CN111330300A - 一种刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，其壳体由卧式长圆筒、左端盖、右端盖、上部长方形槽体、和顶盖组成，形成一个密封的容器，在卧式长圆筒外对称设置有两段分隔式的夹套，在任意一段夹套内设置有导流筋板，在夹套下部设置支承框架；在卧式长圆筒中部有一根空心长轴并穿过左端盖和右端盖，分别与旋转密封装置相连，其上均匀设有若干个与其连通并能够一起旋转的空心圆盘，空心长轴的内部在其中部进行隔断，左旋转密封装置及右旋转密封装置上分别设有冷/热媒进口和冷/热媒出口；在空心圆盘上贴近卧式长圆筒的内壁处安装有推进式搅拌刮刀。本发明能高效的实现对于料浆的连续蒸发、结晶、干燥及反应作业。

Description

一种刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机
技术领域
本发明涉及一种用于对化学和精细化学品、药品、食品等物料进行大批量连续蒸发浓缩、连续蒸发/冷却结晶、连续蒸发干燥和连续反应的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机。
背景技术
众所周知，物料的蒸发浓缩、冷却结晶、蒸发干燥和连续反应是医药，化工、食品等行业十分重要的单元操作，这些工艺过程设备的的好坏、直接影响产品的产量和质量。
目前我国用得最多的是釜式蒸发、结晶、干燥和反应等，均为间歇操作，效率低，劳动强度高，能耗也高，而连续蒸发浓缩、连续蒸发结晶或连续冷却结晶、连续蒸发干燥和连续反应的设备仍很少。对于釜式设备，一旦冷却表面有晶体形成，哪怕最薄也会影响冷却效果。对间隙操作的场合，这种现象还不十分突出，因为下一批热的结晶物料加入时会把这层结晶体溶解掉，但对连续结晶的情况，上述这种情况就会非常突出，因为冷却表面的结晶体会越积越厚而无法去除，严重影响冷却效果。改进该类型设备为技术人员的主要目标。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，本发明的一台设备可替代几台甚至十几台同样体积的釜式蒸发浓缩、釜式结晶、釜式反应设备，同时还可对物料进行连续蒸发干燥，本发明的设备蒸发或冷却速度快，效率高，非常适合大批量连续密闭生产操作。
实现上述目的的一种技术方案是：一种刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，其壳体由卧式长圆筒(9)、左端盖(6)、右端盖(21)、上部长方形槽体(32)、和顶盖(20)组成，形成一个密封的容器，其特征在于：
在卧式长圆筒(9)外对称设置有两段分隔式的夹套，分别为左夹套(11)和右夹套(14)，在任意一段夹套内设置有导流筋板，在夹套下部设置支承框架(10)；
在卧式长圆筒(9)中部有一根空心长轴(8)并穿过左端盖(6)和右端盖(21)，其左端与左旋转密封装置(1)相连，其右端与右旋转密封装置(31)相连，其上均匀设有若干个与其连通并能够一起旋转的空心圆盘(17)，空心长轴(8)的内部在其中部进行隔断，使得空心长轴(8)的左侧部分与左侧的空心圆盘(17)的内腔以及使得空心长轴(8)的右侧部分与右侧的空心圆盘(17)的内腔分别连通，左旋转密封装置(1)及右旋转密封装置(31)上分别设有冷/热媒进口和冷/热媒出口；
在空心圆盘(17)上贴近卧式长圆筒(9)的内壁处安装有一把或多把推进式搅拌刮刀(16)。
进一步的，还包括左法兰(7)、右法兰(22)和方法兰(23)，卧式长圆筒(9)和左法兰(7)及右法兰(22)之间为焊接连接，左端盖(6)和左法兰(7)之间通过螺栓螺母(5)连接，右端盖(21)和右法兰(22)之间通过螺栓螺母(25)连接，上部长方形槽体(32)和卧式长圆筒(9)及方法兰(23)之间通过焊接连接，方法兰(23)和顶盖(20)之间通过螺栓螺母连接。
进一步的，空心长轴(8)的左端支承架(3)直接和左端盖(6)连接，右端支承架(28)直接与右端盖(21)连接，减速机(30)直接和右端支承架(28)相连接，电动机(29)直接和减速机(30)连接，空心长轴(8)的左端轴承支承装置(2)和轴封装置(4)安装在左端支承架(3)内，空心长轴(8)的右端轴承支承装置(27)和轴封装置(26)安装在右端支承架(28)内，空心长轴(8)由电动机(29)和减速机(30)驱动进行旋转。
进一步的，推进式搅拌刮刀(16)在旋转方向上以朝向卧式长圆筒(9)左部出料口c的方向倾斜一定角度设置，推进式搅拌刮刀(16)的刀面所在平面与空心圆盘(17)所在平面的夹角为0到90度。
再进一步的，在任意相邻的二个空心圆盘(17)之间、最左端的空心圆盘(17)左侧以及最右端的空心圆盘(17)的右侧均设置刮刀(18)，刮刀(18)与空心圆盘(17)的圆平面及空心长轴(8)的外圆面贴近，起到刮壁清壁作用，所有的刮刀(18)通过刮刀连接装置(19)连接在顶盖(20)上。
再进一步的，在顶盖(20)上安装有排气口、抽真空口、加料口，在卧式长圆筒(9)的侧向安装有溢流出口，在卧式长圆筒(9)的底部设置了干料出口，排净口无死角阀门(13)和出口，左夹套(11)和右夹套(14)上分别设夹套进口及夹套出口。
本发明的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，其拥有夹套和空心长轴及空心圆盘的内部外部两套冷/热媒热交换***，同时内部或外部热交换***均以卧式长圆筒的中部为界分为左右两套独立的冷/热媒热交换***，能够分别通入冷/热媒，保证了设备不同区域的热交换的统一性及稳定性，且可以通过通入不同的冷却介质，起到节能和降低。空心圆盘将设备内的料浆带到上部蒸发空间形成薄膜蒸发，蒸发效率高。推进式搅拌刮刀除对设备内壁进行刮壁使得结晶物料不至黏附于设备内壁外，还不断使越来越浓缩的物料向中部排净口方向推进，最终实现物料从排净口排出，实现对物料的连续蒸发浓缩。
附图说明
图1为本发明的一种刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机的正面剖视图；
图2为本发明的一种刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机的左视剖视图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：
请参阅图1和图2，为本发明的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机的结构示意图。其壳体由卧式长圆筒9、左端盖6、右端盖21、上部长方形槽体32、顶盖20、左法兰7、右法兰22及方法兰23组成，形成一个密封的容器。卧式长圆筒9和左法兰7及右法兰22之间为焊接连接，左端盖6和左法兰7之间通过螺栓螺母5连接，右端盖21和右法兰22之间通过螺栓螺母25连接，上部长方形槽体32和卧式长圆筒9及方法兰23之间通过焊接连接，方法兰23和顶盖20之间通过螺栓螺母24连接。
在卧式长圆筒9外对称设置有两段分隔式的夹套，分别为左夹套11和右夹套14，左夹套11内设置有导流筋板12，右夹套内设置有导流筋板15，在夹套下部设置支承框架10。
在卧式长圆筒9中部有一根空心长轴8并穿过左端盖6和右端盖21，其左端与左旋转密封装置1相连，其右端与右旋转密封装置31相连，其上均匀设有若干个与其连通并能够一起旋转的空心圆盘17，空心长轴8的内部在其中部进行隔断，使得空心长轴8的左侧部分与左侧的空心圆盘17的内腔以及使得空心长轴8的右侧部分与右侧的空心圆盘17的内腔分别连通，左旋转密封装置1及右旋转密封装置31上分别设有冷/热媒进口a、g和冷/热媒出口b、h。
在空心圆盘17上贴近近卧式长圆筒9的内壁处安装有推进式搅拌刮刀16。推进式搅拌刮刀16在旋转方向上以以朝向卧式长圆筒9左部出料口c的方向倾斜一定角度设置，从而在刮壁的同时将物料向卧式长圆筒9的左侧出料口方向推进，便于排料。推进式搅拌刮刀16的刀面所在平面与空心圆盘17所在平面的夹角为0到90度。
空心长轴8的左端支承架3直接和左端盖6连接，右端支承架28直接与右端盖21连接，减速机30直接和右端支承架28相连接，电动机29直接和减速机30连接，空心长轴8的左端轴承支承装置2和轴封装置4安装在左端支承架3内，空心长轴8的右端轴承支承装置27和轴封装置26安装在右端支承架28内，空心长轴8由电动机29和减速机30驱动进行旋转。
在任意相邻的二个空心圆盘17之间、最左端的空心圆盘17左侧以及最右端的空心圆盘17的右侧均设置刮刀18，刮刀18与空心圆盘17的端面及空心长轴8的侧面贴近，所有的刮刀18的通过刮刀连接装置19连接在顶盖20上。刮刀18与空心圆盘17及空心长轴8保持相对静止，在空心长轴8带动空心圆盘17进行转动时，刮刀18对空心圆盘17的端面及空心长轴8的侧面产生刮壁效果，刮除附着在表面的结晶。
在顶盖20上安装有排气口d、抽真空口e、加料口f，在卧式长圆筒9的侧向安装有溢流出口c，在卧式长圆筒9的底部设置了干料出口n，排净口无死角阀门13和出口k，左夹套11上设有夹套进口m夹套出口l，右夹套14上设有夹套进口i及夹套出口j。
应用场景一：本发明的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机应用于连续蒸发浓缩。
关闭出料口n和排气口d，将需蒸发浓缩的较稀料浆从f口连续不断加入，在左端旋转密封装置1的a口通入热介质，由于空心长轴8在中间隔断，热介质通过空心长轴8左端并进入左端的所有空心圆盘17，内循环后从左端旋转密封装置1的b口排出；在右端旋转密封装置31的g口通入热介质，热介质通过空心长轴8右端并进入右端的所有空心圆盘17，内循环后从右端旋转密封装置31的h口排出；同时在卧式长圆筒9外的夹套11、14内通过进出口i、j、l、m通入热媒。这样空心长轴8和所有的空心圆盘17及夹套11、14全部对物料进行加热蒸发，蒸发出来的蒸汽或气体从顶部排气口e排出，对物料进行常压蒸发，也可在排气口e抽真空，对物料进行高真空蒸发，在开始进料蒸发时，启动电动机29和减速机30带动空心长轴8和所有的空心圆盘17旋转，空心圆盘通过旋转不断把卧式长圆筒9内的料浆带到上部蒸发空间在圆盘表面形成薄膜蒸发，蒸发效率非常高，同时安装在空心圆盘17上的推进式搅拌刮刀16不断使越来越浓的物料向出料口方向推进，最终达到所需蒸发浓度的物料从出料口c溢流排出，实现对物料的连续蒸发浓缩，且搅拌刮刀16还对卧式长圆筒9的内壁起到刮壁作用。对于有些粘性较大的物料或易在加热表面粘壁的物料，本机设置了刮刀连接装置19和刮刀18，可对所有空心圆盘17的加热蒸发表面及空心长轴8的外表面起到刮壁清壁作用，提高传热系数和蒸发效率。排净口无死角阀门13主要是用于操作结束把设备内的残留物料排净。
应用场景二：本发明的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机用于连续蒸发结晶和连续冷却结晶。
当本发明用于连续蒸发结晶，本机的工艺操作过程和上述应用场景一相同。
当本发明用于连续冷却结晶时，其工艺操作过程也与上述应用场景一相类似，只是在空心长轴8、所有的空心圆盘17及夹套11、14内全部通入冷却介质，由于空心长轴8中间隔断，所以在左侧的空心长轴8、所有的左侧空心圆盘17及夹套11中可通入一种冷却介质，在右侧的空心长轴8、所有右侧的空心圆盘17及夹套14中可通入另外一种冷却介质，这样根据需要可选择分别通入低能耗冷却循环水和高能耗冷却剂，从而大大节省能耗，并提升冷却效果。
应用场景三：本发明的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机用于连续干燥时。
当本发明用于连续干燥时，其工艺操作过程也与上述应用场景一相类似，湿物料从加料口f连续不断加入，安装在空心圆盘17上的推进式搅拌刮刀16会不断地把湿物料和干物料向出料方向推进，最终把干燥好的干物料从出料口n排出，实现对物料的连续加热干燥。
应用场景四：本发明的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机用于连续反应时。
当本发明用于连续反应时，其工艺操作过程也与上述应用场景一相类似，一个或多个物料从加料口f连续不断加入，安装在空心圆盘17上的推进式搅拌刮刀16会不断地将几种不同的固体或液体物料进行混合反应并不断向出料方向推进，最终把反应好的物料从出料口c溢流排出，实现对物料的连续反应。当反应是放热反应，需要对物料进行冷却时，可在空心长轴8、旋转空心圆盘17及夹套11、14中通入冷却介质，对反应物料进行冷却；当反应是吸热反应，需要对物料进行加热并在一定温度下进行反应时，可在空心长轴8、旋转空心圆盘17及夹套11、14中通入热媒，对反应物料进行加热反应。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，其壳体由卧式长圆筒(9)、左端盖(6)、右端盖(21)、上部长方形槽体(32)、和顶盖(20)组成，形成一个密封的容器，其特征在于：
在卧式长圆筒(9)外对称设置有两段分隔式的夹套，分别为左夹套(11)和右夹套(14)，在任意一段夹套内设置有导流筋板，在夹套下部设置支承框架(10)；
在卧式长圆筒(9)中部有一根空心长轴(8)并穿过左端盖(6)和右端盖(21)，其左端与左旋转密封装置(1)相连，其右端与右旋转密封装置(31)相连，其上均匀设有若干个与其连通并能够一起旋转的空心圆盘(17)，空心长轴(8)的内部在其中部进行隔断，使得空心长轴(8)的左侧部分与左侧的空心圆盘(17)的内腔以及使得空心长轴(8)的右侧部分与右侧的空心圆盘(17)的内腔分别连通，左旋转密封装置(1)及右旋转密封装置(31)上分别设有冷/热媒进口和冷/热媒出口；
在空心圆盘(17)上贴近卧式长圆筒(9)的内壁处安装有一把或多把推进式搅拌刮刀(16)。
2.根据权利要求1所述的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，其特征在于，还包括左法兰(7)、右法兰(22)和方法兰(23)，卧式长圆筒(9)和左法兰(7)及右法兰(22)之间为焊接连接，左端盖(6)和左法兰(7)之间通过螺栓螺母(5)连接，右端盖(21)和右法兰(22)之间通过螺栓螺母(25)连接，上部长方形槽体(32)和卧式长圆筒(9)及方法兰(23)之间通过焊接连接，方法兰(23)和顶盖(20)之间通过螺栓螺母连接。
3.根据权利要求1所述的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，其特征在于，空心长轴(8)的左端支承架(3)直接和左端盖(6)连接，右端支承架(28)直接与右端盖(21)连接，减速机(30)直接和右端支承架(28)相连接，电动机(29)直接和减速机(30)连接，空心长轴(8)的左端轴承支承装置(2)和轴封装置(4)安装在左端支承架(3)内，空心长轴(8)的右端轴承支承装置(27)和轴封装置(26)安装在右端支承架(28)内，空心长轴(8)由电动机(29)和减速机(30)驱动进行旋转。
4.根据权利要求1所述的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，其特征在于，推进式搅拌刮刀(16)在旋转方向上以朝向卧式长圆筒(9)左部出料口c的方向倾斜一定角度设置，推进式搅拌刮刀(16)的刀面所在平面与空心圆盘(17)所在平面的夹角为0到90度。
5.根据权利要求1、2、3或4任意一项所述的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，其特征在于，在任意相邻的二个空心圆盘(17)之间、最左端的空心圆盘(17)左侧以及最右端的空心圆盘(17)的右侧均设置刮刀(18)，刮刀(18)与空心圆盘(17)的圆平面及空心长轴(8)的外圆面贴近，起到刮壁清壁作用，所有的刮刀(18)通过刮刀连接装置(19)连接在顶盖(20)上。
6.根据权利要求5所述的刮壁式连续蒸发、结晶、干燥和反应多用途机，其特征在于，在顶盖(20)上安装有排气口、抽真空口、加料口，在卧式长圆筒(9)的侧向安装有溢流出口，在卧式长圆筒(9)的底部设置了干料出口，排净口无死角阀门(13)和出口，左夹套(11)和右夹套(14)上分别设夹套进口及夹套出口。
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