短程蒸馏作为一种特殊的高科技分离专业技术.doc

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 u 产品规格型号型 号 最大处理能力kg/h 加热面积冷凝面积蒸发内径Dmm 设备总高L2mm 重 量kg DZ-010 100.10.21251150320DZ-050500.512652220650DZ-100 10012.23152670800DZ-20020024.541532001300DZ-300 30036.550038002100DZ-400 4004950044503050DZ-50050051160052004100DZ-60060061370057005000DZ-800800817.580057006200DZ-10001000102290060007500DZ-1200 12001225100064009000DZ-1600160016351200680011800 DZ-2000200020451400720014500DZ-2400240024531500780016200 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Ra0.8m，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Ra0.2m。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的蒸发过程变得非常柔和，几乎不产生飞溅和夹带，在大多数情况下，即使无防溅装置也能满足产品要求。当处理某些特殊物料和对产品有特殊要求时，DZ系列短程蒸馏器的防溅装置可以更加可靠的保证产品品质。 刮膜形式自由摆动的刮板刮膜器 这种形式的刮膜器主要适用于容易在加热面结焦、结垢，带有固体颗粒或在蒸发过程中有可能会结晶，以及要求浓缩至干的物料，广泛用于处理高粘度物料。刮膜元件一般采用带铰链的金属刮板，金属刮膜片通过铰链与中心回转轴连接，在成膜系统的运行过程中，金属刮板在离心力的作用下紧贴蒸发器的内壁呈一定的角度滑动，将物料刮制成所需要的液膜，并且防止物料在加热面结焦、结垢。根据工艺要求和物料特性，可以通过改变刮膜装置的转速和刮板调节离心力，以达到调节成膜效果的目的。径向滑动（自由摆动、弹簧压紧）斜凹槽块状刮膜器 径向滑动的斜凹槽块状刮膜器应用范围较广，刮膜元件一般采用石墨或PTFE（聚四氟乙烯）制成。若干块状刮膜器安装在开口朝加热面的U型槽中，当刮膜系统旋转时，刮膜器受离心力的作用沿导槽径向甩到加热面并随转子一起做圆周运动，保证液膜分布均匀、完全混合和良好的热交换。块状刮膜器外端面上带有一定角度的斜凹槽，使得物料沿着斜凹槽的轨迹向下强制移动。通过改变凹槽的角度可以调节物料在加热面上的停留时间。 为了适用更多的工作场合，在此基础上可以衍生出自由摆动的斜凹槽块状刮膜器和弹簧压紧的斜凹槽块状刮膜器。自由摆动（径向滑动、弹簧压紧）的斜凹槽滚筒刮膜器 自由摆动的斜凹槽滚筒刮膜元件一般采用增强型的聚四氟乙烯制成（特殊情况下也可采用纯聚四氟乙烯），为了加强传质效果，在滚筒上刻有一定角度的斜凹槽。当刮膜系统旋转时，滚筒及中间的中心轴在离心力的作用下紧贴加热面，滚筒围绕加热面中心在公转的同时，也相对中心轴自转。由于滚筒的不停自转，物料不容易粘附在滚筒上。同时，调节滚筒上斜凹槽的角度可以改变物料在加热面上的停留时间。 为了适用更多的工作场合，在此基础上还可以衍生出径向滑动的斜凹槽滚筒刮膜器和弹簧压紧的斜凹槽滚筒刮膜器。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（0.1Pa10 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c =（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 =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、光亮油、凡士林等的精制。重油的蒸馏真空残馏物的蒸馏再生从重油中回收石蜡能源环保废机油再生生物柴油化学工业化工中间体的精制及表面活性剂的提纯等，如：脂肪酸、 脂肪酸酰胺、脂肪醇、表面活性剂、二聚酸、聚酰胺树脂、酚醛树脂、聚胺酯、异氰酸盐、环氧油等化学物的蒸馏，如高分子醇、烷烃、多元醇、乳胺等高、低分子量的不饱和混合物蒸馏，如一元或多元不饱和酸高分子芳香族化合物提纯，如多酚化合物单体去除，如聚酯和多羟基化合物中单体的去除有机酯的浓缩芳香族氨基化合物的提纯和浓缩高沸点溶剂的提纯脂肪酸的提纯和回收酸性氯化物中有机溶剂的脱除液晶的提纯制药工业医药中间体的提纯及从天然物质中提取医药制品：维生素E、维生素A、葡萄糖衍生物、氨基酸脂、卵磷脂、-胡萝卜素等混合油脂的分离：如：硬脂酸单甘油脂、月桂酸单甘油脂、丙二醇脂等从母液中回收有效成份有机酸的浓缩和提纯合成树脂的干燥高分子物质的脱水和脱溶剂蒸馏过程中作为反应器食品工业从动植物中提取天然产物：如：辣椒红色素、精制鱼油、EHA、DHA、米糠油、小麦胚芽油、乳酸、天然或合成维生素等获得高浓度的乳酸维生素E和维生素B的提纯单甘脂的提纯从植物油中提取各种脂肪酸农药生产农