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蒸餾設備
鎖定
- 中文名
- 蒸餾設備
- 外文名
- distillation equipment
- 專 業
- 化學|交通運輸工程
- 運用行業
- 石油化工、食品工業、化妝品工業
- 定 性
- 設備
蒸餾設備設備分類
分子蒸餾設備
(molecular distillation equipment)
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項較新的尚未廣泛應用於工業化生產的液-液分離技術.其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題.
分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1.普通蒸餾是在沸點温度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的温度差.就可以在任何温度下進行分離.因而分子蒸餾操作温度遠低於物料的沸點.
一套完整的分子蒸餾設備主要包括:分子蒸發器、脱氣系統、進料系統、加熱系統、冷卻真空系統和控制系統。分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸發器,其種類主要有3種:(1)降膜式:為早期形式,結構簡單,但由於液膜厚,效率差,當今世界各國很少採用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分離效率高,但較降膜式結構複雜;(3)離心式:離心力成膜,膜薄,蒸發效率高,但結構複雜,真空密封較難,設備的製造成本高。為提高分離效率,往往需要採用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。
1. 降膜式分子蒸餾器
該裝置是採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式。將物料加熱,蒸發物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式,結構簡單,在蒸發面上形成的液膜較厚,效率差,各國很少採用。
2. 刮膜式分子蒸餾裝置
我國在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應用研究。它採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式,但為了使蒸發面上的液膜厚度小且分佈均勻,在蒸餾器中設置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉動刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌,還可以加快蒸發面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質過程。其優點是:液膜厚度小,並且沿蒸發表面流動;被蒸餾物料在操作温度下停留時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續進行,生產能力大。缺點是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發生翻滾現象,所產生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由於該裝置結構相對簡單,價格相對低廉,實驗室及工業生產中,大部分都採用該裝置。
3. 離心式分子蒸餾裝置
該裝置將物料送到高速旋轉的轉盤中央,並在旋轉面擴展形成薄膜,同時加熱蒸發,使之與對面的冷凝面凝縮,該裝置是較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉的轉盤,又需要較高的真空密封技術。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優點:由於轉盤高速旋轉,可得到極薄的液膜且液膜分佈更均勻,蒸發速率和分離效率更好;物料在蒸發面上的受熱時間更短,降低了熱敏物質熱分解的危險;物料的處理量更大,更適合工業上的連續生產。
酒精蒸餾設備
(alcohol distilling equipment)
第二,生產強度高。提高單位塔截面的汽液通量,特別是對醪塔的設計,更應注意其汽液比的關係。使設備更加緊湊、生產強度和處理能力又能提高的方法之一,採用高效塔板代替原有舊式塔校(塔體不動)。
第三,排污性能好。在儘量減少成熟醪中纖維物含量的同時,對設備也要考慮其適應含固形物發酵液的蒸餾,最大限度減少停產清塔的次數。
第五,結構簡單,造價降低。在工藝條件許可的情況下,選用塔板結構簡單而效率又高的新型塔板。
裝置原理
本裝置適用於製藥、食品、輕工、化工等待業的稀酒精回收,也適用於甲醇等其他溶煤的蒸餾。本裝置根據用户的要求,可將30。左右的稀酒精蒸餾至90。-95。酒精,成品酒精度數要求再高。可加大迴流比,但產量就相應減少。
採用高效的不鏽鋼波紋填料。蒸餾塔體採用不鏽鋼製作,從而是防止了鐵屑堵塞填料的現象,延長了裝置的使用期限。本裝置中凡接觸酒精的設備部分如冷凝器、穩壓罐、冷卻蛇管等均採用不鏽鋼,以確保成品酒精不被污染。蒸餾釜採用可拆式U型加熱管,在檢修時可將U型加熱管移出釜外,便於對加熱管外壁及蒸餾釜內壁進行清洗。本裝置可間歇生產,也可連續生產。
能力參數
型號 | 塔徑mm | 30~40%進料的生產能力 | 60~80%進料的生產能力 | - | - |
90%酒精 | 95%酒精 | 90%酒精 | 95%酒精 | - | - |
T-200 | φ200 | 35kg | 26kg | 45kg | 36kg |
T-300 | φ300 | 80kg | 64kg | 100kg | 80kg |
T-400 | φ400 | 150kg | 120kg | 180kg | 140kg |
T-500 | φ500 | 230kg | 185kg | 275kg | 220kg |
T-600 | φ600 | 335kg | 270kg | 400kg | 320kg |
精油蒸餾設備
精油蒸餾設備,包括用管道相互連接的蒸餾釜、蒸餾塔、冷凝器、油水分離器,釜下部側面的蒸汽進口管一路連接釜內的水平安置的環形氣管,環形氣管垂直向上均勻安裝着帶有射流口的外圍射流器,另一路連接位於釜中央裝有帶有渦輪室的中央射流器,中央射流器圓管外壁分佈着射流口,圓管中心為攪拌中軸,中軸下端裝有葉片式攪拌器,渦輪室內中軸上裝有渦輪。該設備結構簡單易於製造,工藝流程短、熱壓分佈均勻、提取效率高,適用於小型加工企業使用。
水蒸氣蒸餾設備
水氣蒸餾是用來分散以及提純液態或者固態有機化合物的一種要領,經常使用於下列幾種環境:(1)某些沸點高的有機化合物,在常壓下蒸餾雖可與副產物分散,但易被破壞;(2)混淆物中含有大量樹脂狀雜質或者不揮發性雜質,採用蒸餾、萃取等要領都難以分散;(3)從較多固體反應物中分散出被吸附的液體。
基本原理
p= pA+ pB
其中p 代表總的蒸氣壓,pA為水的蒸氣壓,pB 為與水不相混溶物質的蒸氣壓。
當混淆物中各組分蒸氣壓總以及等於外界大氣壓時,這時候的温度即為它們的沸點。此沸點比各組分的沸點都低。是以,在常壓下應用水氣蒸餾,就能在低於100℃的環境下將高沸點組分與水一路蒸出來。由於總的蒸氣壓與混淆物中兩者間的相對於量無關,直至其中一組分幾乎完全移去,温度才上漲至留在瓶中液體的沸點。我們懂得,混淆物蒸氣中各個氣體分壓(pA,pB)之比等於它們的物質的量(nA,nB)之比,即:
mA、mB為各物質在肯定是容量中蒸氣的質量,MA、MB為物質A以及B的相對於份子質量。是以:
可見,這兩種物質在餾液中的相對於證量(就是它們在蒸氣中的相對於證量)與它們的蒸氣壓以及相對於份子質量成正比。
以苯胺為例,它的沸點為184.4℃,且以及水不相混溶。當以及水一路加熱至98.4℃時,水的蒸氣壓為95.4 kPa,苯胺的蒸氣壓為5.6 kPa,它們的總壓力靠近大氣壓力,於是液體就開始沸騰,苯胺就隨水氣一路被蒸餾出來,水以及苯胺的相對於份子質量別離為18以及93,代入上式:
即蒸出3.3 g水可以容或者帶出1 g苯胺。苯胺在溶液中的組分佔23.3%。測試中蒸出的水量往往超過計算值,由於苯胺微溶於水,測試中尚有一部分水氣不遑與苯胺充分接觸便離開蒸餾燒杯的緣故。
哄騙水氣蒸餾來分散提純物質時,要求此物質在100℃擺佈時的蒸氣壓至少在1.33 kPa擺佈。要是蒸氣壓在 0.13~0.67 kPa,則其在餾出液中的含量僅佔1%,甚至更低。為了要使餾出液中的含量增高,就要想辦法提高此物質的蒸氣壓,也就是説要提高温度,使蒸氣的温度超過100℃,即要用過熱水氣蒸餾。例如苯甲醛(沸點178℃),進行水氣蒸餾時,在97.9℃沸騰,這時候pA=93.8 kPa,pB=7.5 kPa,則:
這時候餾出液中苯甲醛佔32.1%。
這樣餾出液中苯甲醛的含量就提高到了70.6%。
應用過熱水氣還具有使水氣冷凝少的長處,為了防止過熱蒸氣冷凝,可在蒸餾瓶下保温,甚至加熱。
從上面的分析可以看出,施用水氣蒸餾這種分散要領是有條件限定的,被提純物質必需具備以下幾個條件:(1)不溶或者難溶於水;(2)與沸水永劫間並存而不發生化學反應;(3)在100℃擺佈必需具有肯定似的蒸氣壓(一般不小於1.33 kPa)。
蒸餾設備裝置
真空蒸餾裝置
(vacuum distillation plant) 一些化合物具有很高的沸點。要使這類化合物沸騰,最好是降低化合物沸騰時的壓力而不是提高温度。一但壓力降低到化合物的蒸汽壓(在一定的温度下),化合物就開始沸騰,蒸餾作用就可進行。這項技術被稱為真空蒸餾,且以真空汽化器的形式常見於實驗室。這項技術對於大氣壓下沸點超過其分解温度的化合物是很有用的,在大氣壓下讓這類化合物沸騰的嘗試,都會使其分解。
使用
1. 安裝真空蒸餾的儀器時,必須選擇大小合適的橡皮塞,最好選用磨口真空蒸餾裝置。
2. 蒸餾液內含有大量的低沸點物質,需先在常壓下蒸餾,使大部分防物蒸出,然後用水泵減壓蒸餾,使低沸點物除盡。
3. 停止加熱,回收低沸物,檢查儀器各部分連接情況,使之密合。
4. 開動油泵,再慢慢關閉安全閥,並觀察壓力計上壓力是否到達要求,如達不到要求,可用安全閥進行調節。