[发明专利]一体式升降膜蒸发装置

说明书

技术领域

本发明涉及采用蒸发方法进行液—液分离的装置，具体涉及一体式升降膜蒸发装置。

背景技术

升膜和降膜蒸发器在化工行业中应用范围广泛，其各具优点。其中升膜蒸发器具有占地面积小，造价低，操作可控性强，结构紧凑等优点；降膜蒸发器具有传热系数高，导热性能好，易于调节控制，方便可靠等优点。但在长期的工业实践中，其各自的缺点也逐一暴露，如：工艺中两者都存在物料蒸发时间过短的弊端，极大的影响了成品的蒸出率，其直接造成物料回收率低，降低了企业经济效益。另外，现有的降膜蒸发工艺中，物料在沿管壁下降蒸发时，其在管壁表面布膜不均匀、连续性差也影响了蒸发效果。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种综合了现有的升膜、降膜蒸发装置优点的同时增加了物料蒸发时间、强化了蒸发效果的一体式升降膜蒸发装置。

为解决上述技术问题，本发明的一体式升降膜蒸发装置，包括带有进料阀的进料腔，进料腔上方设置有内置若干蒸发管束的第一导热油腔，第一导热油腔一侧设置有第一导热油进口阀、另一侧设置有第一导热油出口阀；所述的第一导热油腔外包覆有倒置的物料腔并通过支撑板固位；所述的蒸发管束两端分别固定有上管板和下管板，上管板顶部通过支架设置有对应的圆板；所述的第一导热油腔内通过定距杆固定有若干折流板；所述的物料腔一侧置有出料阀、顶部设置有废气腔和气相出口。

本发明作业时，导热油由第一导热油进口阀导入，同时泵送泡点物料经进料腔再均匀导入蒸发管束，在蒸发管束内上升热气流的带动下，物料沿蒸发管束内壁由下而上成膜状上升，同时前期导入的导热油对蒸发管束加热；受热蒸发的物料成气液状混合物持续冲击蒸发管束顶部的圆板，气体向圆板四周散逸并由气相出口排出；液体及泡沫在重力作用下降落后沿上管板表面漫溢至第一导热油腔的外管壁成膜状下降，下降过程中再次进行气液分离。由于物料腔包覆在第一导热油腔外，因此第一导热油腔能同时对其外管壁和蒸发管束进行加热。本发明的技术方案，物料在上升和下降的过程中，连续利用同一热源进行蒸发处理，其单位能耗低，物料蒸发效果好，物料回收利用率高。

进一步的，本发明在上管板和圆板间置有“人”字形导气格栅。前期生成的气液状混合物持续撞击圆板过程中产生大量泡沫，其经“人”字形导气格栅阻滞、破碎后再由“人”字形导气格栅的间隙导出进入降膜蒸发工艺。上述机构促进泡沫破碎，进一步提高了气液分离效率。

进一步的，第一导热油腔内围绕蒸发管束设置有夹套；夹套与第一导热油腔内管壁间置有固位板。作业过程中，导热油自第一导热油进口阀导入后，受夹套阻滞，强制导热油按照先上后下的路径运动，从而使得蒸发管束上下端受热均匀，并增加了导热油在第一导热油腔内滞留时间，强化蒸发效果。

物料腔包覆的第一导热油腔的外管壁设置有螺纹。降膜蒸发时，螺纹使液状物料在外管壁均匀分布、强化蒸发效果；另外，螺纹的设置也便于物料中杂质的沉积和清除。

物料腔外包覆第二导热油腔的导热油作业时对物料进一步保温，强化蒸发效果；第二导热油腔两侧分别设置有第二导热油进口阀和第二导热油出口阀。

综上所述，本发明一体式升降膜蒸发装置克服了现有化工行业中升膜和降膜蒸发器都存在的物料蒸发时间短、成品蒸出率低的弊端，其在不额外增加导热源的前提下通过升膜和降膜装置的一体式设置增加了物料滞腔时间，强化蒸发效果，大幅降低企业能耗。本发明具备现有升膜蒸发工艺和降膜蒸发工艺优势的同时产生如下有益效果：

1、升膜蒸发装置和降膜蒸发装置合二为一；其降低了设备占地面积 的同时大幅减少了企业设备投资。

2、物料经升膜蒸发工艺后直接进入降膜蒸发工艺，其大幅增加了物料的蒸发时间，提高了成品蒸出率。

3、经升膜蒸发工艺的物料在热量无散失的情况下进入降膜工艺，其强化了蒸发效果，降低了企业能耗。

4、升膜蒸发工艺后，前期导入的物料经蒸发已导出大部，余下的物料在降膜蒸发工艺中能更好在外管壁表面均匀分布，为二次蒸发创造了有利的条件。

5、第一导热油腔外管壁细密的螺纹增加了液状物料向下流淌时的湍流和横向流，使液状物料在管壁布膜更均匀、连续性更好，其强化了传热、传质效果。

6、第二导热油腔在物料蒸发过程中，能起到良好的隔温、保温作用，其减少了物料蒸发过程中的热流失，进一步强化蒸发效果。

本发明在整合了现有升膜和降膜蒸发装置优点的基础上解决了现有技术存在的问题，其强化了物料的蒸发效果，提高了成品蒸出率，大幅提高了企业的经济效益。

附图说明