專利名稱：差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)蒸餾工藝，特別是一種差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝。
背景技術(shù)：
固態(tài)蒸餾多見于從固體物料中濃縮分離酒精。目前，固態(tài)蒸餾所采用的裝置均為 典型的、傳統(tǒng)的蒸餾甑桶，甑桶底部通入高壓蒸汽，甑桶頂部收集分離出的含有酒精的蒸 汽，并經(jīng)過冷凝裝置進(jìn)行冷凝，得到濃縮的酒精。但是，現(xiàn)有的蒸餾工藝均為間歇式操作，一 次僅能定量處理一批物料，待物料完成本次蒸餾后需要從甑桶內(nèi)取出，然后才可進(jìn)行下一 批物料的蒸餾處理。因此，現(xiàn)有蒸餾工藝無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)蒸餾，存在處理量小、自動化程度低、 加工效率低、勞動強(qiáng)度大、收率低等缺點(diǎn)；同時由于間歇式蒸餾工藝，蒸餾所得產(chǎn)物濃度不 穩(wěn)定，無法滿足工業(yè)化大批量生產(chǎn)的連續(xù)式蒸餾工藝需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝，其 可實(shí)現(xiàn)連續(xù)蒸餾，具有生產(chǎn)效率高，收率高等優(yōu)點(diǎn)，同時可有效保證蒸餾最終產(chǎn)物濃度的穩(wěn) 定性。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝，包括以下步驟將固態(tài)物料置于蒸餾塔內(nèi)塔板上， 塔板底部通入蒸汽進(jìn)行加熱，塔板上部的出氣管收集物料蒸發(fā)所得蒸汽，經(jīng)過冷凝器冷凝 制得產(chǎn)品，其特征在于加熱過程包括以下階段 (1).預(yù)熱段固態(tài)物料經(jīng)蒸餾塔塔體側(cè)壁所固裝的進(jìn)料器進(jìn)入塔體內(nèi)上塔板上
部，在該上塔板底部通入蒸汽，物料在溫度80 IO(TC條件下預(yù)熱20 40min ; (2).強(qiáng)化蒸餾段預(yù)熱后，物料自上塔板所安裝的出料開關(guān)板處下落至塔體內(nèi)中
塔板上，物料在溫度70 9(TC條件下進(jìn)行強(qiáng)化蒸餾30 50min，蒸汽自塔體上安裝的出氣
管排出至冷凝器冷凝； (3).殘蒸段強(qiáng)化蒸餾后物料自中塔板所安裝的出料開關(guān)板處下落至塔體內(nèi)下 塔板上，下塔板底部通入蒸汽，物料在溫度90 ll(TC條件下進(jìn)行20 40min的殘蒸，蒸汽 上升至中塔板上物料層對中塔板上物料進(jìn)行加熱，殘蒸后物料自下塔板所安裝的出料開關(guān) 板處下落至塔體底部出料裝置，完成物料殘?jiān)懦觥?而且，所述的上塔板及下塔板均為夾層式塔板，該夾層式塔板由上層孔板及下層 隔板構(gòu)成，在孔板及隔板的夾層內(nèi)安裝蒸汽進(jìn)氣管，上塔板及下塔板的孔板及隔板上均制 有相應(yīng)的出料口，在隔板出料口位置的下方均同軸安裝轉(zhuǎn)動式出料開關(guān)板；中塔板為一孔 板，中塔板也制有出料口，在該出料口下方安裝轉(zhuǎn)動式出料開關(guān)板；物料可自出料開關(guān)板下落。 而且，所述強(qiáng)化蒸餾段排出的蒸汽部分通過與出氣管相連接的蒸汽噴射熱泵回流 至上塔板上部的物料層，回流比為0. 05 0. 33。
而且，在塔體內(nèi)中軸處安裝有一穿裝于上塔板、中塔板及下塔板軸心處的豎直攪 拌軸，在上塔板、中塔板及下塔板的上方的攪拌軸上均水平固裝有攪拌槳葉，攪拌軸的攪拌 速度為5 15轉(zhuǎn)/分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是 1.本差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝的物料在自上至下連續(xù)經(jīng)歷預(yù)熱段、強(qiáng)化蒸餾段及 殘蒸段，預(yù)熱段可對初始進(jìn)入塔體內(nèi)的物料進(jìn)行加熱，使物料溫度由室溫升高至所需溫度， 從而減短蒸餾操作所需時間；強(qiáng)化蒸餾段利用殘蒸段上升的蒸汽對物料進(jìn)行集中加熱，并 將蒸發(fā)出的蒸汽引出至冷凝器；殘蒸段將蒸餾段所落下的物料中目標(biāo)蒸餾物繼續(xù)蒸出，達(dá) 到輔助蒸餾的作用，使物料中的目標(biāo)蒸餾物含量達(dá)到最低；通過對預(yù)熱段、蒸餾段及殘蒸段 所設(shè)置不同的溫度、時間、蒸汽壓等操作條件，實(shí)現(xiàn)蒸餾過程連續(xù)操作，因此可快速、高效地 將物料中目標(biāo)蒸餾物蒸發(fā)而出。 2.本差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝強(qiáng)化蒸餾階段排出的蒸汽通過塔體上所安裝的回
流系統(tǒng)回流至上塔板上部預(yù)熱段，使第一層物料中所含有效成份的物質(zhì)濃度達(dá)到最佳的濃
度梯度，從而有效保證蒸餾最終產(chǎn)物濃度的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證蒸餾的連續(xù)性。 3.本差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝在各層塔板上方均安裝有由攪拌軸驅(qū)動的攪拌槳
葉，并且每層塔板上所安裝的攪拌槳葉均為兩層，下攪拌槳葉可保證物料均勻下料，上攪拌
槳葉可保證物料層厚度均勻，從而保證物料受熱均勻。 4.本發(fā)明的蒸餾工藝設(shè)計(jì)科學(xué)合理，原料依次經(jīng)過預(yù)熱段、蒸餾段及殘蒸段，通過 設(shè)置各段不同的操作條件，實(shí)現(xiàn)快速、高效的連續(xù)蒸餾工藝，具有操作簡便、處理量大、生產(chǎn) 效率高、收率高等優(yōu)點(diǎn)，同時可有效保證蒸餾最終產(chǎn)物濃度的穩(wěn)定性。


圖1本發(fā)明蒸餾工藝所使用的蒸餾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的A部放大示意圖；
圖3為圖1的B-B向剖視圖； 圖4為圖1的C-C向剖視圖(省略進(jìn)氣管部件)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。以下實(shí)施例只是描述性 的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 為更清楚的描述本發(fā)明的差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝，本實(shí)施例中首先結(jié)合附圖對 本發(fā)明所采用的蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行描述。 本發(fā)明差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝所使用的蒸餾系統(tǒng)包括一蒸餾塔及冷凝器構(gòu)成， 在蒸餾塔塔體6內(nèi)自上至下依次同軸固裝有上塔板3、中塔板7及下塔板10。上塔板及下 塔板均為夾層式塔板，該夾層式塔板由上層孔板16及下層隔板17構(gòu)成，在孔板及隔板的夾 層內(nèi)安裝供蒸汽通入的進(jìn)氣管4，該蒸汽進(jìn)氣管與一蒸汽發(fā)生器(圖中未示出)相連接?？?開關(guān)式上塔板、下塔板的孔板及隔板上均制有相應(yīng)的對稱扇形的出料口 (未標(biāo)號)，在隔板 出料口位置的下方均同軸安裝由連桿機(jī)構(gòu)20驅(qū)動的轉(zhuǎn)動式出料開關(guān)板18，連桿機(jī)構(gòu)的主 動桿19伸出塔體外部。中塔板為一單層孔板，可開關(guān)式中塔板也制有出料口，并同軸安裝
4相同結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動式出料開關(guān)板。在上塔板上方的塔體上固裝有進(jìn)料裝置，該進(jìn)料裝置為螺旋 進(jìn)料器2在上塔板與中塔板之間的塔體上安裝供蒸汽排出的出氣管5。塔體底部的錐形出 料倉連接安裝一螺旋出料器11。 供蒸汽排出的出氣管同時與冷凝器15及一蒸汽噴射熱泵14的進(jìn)口連通，該蒸汽 噴射熱泵的出口通過一蒸汽回流管1連通至塔體內(nèi)上塔板的上方物料層，并在該回流管位 于塔體內(nèi)的一端部安裝噴頭13多段差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾裝置的塔體內(nèi)中軸處安裝有一穿 裝于上塔板、中塔板及下塔板軸心處的豎直攪拌軸9，該攪拌軸由固裝于塔體底部的電機(jī) 12驅(qū)動，在上塔板、中塔板及下塔板的上方的攪拌軸上均水平固裝有攪拌槳葉8。并且每層 塔板上所安裝的攪拌槳葉均為兩層，下攪拌槳葉可保證物料均勻下料，上攪拌槳葉可保證 物料層厚度均勻，從而保證物料受熱均勻，攪拌軸的攪拌速度為5 15轉(zhuǎn)/分鐘。
本差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝，包括以下步驟將固態(tài)物料置于蒸餾塔內(nèi)塔板上，塔 板底部通入蒸汽進(jìn)行加熱，塔板上部的出氣管收集物料蒸發(fā)所得蒸汽，經(jīng)過冷凝器冷凝制
但A 口 《守廣口口o 本蒸餾工藝的創(chuàng)新之處為加熱過程包括以下階段 (1).預(yù)熱段固態(tài)物料經(jīng)蒸餾塔塔體側(cè)壁所固裝的螺旋進(jìn)料器進(jìn)入塔體內(nèi)上塔 板上部，在該上塔板底部通入蒸汽，在溫度9(TC條件下預(yù)熱30min，使物料溫度由室溫升高 至所需溫度，從而減短蒸餾操作所需時間。 (2).強(qiáng)化蒸餾段預(yù)熱后，物料自上塔板所安裝的出料開關(guān)板處下落至塔體內(nèi)中 塔板上，在溫度8(TC條件下進(jìn)行強(qiáng)化蒸餾40min，蒸汽自塔體上安裝的出氣管排出至冷凝 器冷凝，此階段塔板上部的蒸汽濃度為40% 60%，物料強(qiáng)化蒸餾階段利用殘蒸段上升的 蒸汽對物料進(jìn)行集中加熱，并將蒸發(fā)出的蒸汽引出至冷凝器。 (3).殘蒸段強(qiáng)化蒸餾后物料自中塔板所安裝的出料開關(guān)板處下落至塔體內(nèi)下 塔板上，下塔板底部通入蒸汽，在溫度IO(TC進(jìn)行30min的殘蒸，蒸汽上升至中塔板上物料 層對中塔板上物料進(jìn)行加熱，殘蒸后物料自下塔板所安裝的出料開關(guān)板處下落至塔體底部 螺旋出料器，完成物料殘?jiān)懦觥堈綦A段可將強(qiáng)化蒸餾段所落下的物料中目標(biāo)蒸餾物繼 續(xù)蒸出，達(dá)到輔助蒸餾的作用，使物料中目標(biāo)蒸餾物含量達(dá)到最低。 強(qiáng)化蒸餾段排出的蒸汽部分通過與出氣管相連接的蒸汽噴射熱泵通過回流管回
流至上塔板上部的物料層，回流比為0. 3。使第一層物料中所含有效成份的物質(zhì)濃度達(dá)到最
佳的濃度梯度，從而有效保證蒸餾最終產(chǎn)物濃度的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證蒸餾的連續(xù)性。 本差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝通過預(yù)熱段、強(qiáng)化蒸餾段及殘蒸段所設(shè)置不同的溫
度、時間等操作條件，實(shí)現(xiàn)蒸餾過程連續(xù)操作，因此可快速、高效地將物料中目標(biāo)蒸餾物蒸
發(fā)而出。
權(quán)利要求
一種差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝，包括以下步驟將固態(tài)物料置于蒸餾塔內(nèi)塔板上，塔板底部通入蒸汽進(jìn)行加熱，塔板上部的出氣管收集物料蒸發(fā)所得蒸汽，經(jīng)過冷凝器冷凝制得產(chǎn)品，其特征在于加熱過程包括以下階段(1).預(yù)熱段固態(tài)物料經(jīng)蒸餾塔塔體側(cè)壁所固裝的進(jìn)料器進(jìn)入塔體內(nèi)上塔板上部，在該上塔板底部通入蒸汽，物料在溫度80～100℃條件下預(yù)熱20～40min；(2).強(qiáng)化蒸餾段預(yù)熱后，物料自上塔板所安裝的出料開關(guān)板處下落至塔體內(nèi)中塔板上，物料在溫度70～90℃條件下進(jìn)行強(qiáng)化蒸餾30～50min，蒸汽自塔體上安裝的出氣管排出至冷凝器冷凝；(3).殘蒸段強(qiáng)化蒸餾后物料自中塔板所安裝的出料開關(guān)板處下落至塔體內(nèi)下塔板上，下塔板底部通入蒸汽，物料在溫度90～110℃條件下進(jìn)行20～40min的殘蒸，蒸汽上升至中塔板上物料層對中塔板上物料進(jìn)行加熱，殘蒸后物料自下塔板所安裝的出料開關(guān)板處下落至塔體底部出料裝置，完成物料殘?jiān)懦觥?br> 2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝，其特征在于所述的上塔板及下塔板均為夾層式塔板，該夾層式塔板由上層孔板及下層隔板構(gòu)成，在孔板及隔板的夾層內(nèi)安裝蒸汽進(jìn)氣管，上塔板及下塔板的孔板及隔板上均制有相應(yīng)的出料口，在隔板出料口位置的下方均同軸安裝轉(zhuǎn)動式出料開關(guān)板；中塔板為一孔板，中塔板也制有出料口，在該出料口下方安裝轉(zhuǎn)動式出料開關(guān)板；物料可自出料開關(guān)板下落。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝，其特征在于所述強(qiáng)化蒸餾段排出的蒸汽部分通過與出氣管相連接的蒸汽噴射熱泵回流至上塔板上部的物料層，回流比為0. 05 0. 33。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝，其特征在于在塔體內(nèi)中軸處安裝有一穿裝于上塔板、中塔板及下塔板軸心處的豎直攪拌軸，在上塔板、中塔板及下塔板的上方的攪拌軸上均水平固裝有攪拌槳葉，攪拌軸的攪拌速度為5 15轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種差壓式固態(tài)連續(xù)蒸餾工藝，包括以下步驟將固態(tài)物料置于蒸餾塔內(nèi)塔板上，塔板底部通入蒸汽進(jìn)行加熱，塔板上部的出氣管收集物料蒸發(fā)所得蒸汽，經(jīng)過冷凝器冷凝制得產(chǎn)品，其中加熱過程包括預(yù)熱段、蒸餾段及殘蒸段，本發(fā)明的蒸餾工藝設(shè)計(jì)科學(xué)合理，通過設(shè)置各段不同的操作條件，實(shí)現(xiàn)快速、高效的連續(xù)蒸餾工藝，具有操作簡便、處理量大、生產(chǎn)效率高、收率高等優(yōu)點(diǎn)，同時可有效保證蒸餾最終產(chǎn)物濃度的穩(wěn)定性。
文檔編號B01D3/38GK101721831SQ20081015246
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者葉京生, 宋繼田, 晉明芬, 李占勇, 武曉煒, 王祥河, 羅喬軍, 胡婭君, 許勤虎, 許曉菁, 趙瓊, 魏吶 申請人:天津?qū)嵃l(fā)中科百奧工業(yè)生物技術(shù)有限公司;天津科技大學(xué)