无挡板滚抹式薄膜短程蒸馏器.pdf

本发明属于真空分子蒸馏设备。
    滚抹式簿膜短程蒸馏器是应用气体分子平均自由程在不同真空条件下，其行程不同的原理制成的一种分离设备。适用于高感热物质、高沸点及高粘性物质的分离，目前主要有日本的WFE式和西德LEYBOLD-HERAEUS  GMBH的滚抹式两种，结构基本类似。因该种蒸馏器的产品二次蒸汽的行程从蒸发表面到冷凝表面距离仅为几十毫米，为防止产品二次蒸汽中夹带液滴污染产品纯度，故均在蒸发表面和冷凝表面之间设置了垂直挡液分离器-即在滚抹器的滚柱后装有垂直挡板，以达到汽-液分离，提高分离精度的目的。实践表明，在蒸馏过程中，垂直挡液分离器的存在增加了二次蒸汽气体分子间的碰撞机会，使得二次蒸汽回流量增加，造成二次循环处理液量的增加，因而降低了滚抹式簿膜短程蒸馏器的效益。而夹带液滴问题主要是由于滚抹器两端产生飞溅液滴所至。垂直挡板的存在，也使得部分气体分子行程加大，因而增加了对设备真空度的要求。

    本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提出一种改进方案，使得分子蒸馏器内的二次蒸汽气体分子能以最快的速率，在较低真空条件下连续不断地，极少互相碰撞地直接到达冷凝表面并迅速凝结为液体，并消除液滴污染，使蒸馏器连续保持最佳状态。

    本发明是一种无挡板滚抹式簿膜短程蒸馏器，它是由变速传动装置1、旋转式布料器2、内冷器3、滚抹器4、加热夹套5和集液槽6构成;变速传动装置1与旋转式布料器2和滚抹器4相联;外部为加热夹套5，中心部位为内冷器3;滚抹器4在加热夹套5与内冷器3之间，其特征在于滚抹器4的上端与下端分别设置有上横截面挡液盘7和下横截面挡液盘8;在蒸发表面至冷凝表面之间无任何垂直挡液装置。

    以下结合附图对本发明进行详细说明。

    图一为本发明的结构原理图。

    图二为本发明的一种横截面挡液盘示意图。

    其中1为变速传动装置，2为旋转式布料器，3为内冷器，4为滚抹器，5为加热夹套，6为集液槽，7和8分别为上、下横截面挡液盘。

    当无挡板滚抹式簿膜短程蒸馏器的加热夹套5温度达到预定工作温度时，启动真空系统，使真空度稳定在所需条件下，开启进料阀门，使粗品料液从料液进口a进入蒸馏器内;同时开动变速传动装置1，使布料器2，上下横截面挡液盘7和8及滚抹器4同时开始按一定速度旋转。在布料器2的作用下，进入蒸馏器的粗品料液均匀地散布于加热夹套5的蒸发表面上，并沿器壁下流，形成均匀的液体簿膜，吸热蒸发，产生地气体内行进入内冷器3;未蒸发的液体继续下流，最后进入集液槽6排出蒸馏器。进入内冷器3的气体放热凝结成液体，由馏份出口c流出。滚抹器4在旋转过程中，不断清理壁面，使料液在蒸发表面上不断形成新的液膜，产生连续不断的产品二次蒸汽。由于本发明在蒸发表面至冷凝表面之间不设任何挡液装置，使气体分子可以无阻碍地进入内冷器到达冷凝表面，因而结构上更加合理，也更符合分子蒸馏的特点，从而大大提高了滚抹式蒸馏器的效益，实现了本发明的目的。

    当粗品料液到达蒸发表面时，由于最初形成的液膜较厚，而滚抹器4在旋转过程中，其上的滚柱也随之自转，在滚柱自转产生的离心力的作用下，滚柱端部容易形成飞溅的液滴。液体在下流过程中也容易在滚抹器下端形成较厚的液膜，同样会产生飞溅之液滴。如果这些液滴被带入内冷器，便会污染产品纯度。本发明在滚抹器4的两端分别设有上横截面挡液盘7和下横截面挡液盘8。上横截面挡液盘7为L形截面圆盘，装在布料器2的下沿、滚抹器上端内侧或直接与布料器2设计为一体，如图二所示;下横截面挡液盘8为T形截面圆盘，装在滚抹器下端内侧，上下横截面挡液盘随滚抹器一起旋转，其作用是当滚抹器4两端有液滴飞溅时，上下横截面挡液盘可挡住并使液滴聚集在其外表面上，利用挡液盘转动时产生的离心力将聚集之液滴甩回到滚抹器及蒸发表面上，从而克服了液滴污染产品纯度问题。

    本发明的优点在于既简化了滚抹式簿膜短程蒸馏器的结构，又提高了分离效益，并可降低设备制造、维修及使用费用。适合在化工、医药行业中分离精制高感热、高沸点及高粘度类物质。如化妆品、香料等原料的脱臭;维生素A、E的精制等。

    本发明应用于维生素E（200T/年）的精制蒸馏中，加热面积1.1m2，蒸馏能力可达50kg/h，单位面积产量为45kg/h.m2;每公斤维生素E蒸馏耗热降至230kcal/h，真空度10Pa，收率超过96%;成品一次合格率在90%以上，实现了在较低真空度条件下进行分子蒸馏的目的，且各项指标均高于国内外同类设备。所产VE产品含量符合我国及英国药典标准，外观色及其它各项指标均达到外销标准。