[其他]汽化冷凝相結合的真空蒸餾裝置

在審

• 申請號: 101985000000107
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100107B
• 公開（公告）日: 1987-01-14
• 發明（設計）人: 段占庭;汪承藩;孫林林
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 穆湘容

本發明是在汽化冷凝相結合的臥式真空蒸餾塔中設置帶有擋板或隔板的汽化部件和冷凝部件，將液汽空間分成若干區，以實現多次部分汽化與冷凝，避免濃度返混。每米塔長可達８～１０塊理論塔板的分離效果，因此分離效果好。解決了真空蒸餾塔分離效果與壓力降的矛盾，為各種高碳醇，脂肪酸等高沸點熱敏物質的分離提純提供了一種較為理想的高效真空蒸餾裝置。

本發明屬應用于高沸點熱敏物質的分離提純的真空蒸餾裝置。

高沸點熱敏物質的分離提純，一般采用真空蒸餾塔。在塔內，通過塔板或填料進行汽液接觸和傳質，達到組分分離。它存在著分離效果與壓力降的矛盾，要想獲得好的分離效果，則就需要多的塔板數或高的填料層，從而產生大的壓力降，引起釜溫上升，以致造成熱敏物料分解或自聚，這是生產所不允許的。近年來，研究了各種類型的塔板或填料，希望達到高效低阻的目的。但由于其蒸餾原理是基于汽液接觸傳質，所以不論對塔板或填料在結構上如何改進，始終避免不了由于形成汽液接觸表面所產生的汽相阻力，因而在高沸點熱敏物質的真空蒸餾方面進展不大。德國漢斯（Hans）在1965年《捷克斯洛伐克第二屆化學工程、化工設備及自動化國際會議論文集》上提出的非絕熱臥式蒸餾，采用了汽化冷凝相結合的熱分離原理，從理論上解決了壓力降的問題，但只是一個簡單的實驗裝置，由于裝置內部的冷凝部件和汽化部件均未有合理的設計，汽相的短路和液相內部的濃度返混比較嚴重，蒸餾的分離效果仍然不好。因此，這種裝置尚未達到實際應用的程度。

本發明的目的和任務是：采用汽化與冷凝相結合的原理，設計一種能實現多次部分汽化與冷凝相結合的合理的內部構件，避免濃度返混，提高分離效果，為高沸點熱敏物質的分離提純，提供一種高效的真空蒸餾裝置。

本發明為一種臥式蒸餾塔。通過塔內汽化部件和冷凝部件上設置擋板和隔板，將液汽空間分成若干區，以實現多次部分汽化與冷凝。圖1為塔的內部結構示意圖，圖2為加熱面上擋板排列示意圖。下面結合附圖具體說明發明如下：塔體中部設有進料口〔1〕，原料由進料口進入塔內，塔的右端為低沸點產品的出料口〔2〕，左端為高沸點產物的出料口〔3〕。汽化部件為一加熱夾層〔6〕，設在塔體的下部。夾層內通過熱介質。在夾層的上表面（加熱面）上每隔一定間距設有擋板〔8〕，擋板交錯排列，限制液體的流動方向，以避免液相返混。冷凝部件為冷卻管〔5〕，設在塔的上部。管內通冷卻介質。冷卻管上設有隔板〔9〕，其位置與汽化部件上的擋板〔8〕一一對應，上下排列，分別與上塔壁或擋板相聯，將汽相空間分成若干區（流動區），以控制汽體的流動方向，防止汽相短路。為強化冷卻部件的冷卻效果，冷卻管〔5〕上可設有若干翅片〔7〕，回流冷凝器〔4〕用于控制回流液量。在塔內，蒸汽遇到冷凝部件的表面，產生部分冷凝，使蒸汽中低沸點組分提高;液體在汽化部件的上表面部分蒸發，使液相中高沸點組分增濃。蒸汽通過隔板〔9〕沿著圖1中虛線所示的方向呈S形移動，液體經過擋板沿圖2實線所示方向呈S形流動。在流動過程中，蒸汽發生多次的部分冷凝，使低沸點組分逐漸在汽相濃縮;液體產生多次的部分汽化，使高沸點組分逐漸在液相濃縮，從而達到組分的分離。為使液體更好地向高沸點出料口〔2〕移動，塔有5～15°的傾斜。

這種汽化冷凝相結合的真空蒸餾裝置，通過合理的設計，在幾乎沒有壓力降的情況下，每米塔長可達8～10塊理論塔板的分離效果。

采用這種汽化冷凝相結合的真空蒸餾裝置，進行了維生素E粗品的分離提純。蒸餾裝置由二個1米長的臥式塔串聯組成，塔內徑均為35毫米，冷凝管上每30毫米設有一個隔板。塔的操作壓力為0.1～0.3毫米汞柱。當粗品維生素E含量為92%左右時，維生素E產品的純度可以達到99%以上，收率高，色澤淺，實現了連續化生產。

這種汽化冷凝相結合的真空蒸餾裝置，解決了真空蒸餾塔分離效果與壓力降的矛盾，為各種高碳醇、脂肪酸等高沸點熱敏物質的分離提純提供了一種較為理想的高效真空蒸餾裝置。