短程蒸馏作为一种特殊的高科技分离技术
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短程蒸馏作为一种特殊的高科技分离技术,能在远低于液体沸点的温度下对含有不同物质的物料在液-液状态下进行分离,从而解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题,尤其适合于高沸点、热敏性物质及易氧化物质的高效提纯。
DZ系列短程蒸馏器是一种通过筒体内旋转的刮膜装置使物料连续均匀地在加热面强制成膜,在高真空条件下,被蒸发的物料经过很短的距离到达内置冷凝器冷凝的一种新型液-液分离设备。久远化工独立开发的多级短程蒸馏成套系统设置了复杂的回流系统及温控系统,其核心技术已于2002年获取国家专利。
典型操作单元流程图
一级薄膜蒸发器与两级短程蒸馏器
◆∙∙∙∙∙产品规格型号
注: 1.主筒体及夹套材质可根据实际需要或用户要求进行选用;
2.夹套及筒体根据工艺要求设计;
3.上述外形尺寸仅供参考,实际尺寸以我公司提供的图纸为准;
4.以上设备重量仅供参考,实际重量以实物为准,设备总重不包括物料重量。
基本原理
短程蒸馏是一种在高真空(<10Pa)条件下,在加热面上被蒸发的分子经过尽可能短的距离到达冷凝面进行冷凝,从而实现液-液分离的蒸馏过
程。当加热面与冷凝面的距离小于或等于操作真空和温度下的被蒸发分子
的平均自由程时,该蒸馏过程也被称为分子蒸馏。它具有蒸馏温度低、蒸
馏真空度高、受热时间短、分离程度高等优点,是一种较新的尚未广泛运
用于工业化生产的分离技术。
物料从上法兰盖进入短程蒸馏器,通过转子上的分配盘将物料连续均匀的分布到垂直的筒体加热面上,物料靠重力下降的同时,被旋转的刮膜
装置在加热面强制形成极薄的湍流状液膜。
被蒸发的分子经过很短的距离到达内置冷凝器并冷凝下来,通过蒸发器底部的出料口排出,重组份进入短程蒸馏器的残渣收集槽并从侧面的出
口排出。
其蒸馏过程分以下几个步骤:
物料在加热面上形成液膜
分子在液膜表面上蒸发
被蒸发的分子从加热面向冷凝面运动
被蒸发的分子在冷凝面上冷凝
蒸馏物和残留物的收集排放
结构特点
◆高精密的传动与机械密封设计,保证设备长期
平稳运行
DZ系列短程蒸馏器的传动装置和机械密封
是为满足高精度的设备能够长期稳定运行而专
门设计制造的,并根据短程蒸馏器的工况和物料
特性确定传动装置的减速比、机械密封的润滑方
式(强制循环润滑、静止润滑)以及机械密封的
冷却方式。
◆蒸发筒体整体加工成型,无
中间法兰连接短程蒸馏器的蒸发筒体由内筒体和加热夹套组成,是短程蒸馏器的核心部件。DZ系列短程蒸馏器的筒体均是整体加工成型,蒸发筒体无中间法兰连接。整体加工成型的筒体不仅避免了法兰连接带来的泄漏和物料积留,而且避免了法兰两侧出现低温区,导致蒸发面得不到有效利用。此外,整体加工成型的筒体可以最有效保证设备的精
度和良好的成膜效果。
◆筒体内表面光洁度高,不易粘料
筒体内表面作为短程蒸馏器的加热蒸发面,
对表面光洁度是有
严格的要求的,DZ
系列短程蒸馏器的
筒体内表面在粗加
工达到集合尺寸要
求后,通过精磨使其
内表面光洁度达到
Ra0.8μm,可以保证
内表面不易粘料和
结垢,减少物料滞
留,提高传热传质效
率。根据食品和医药
等行业的特殊要求,
还可以采用特殊的
抛光技术,使其表面
光洁度达到Ra0.2
μm。
◆独特的液体分布
器和防溅装置设计,
有效保证产品品质
为了提高蒸发效率,短程蒸馏器的物料连续均匀的分布到垂直的筒体加热面上。DZ系列短程蒸馏器的液体分配器不仅能均匀的把物料分布到加热面上,还能有效的防止少量物料在分布器上长时间滞留,对于
高粘度的物料也是如此。
DZ系列短程蒸馏器高精度的设计和制造,可以确保刮膜装置长期平稳运行,其优良的成膜性能使物料
性能特点
◆真空度高、蒸馏温度低
DZ系列短程蒸馏器及其配套设备充分考虑到短程蒸馏(分子蒸馏)的要求,确保最小的空气泄漏率,并根据具体工艺要求,配置最合理的真空系统及其附属设备,使短程蒸馏器内部能稳定处于高真空状态(0.1Pa~10 Pa),此外由于刮膜装置在加热面上强制形成极薄的湍流状液膜,在较低的蒸馏温度下,被蒸
发的分子经过很短的距离到达冷凝面并冷凝下来。
◆传热系数大、蒸发效率高
由于旋转的刮膜装置将物料在蒸发筒体内表面刮成均匀的薄膜,有效降低了热阻,在极高的真空度下,使得易蒸发物质非常容易从物料中蒸馏分离出来;由于筒体内表面与刮膜器之间的液膜处于剧烈的湍动状态,物料中的不同组份传递以及与加热夹套内的加热介质的热量传递都非常高效;此外,由于筒体内表面的高光洁度以及刮膜器的不停运动,使得加热面不容易结焦、结垢,也有助于增大总传热系数,提高蒸发
效率。
◆受热时间短
进入短程蒸馏器的物料由分配盘均匀分布到垂直的加热面上,在重力和刮膜器的双重作用下沿长度有限的加热面呈螺旋下转,在蒸发器内的停留时间很短,一般为几秒~几十秒(平均停留时间与加热面长度、刮膜器的形式及物料的特性、膜厚等参数相关)。此外,DZ系列短程蒸馏器的“无死角”设计,避免了物料在分配盘、加热面和刮膜系统等部位堆积,减少了热敏性物质的热聚合和热分解。
◆分离程度高
在短程蒸馏操作中,随着真空度的提高,分子平均自由程加大,当蒸发面与冷凝面的距离小于或等于操作条件下的分子平均自由程时,分离过程由短程蒸馏改变为分子蒸馏,在这种状态下,两种物质的相对挥发度αc =(P1/P2)*(M2/M1)1/2,其中,M1、M2分别为轻重组份的相对分子量,P1、P2分别为轻重组份的饱和蒸汽压。而常规蒸馏状态下两种物质的相对挥发度α =P1/P2,由此可见,分子蒸馏比常规蒸馏
更容易分离物质。
◆适应性强、操作方便
DZ系列短程蒸馏器不仅适宜处理高沸点、热稳定性较差及易氧化物质,还由于具有不同形式的刮膜器可供选择,因而可以处理各种不同特性的物料,如高粘度物料,甚至含有少量固体颗粒的物料。此外,由
于无物料堆积,设备容易清洗。
应用领域
短程蒸馏装置主要应用于产品的提纯、浓缩、溶剂回收,脱除游离单体,产品色泽的改进及干燥等,特别适用于高沸点和热敏性及易氧化物料的分离。目前可应用短程蒸馏生产的产品在数百种以上,随着人们对高纯度品质和天然绿色产品的需求逐渐加大,短程蒸馏技术生产的产品必将有更广阔的市场前景。
石油化工
原油的分离与精制,例如:低蒸气压油、高黏度润滑油的制取、碳氢化合物的分离,残余焦油、基础油、光