)的圓板（16）；所述的第一導(dǎo)熱油腔（6）內(nèi)通過定距桿（10）固定有若干折流板（21）；所述的物料腔（7）一側(cè)置有出料閥（20）、頂部設(shè)置有廢氣腔（17）和氣相出口（18）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式升降膜蒸發(fā)裝置，其特征是：上管板（24）和圓板（16）間還均布有 “人”字形導(dǎo)氣格柵（14）。

3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式升降膜蒸發(fā)裝置，其特征是：所述的第一導(dǎo)熱油腔（6）內(nèi)圍繞蒸發(fā)管束（4）設(shè)置有夾套（22）；夾套（22）與第一導(dǎo)熱油腔（6）內(nèi)管壁間置有固位板（11）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式升降膜蒸發(fā)裝置，其特征是：所述的物料腔（7）包覆的第一導(dǎo)熱油腔（6）的外管壁（12）設(shè)置有螺紋（26）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式升降膜蒸發(fā)裝置，其特征是：所述的物料腔（7）外包覆第二導(dǎo)熱油腔（9），所述的第二導(dǎo)熱油腔（9）兩側(cè)分別設(shè)置有第二導(dǎo)熱油進(jìn)口閥（8）和第二導(dǎo)熱油出口閥（23）。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，《一體式升降膜蒸發(fā)裝置》包括帶有進(jìn)料閥1的進(jìn)料腔2，進(jìn)料腔2上方設(shè)置有內(nèi)置若干蒸發(fā)管束4的第一導(dǎo)熱油腔6，第一導(dǎo)熱油腔6一側(cè)設(shè)置有第一導(dǎo)熱油進(jìn)口閥5、另一側(cè)設(shè)置有第一導(dǎo)熱油出口閥19；所述的第一導(dǎo)熱油腔6外包覆有倒置的物料腔7并通過支撐板25固位；所述的蒸發(fā)管束4兩端分別固定有上管板24和下管板3，上管板24頂部通過支架15設(shè)置有對應(yīng)的圓板16；所述的第一導(dǎo)熱油腔6內(nèi)通過定距桿10固定有若干折流板21；所述的物料腔7一側(cè)置有出料閥20、頂部設(shè)置有廢氣腔17和氣相出口18。如圖1、圖2可見，上管板24和圓板16間還均布有 “人”字形導(dǎo)氣格柵14。該“人”字形導(dǎo)氣格柵14沿圓板16的外緣對應(yīng)設(shè)置，氣液混合物可從“人”字形導(dǎo)氣格柵14的間隙中排出。第一導(dǎo)熱油腔6內(nèi)圍繞蒸發(fā)管束4設(shè)置有夾套22；夾套22與第一導(dǎo)熱油腔6內(nèi)管壁間置有固位板11。夾套22的下端與下管板3密封連接，其上端與上管板24之間留有可供導(dǎo)熱油通過的間隙。采用本結(jié)構(gòu)的目的是強(qiáng)制導(dǎo)熱油沿夾套22向上運動后再漫溢過夾套22沿蒸發(fā)管束4下降，從而提高導(dǎo)熱效果。物料腔7包覆的第一導(dǎo)熱油腔6的外管壁12設(shè)置有螺紋26。

所述的物料腔7外包覆第二導(dǎo)熱油腔9，所述的第二導(dǎo)熱油腔9兩側(cè)分別設(shè)置有第二導(dǎo)熱油進(jìn)口閥8和第二導(dǎo)熱油出口閥23。該發(fā)明一體式升降膜蒸發(fā)裝置的具體實施方式：該發(fā)明的上管板24一側(cè)設(shè)置有排氣孔13，用于排出腔體內(nèi)氣體。作業(yè)時，向第一導(dǎo)熱油腔6和第二導(dǎo)熱油腔9循環(huán)導(dǎo)入加熱的導(dǎo)熱油，然后，泵送泡點物料由進(jìn)料閥1進(jìn)入進(jìn)料腔2，物料在進(jìn)料腔2內(nèi)均勻?qū)胝舭l(fā)管束4內(nèi)，上升的高溫氣流同時帶動物料沿蒸發(fā)管束4的管壁成膜狀上升，蒸發(fā)管束4外浸潤的高溫導(dǎo)熱油對物料持續(xù)加熱至其成氣液狀混合物，高溫氣液狀混合物排出后持續(xù)沖擊其頂部設(shè)置的圓板16；撞擊過程產(chǎn)生的大量泡沫經(jīng)“人”字形導(dǎo)氣格柵14阻滯、破碎后再由“人”字形導(dǎo)氣格柵14的間隙排出?！叭恕弊中螌?dǎo)氣格柵14除沫高效，其大幅提高了物料的回收利用率；廢氣腔17內(nèi)蒸汽由氣相出口18排出后進(jìn)入下一工藝流程。物料首次氣液分離后，料液進(jìn)入降膜蒸發(fā)工藝，料液由“人”字形導(dǎo)氣格柵14的間隙排出后沿第一導(dǎo)熱油腔6外管壁12成膜狀向下流淌；第一導(dǎo)熱油腔6外管壁12上設(shè)置有螺紋26，向下流淌的料液經(jīng)螺紋26持續(xù)自動切分后在外管壁12上分布更加均勻，強(qiáng)化了蒸發(fā)效果，使用單頭螺紋可以達(dá)到更好的成膜效果。物料蒸發(fā)的同時，第二導(dǎo)熱油腔9內(nèi)導(dǎo)熱油對物料腔7內(nèi)料液保溫、強(qiáng)化二次蒸發(fā)效果。物料經(jīng)升膜、降膜蒸發(fā)后由物料出口閥20導(dǎo)出進(jìn)入下一工藝。

2020年7月17日，《一體式升降膜蒸發(fā)裝置》獲得安徽省第七屆專利獎優(yōu)秀獎。 2100433B

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置是實驗室廣泛應(yīng)用的一種蒸發(fā)儀器。適用于回流操作、大量溶劑的快速蒸發(fā)、微量組分的濃縮和需要攪拌的反應(yīng)過程等。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置系統(tǒng)可以密封減壓至400~600毫米汞柱;用加熱浴加熱蒸餾瓶中的溶劑，加熱溫度可接近該溶劑的沸點;同時還可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，速度為50~160轉(zhuǎn)/分，使溶劑形成薄膜，增大蒸發(fā)面積。

①、采用聚四氟乙烯和橡膠復(fù)合密封，能保持高真空度。②、防爆旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器采用高效冷凝器確保高回收率。③、可連續(xù)進(jìn)料。④、水浴鍋數(shù)字恒溫控制。⑤、結(jié)構(gòu)合理，用料講究。機(jī)械結(jié)構(gòu)大量采用不銹鋼和鋁合金件，玻璃件全部采用耐高溫高硼玻璃。2100433B