CN201291078Y - 多段差压式固态连续蒸馏装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多段差压式固态连续蒸馏装置，其为由塔身、上封头、底板、支座构成的立式塔体，塔身内同轴安装有水平塔板，在塔板下部安装有进气管，塔板上部安装有出气管，其中：在塔身内自上至下依次同轴固装有上塔板、中塔板及下塔板；上塔板及下塔板均为夹层式塔板，该夹层式塔板由上层孔板及下层的隔板构成，在孔板及隔板的夹层内安装所述进气管；中塔板为一孔板；在上塔板上方的塔身上固装有进料装置；在上塔板与中塔板之间的塔身上安装所述出气管；上塔板、中塔板及下塔板均安装有出料开关；底板制有出料口。本实用新型内置多层塔板将蒸馏装置分隔为预热段、蒸馏段及残蒸段，通过设置各段不同的操作条件，实现快速、高效的连续蒸馏工艺。
Description
技术领域
本实用新型属于固态蒸馏装置，特别是一种多段差压式固态连续蒸馏装置。
背景技术
固态蒸馏多见于从发酵后的固体物料中浓缩分离酒精。目前，固态蒸馏所采用的装置均为典型的、传统的蒸馏甑桶，甑桶底部通入高压蒸汽，甑桶顶部收集分离出的含有酒精的蒸汽，并经过冷凝装置进行冷凝，得到浓缩的酒精。但是，现有的蒸馏工艺均为间歇式操作，一次仅能定量处理一批物料，待物料完成本次蒸馏后需要从甑桶内取出，然后才可进行下一批物料的蒸馏处理。因此，现有蒸馏工艺无法实现连续蒸馏，存在处理量小、自动化程度低、加工效率低、劳动强度大、收率低等缺点；同时由于间歇式蒸馏工艺，蒸馏所得产物浓度不稳定，无法满足工业化大批量生产的连续式蒸馏工艺需求。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种处理量大、效率高、自动化程度高、使用方便的多段差压式固态连续蒸馏装置。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种多段差压式固态连续蒸馏装置，其为由塔身、上封头、底板、支座构成的立式塔体，塔身内同轴安装有水平塔板，在塔板下部安装有供蒸汽通入的进气管，塔板上部安装有供蒸汽排出的出气管，其特征在于：在塔身内自上至下依次同轴固装有上塔板、中塔板及下塔板；上塔板及下塔板均为夹层式塔板，该夹层式塔板由上层孔板及下层的隔板构成，在孔板及隔板的夹层内安装所述进气管；中塔板为一孔板；在上塔板上方的塔体上固装有进料装置；在上塔板与中塔板之间的塔身上安装所述出气管；上塔板、中塔板及下塔板均安装有出料开关；底板制有出料口。
而且，所述的供蒸汽排出的出气管同时与冷凝装置及一蒸汽喷射热泵的进口连通，该蒸汽喷射热泵的出口通过一蒸汽回流管连通至塔身内上塔板的上方，并在该回流管位于塔身内的一端部安装喷头。
而且，所述的上塔板及下塔板的孔板及隔板上均制有相应的出料口，所述出料开关为在隔板出料口位置的下方均同轴安装的转动式出料开关板。
而且，所述的中塔板也制有出料口，在该出料口下方安装与其同轴的转动式出料开关板。
而且，在塔身内中轴处转动安装有一穿装于上塔板、中塔板及下塔板轴心处的竖直搅拌轴，在上塔板、中塔板及下塔板的上方的搅拌轴上均水平固装有搅拌桨叶。
而且，所述的固装于转动轴上的搅拌桨叶在上塔板、中塔板及下塔板的上均安装有两层，分别为靠近上塔板、中塔板及下塔板上表面的下搅拌桨叶及位于其上部的上搅拌桨叶。
而且，所述立式塔体的底板为一锥形出料仓，其下部安装有一卸料装置。
而且，所述的卸料装置为螺旋出料器。
而且，所述的进料装置为螺旋进料器。
而且，所述的上塔板及中塔板之间的一段塔身为锥度在5-10°的倒锥筒形。
本实用新型的优点和积极效果是：
1.本多段差压式固态连续蒸馏装置采用内置的三层塔板结构，将蒸馏装置内部自上至下分隔为预热段、蒸馏段及残蒸段，预热段可对初始进入塔体内的物料进行加热，使物料温度由室温升高至所需温度，从而减短蒸馏操作所需时间；蒸馏段利用残蒸段上升的蒸汽对物料进行集中加热，并将蒸发出的蒸汽引出至冷凝器；残蒸段将蒸馏段所落下的物料中目标蒸馏物继续蒸出，达到辅助蒸馏的作用，使物料中的目标蒸馏物含量达到最低；通过预热段、蒸馏段及残蒸段所设置不同的温度、时间、蒸汽压等操作条件，实现蒸馏过程连续操作，因此可快速、高效地将物料中目标蒸馏物蒸发而出。
2.本多段差压式固态连续蒸馏装置供蒸汽排出的出气管同时与一蒸汽喷射热泵的进口连通，通过蒸汽喷射热泵将一部分蒸馏段所生成的蒸汽回流至上塔板上部的预热段，使第一层物料中所含有效成份的物质浓度达到最佳的浓度梯度，从而有效保证蒸馏最终产物浓度的稳定性，进而保证蒸馏的连续性。
3.本多段差压式蒸馏装置在各层塔板上方均安装有由搅拌轴驱动的搅拌桨叶，并且每层塔板上所安装的搅拌桨叶均为两层，下搅拌桨叶可保证物料均匀下料，上搅拌桨叶可保证物料层厚度均匀，从而保证物料受热均匀。
4.本实用新型结构设计科学合理，内置的多层塔板将蒸馏装置分隔为预热段、蒸馏段及残蒸段，通过设置各段不同的操作条件，实现快速、高效的连续蒸馏工艺，操作简便、处理量大，是现有固态蒸馏装置的更新换代设备。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图(剖视图)；
图2为图1的A部放大示意图；
图3为图1的B-B向剖视图；
图4为图1的C-C向剖视图(省略进气管部件)；
图5为图1的D-D向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图、通过具体实施例对本实用新型作进一步详述。以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种多段差压式固态连续蒸馏装置，由立式塔身9、上封头3、底板、支座15构成。塔身内同轴安装有水平塔板，在塔板下部安装有供蒸汽通入的进气管，塔板上部安装有供蒸汽排出的出气管。
本多段差压式固态连续蒸馏装置的创新之处为：在塔身内自上至下依次同轴固装有上塔板5、中塔板10及下塔板14，该三层塔板将塔身自上至下依次分隔为预热段，蒸馏段及残蒸段。上塔板为夹层式塔板，该夹层式塔板由上层的孔板23及下层隔板24构成，在该孔板及隔板的夹层内安装所述供蒸汽通入进气管的出气端，该进气管为均布安装于孔板与隔板夹层周边的一组，图中标号为7、19。进气管均与外部蒸汽发生装置(图中未示出)连通。蒸汽可通过上层孔板均匀分散于预热段物料上。上塔板底部安装有出料开关6，该出料开关的具体结构为：在孔板上制有对称扇形出料口28，在隔板上制有与其相对应的对称扇形出料口，并在隔板下方同轴安装有与所制出料口相对应的对称扇形的转动式出料开关板25，该开关板由连杆机构控制，连杆机构具体结构参见图4，开关板铰接连杆一端，该连杆另一端铰接滑动穿装于固定支架上的滑块27，该滑块固装一伸出塔身外部的推杆26，通过推动该推杆即可实现出料开关板的旋转，从而控制出料口的打开或者闭合。下塔板与上塔板的结构相同，并以相同方式安装供蒸汽通入的进气管及转动式开关板，在此不再赘述。中塔板为单层式孔板结构，中塔板也制有对称扇形出料口，并安装有对称扇形转动式出料开关板，其安装结构同于上塔板。
在上塔板上方的塔体上固装有进料装置，该进料装置为螺旋进料器4。在蒸馏段即上塔板与中塔板之间的塔身上安装所述供蒸汽排出的出气管8。该出气管连通于塔身外部的冷凝器22，同时该出气管还与一蒸汽喷射热泵21的进口连通，该蒸汽喷射热泵的出口通过一蒸汽回流管1连通至塔身内上塔板的上方，并在该回流管位于塔身内的一端部安装喷头2。蒸汽喷射热泵将部分蒸馏所得蒸汽及一部分新鲜蒸汽共同喷射至上塔板上部的预热段，使第一层物料中所含有效成份的物质达到最佳的浓度梯度，从而有效保证蒸馏最终产物浓度的稳定性，进而保证蒸馏的连续性。上塔板及中塔板之间的一段塔身为锥度在5-10°的倒锥筒形，利用物料层的体积变化形成一定的堆积压力，达到密封气体效果。
在塔身内中轴处动安装有一穿装于上塔板、中塔板及下塔板轴心处的竖直搅拌轴12，该竖直搅拌轴底部由安装于塔身外部的电机18驱动，为保证搅拌轴安装可靠性及转动平稳性，搅拌轴上端轴头同轴支撑安装于封头下部的支撑架20上。在上塔板、中塔板及下塔板的上方的搅拌轴上均水平固装有搅拌桨叶。搅拌桨叶在上塔板、中塔板及下塔板的上部均安装有两层，分别为靠近上塔板、中塔板及下塔板上表面的下搅拌桨叶13及位于其上部的上搅拌桨叶11。下搅拌桨叶可保证物料均匀下料，上搅拌桨叶可保证物料层厚度均匀，从而保证物料受热均匀。为了方便出料，底板制成一锥形出料仓17，在出料仓底部安装有一卸料装置，该卸料装置为螺旋出料器16。
本多段差压式固态连续蒸馏装置的工作原理为：
物料自螺旋进料器进入至塔身预热段，在自上塔板夹层进入的蒸汽作用下进行预热，此段同时接收回流蒸汽，使第一层物料中所含有效成份的达到最佳的浓度梯度，此段操作条件为：温度：80～100℃，时间：20～40min。完成预热后，打开上塔板底部的出料开关板，物料自预热段落下至蒸馏段，进行强化加热，大部分蒸汽自出气管排出至冷凝器进行冷凝生成最终产品，小部分在蒸汽喷射热泵作用下回流至预热段，此段操作条件为：温度：70～90℃，时间：30～50min。打开中塔板底部的出料开关板，物料继续下落至残蒸段，继续加热使其所含目标蒸馏物完全彻底被蒸发出来，此段操作条件为：温度：90～110℃，时间：20～40min。打开下塔板底部的出料开关板，物料自出料仓落入至螺旋出料器，完成卸料。在预热段物料进入至蒸馏段后，即可通过螺旋进料器加入下一批物料，从而实现连续操作。本多段差压式固态连续蒸馏装置具有处理量大、高效便捷、自动化程度高等诸多优点，是现有固态蒸馏装置的更新换代设备。
Claims (10)
1.一种多段差压式固态连续蒸馏装置，其为由塔身、上封头、底板、支座构成的立式塔体，塔身内同轴安装有水平塔板，在塔板下部安装有供蒸汽通入的进气管，塔板上部安装有供蒸汽排出的出气管，其特征在于：在塔身内自上至下依次同轴固装有上塔板、中塔板及下塔板；上塔板及下塔板均为夹层式塔板，该夹层式塔板由上层孔板及下层的隔板构成，在孔板及隔板的夹层内安装所述进气管；中塔板为一孔板；在上塔板上方的塔体上固装有进料装置；在上塔板与中塔板之间的塔身上安装所述出气管；上塔板、中塔板及下塔板均安装有出料开关；底板制有出料口。
2.根据权利要求1所述的多段差压式固态连续蒸馏装置，其特征在于：所述的供蒸汽排出的出气管同时与冷凝装置及一蒸汽喷射热泵的进口连通，该蒸汽喷射热泵的出口通过一蒸汽回流管连通至塔身内上塔板的上方，并在该回流管位于塔身内的一端部安装喷头。
3.根据权利要求1所述的多段差压式固态连续蒸馏装置，其特征在于：所述的上塔板及下塔板的孔板及隔板上均制有相应的出料口，所述出料开关为在隔板出料口位置的下方均同轴安装的转动式出料开关板。
4.根据权利要求1所述的多段差压式固态连续蒸馏装置，其特征在于：所述的中塔板也制有出料口，在该出料口下方安装与其同轴的转动式出料开关板。
5.根据权利要求1所述的多段差压式固态连续蒸馏装置，其特征在于：在塔身内中轴处转动安装有一穿装于上塔板、中塔板及下塔板轴心处的竖直搅拌轴，在上塔板、中塔板及下塔板的上方的搅拌轴上均水平固装有搅拌桨叶。
6.根据权利要求5所述的多段差压式固态连续蒸馏装置，其特征在于：所述的固装于转动轴上的搅拌桨叶在上塔板、中塔板及下塔板的上均安装有两层，分别为靠近上塔板、中塔板及下塔板上表面的下搅拌桨叶及位于其上部的上搅拌桨叶。
7.根据权利要求1所述的多段差压式固态连续蒸馏装置，其特征在于：所述立式塔体的底板为一锥形出料仓，其下部安装有一卸料装置。
8.根据权利要求7所述的多段差压式固态连续蒸馏装置，其特征在于：所述的卸料装置为螺旋出料器。
9.根据权利要求1所述的多段差压式固态连续蒸馏装置，其特征在于：所述的进料装置为螺旋进料器。
10.根据权利要求1所述的多段差压式固态连续蒸馏装置，其特征在于：所述的上塔板及中塔板之间的一段塔身为锥度在5-10°的倒锥筒形。
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