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    短程蒸餾


     
    短程蒸餾/分子蒸餾器基本原理
            短程蒸餾是一種在高真空(<10Pa)條件下,在加熱面上被蒸發(fā)的分子經(jīng)過(guò)盡可能短的距離到達冷凝面進(jìn)行冷凝,從而實(shí)現液-液分離的蒸餾過(guò)程。當加熱面與冷凝面的距離小于或等于操作真空和溫度下的被蒸發(fā)分子的平均自由程時(shí),該蒸餾過(guò)程也被稱(chēng)為分子蒸餾。它具有蒸餾溫度低、蒸餾真空度高、受熱時(shí)間短、分離程度高等特點(diǎn)。
            物料從上法蘭蓋進(jìn)入短程蒸餾器,通過(guò)轉子上的分配盤(pán)將物料連續均勻的分布到垂直的筒體加熱面上,物料靠重力下降的同時(shí),被旋轉的刮膜裝置在加熱面強制形成薄的湍流狀液膜。

    其蒸餾過(guò)程分以下幾個(gè)步驟
            一、物料在加熱面上形成液膜的距離到達內置冷凝器并冷凝下來(lái),通過(guò)蒸發(fā)器底部的出料口排出,重組份進(jìn)入短程蒸餾器的殘渣收集槽并從側面的出口排出。
            二、被蒸發(fā)的分子在冷凝面上冷凝。
            三、蒸餾物和殘留物的收集排放。
     
    性能特點(diǎn)
           真空度高、蒸餾溫度低;工作真空:0.1Pa~10 Pa。
           傳熱系數大、蒸發(fā)效率高:旋轉的刮膜裝置將物料在蒸發(fā)筒體內表面刮成均勻的薄膜,降低了熱阻,在高真空度下,使得易蒸發(fā)物質(zhì)容易從物料中蒸餾分離出來(lái);由于筒體內表面與刮膜器之間的液膜處于劇烈的湍動(dòng)狀態(tài),物料中的不同組份傳遞以及與加熱夾套內的加熱介質(zhì)的熱量傳遞都高;此外,由于筒體內表面的高光潔度以及刮膜器的不停運動(dòng),使得加熱面不容易結焦、結垢,也有助于增大總傳熱系數,提高蒸發(fā)效率。
           受熱時(shí)間短:進(jìn)入短程蒸餾器的物料由分配盤(pán)均勻分布到垂直的加熱面上,在重力和刮膜器的雙重作用下沿長(cháng)度有限的加熱面呈螺旋下轉,在蒸發(fā)器內的停留時(shí)間很短,一般為幾秒~幾十秒(平均停留時(shí)間與加熱面長(cháng)度、刮膜器的形式及物料的特性、膜厚等參數相關(guān))。此外,DZ系列短程蒸餾器的“無(wú)死角”設計,避免了物料在分配盤(pán)、加熱面和刮膜系統等部位堆積,減少了熱敏性物質(zhì)的熱聚合和熱分解。

    結構特點(diǎn)
           一、傳動(dòng)與機械密封設計,讓設備長(cháng)期平穩運行
           DZ系列短程蒸餾器的傳動(dòng)裝置和機械密封是為滿(mǎn)足設備能夠長(cháng)期穩定運行而設計制造的,并根據短程蒸餾器的工況和物料特性確定傳動(dòng)裝置的減速比、機械密封的潤滑方式(強制循環(huán)潤滑、靜止潤滑)以及機械密封的冷卻方式。
           二、蒸發(fā)筒體整體加工成型,無(wú)中間法蘭連接
           短程蒸餾器的蒸發(fā)筒體由內筒體和加熱夾套組成。DZ系列短程蒸餾器的筒體均是整體加工成型,蒸發(fā)筒體無(wú)中間法蘭連接。整體加工成型的筒體避免了法蘭連接帶來(lái)的泄漏和物料積留,而且避免了法蘭兩側出現低溫區,導致蒸發(fā)面得不到有效利用。此外,整體加工成型的筒體可以讓設備的精度和良好的成膜效果。
           三、筒體內表面光潔度高,不易粘料
           筒體內表面作為短程蒸餾器的加熱蒸發(fā)面,對表面光潔度是有嚴格的要求的,DZ系列短程蒸餾器的筒體內表面在粗加工達到集合尺寸要求后,通過(guò)精磨使其內表面光潔度達到Ra0.8μm,可以讓內表面不易粘料和結垢,減少物料滯留,提高傳熱傳質(zhì)效率。根據食品和醫藥等行業(yè)的要求,還可以采用拋光技術(shù),使其表面光潔度達到Ra0.2μm。
           四、液體分布器和防濺裝置設計,有效保證產(chǎn)品品質(zhì)
           為了提高蒸發(fā)效率,短程蒸餾器的物料連續均勻的分布到垂直的筒體加熱面上。DZ系列短程蒸餾器的液體分配器不僅能均勻的把物料分布到加熱面上,還能防止少量物料在分布器上長(cháng)時(shí)間滯留,對于高粘度的物料也是如此。
           DZ系列短程蒸餾器設計和制造,可以確保刮膜裝置長(cháng)期平穩運行,其優(yōu)良的成膜性能使物料的蒸發(fā)過(guò)程變得柔和,不產(chǎn)生飛濺和夾帶,在大多數情況下,即使無(wú)防濺裝置也能滿(mǎn)足產(chǎn)品要求。當處理某些物料和對產(chǎn)品有要求時(shí),DZ系列短程蒸餾器的防濺裝置可以保證產(chǎn)品品質(zhì)。
     
    刮膜形式
            多種刮膜器形式可選,使用范圍廣;
            斜凹槽刮塊式、滾筒式;
            采用特種PTFE材料工作溫度可達280℃;
            金屬鉸鏈式固定刮板使。

    應用范圍
            可代替常規降膜蒸發(fā)器,用于石化及化工產(chǎn)品的蒸餾、提純、濃縮、脫色使用;
            適用于熱敏性,易氧化化學(xué)工業(yè)品的蒸餾精制;
            也可用于高沸點(diǎn)產(chǎn)品的蒸餾分離。

    典型應用
            多不飽和脂肪酸(油酸、亞麻酸、魚(yú)油脂肪酸(乙酯))及其衍生物的蒸餾精制;
            單甘脂的精制;
            二聚酸的精制;
            VE、植物甾醇的精制;
            液晶的蒸餾;
            高分子聚合物脫除單體;
            其他熱敏性產(chǎn)品的精制。

    產(chǎn)品選型
            根據理論推算及多年短程蒸餾的應用推廣經(jīng)驗,短程蒸餾的處理能力和原料(產(chǎn)品)的分子量,物料粘度、操作條件、蒸發(fā)器的有效換熱面積有直接關(guān)系。
            常用進(jìn)料速率:100 kg / (m2 h),( 80 - 150 kg /(m2 h))
            小規格: DZ-5有效蒸發(fā)面積0.05平方;
            大規格: DZ-3600有效蒸發(fā)面積36平方;
            設備材質(zhì):SUS304,SUS316L,SAF2205及哈氏合金;
            工作溫度:350℃。

    升膜式蒸發(fā)器
            升膜式蒸發(fā)器又稱(chēng)爬升膜蒸發(fā)器,它依據虹吸泵原理操作,根據在沸騰過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽氣泡的升力,液體和蒸汽并流向上流動(dòng),同時(shí),產(chǎn)生的蒸汽量增加,從而,在管壁上產(chǎn)生流動(dòng)的膜,即液體向上“爬”。并流向上運動(dòng)有肋于在液體中產(chǎn)生高度的湍流。
            這種蒸發(fā)器的特征是具有長(cháng)的加熱管(約為5~7M),但加熱室和沸騰室之間的溫度差也要大,否則,蒸汽流的能量不足于輸送液體和產(chǎn)生爬升的膜。
            A:物料進(jìn)口
            B:冷凝水出口
            C:蒸汽進(jìn)口
            D:濃縮液出口
            E:二次蒸汽出口
     

    降膜式蒸發(fā)器
            在降膜蒸發(fā)器中,液體和蒸汽向下并流流動(dòng),需濃縮的液體預熱至沸騰溫度,均勻的液膜通過(guò)蒸發(fā)器頂上的液體分布裝置進(jìn)入加熱管,在沸騰溫度下向下流動(dòng)并部分蒸發(fā),往下運動(dòng)引入的重力因并流的蒸汽流不斷加強。
            在降膜式蒸發(fā)器中,將液體充分潤濕加熱面對裝置的無(wú)故障操作是重要的。如果加熱面沒(méi)有充分潤濕,將發(fā)生局部干壁和結殼,糟糕的情況是加熱管會(huì )被完全堵塞。在臨界情況下,潤濕速率隨蒸發(fā)器效數的增加或劃分而增加,因此,應保持單程操作的優(yōu)點(diǎn)。在這種操作方式下,液體和加熱面的接觸時(shí)間幾乎是恒定的。
            除了管材尺寸以外,選擇合適的液體分布裝置對獲得潤濕很重要,兩種液體分布裝置。由于加熱管中液體量低且流速快,產(chǎn)品停留時(shí)間頗為短暫,因此,可以溫和地蒸發(fā)熱敏性物料。

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