[发明专利]一种基于分离式热管的薄膜蒸发器及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空蒸馏技术领域，尤其涉及的是一种基于分离式热管的薄膜蒸发器及其使用方法。

背景技术

薄膜蒸发器的全名是机械搅拌式薄膜蒸发器，又称为旋转式薄膜蒸发器。是一种新型高效的节能降膜蒸发器。它以设备传热系数高(蒸发强度大)、物料停留时间短、适用的粘度范围宽、操作的弹性大等优越的性能，在氯碱、化工、轻工、食品、制药和环保等行业得到广泛的应用。

其工作原理如下：物料进入蒸发器后通过转子上挂板的搅动强制成膜，热源热量经筒壁与料液进行热交换，液膜沸腾，二次蒸汽汽化后经过捕膜器除去夹带的液滴后排出，浓缩液由底部出料口放出。因此薄膜蒸发器具有以下特点：

1、具有很高的传热系数，蒸发强度大，对水和有机溶剂(粘度小于100cp)等达到50～300kg/m².h。

2、低温蒸发：由于薄膜蒸发器在真空下操作，真空度要求根据蒸发物料性质确定，大大降低了处理物料的沸点，因此特别适合热敏性物料的低温浓缩。同时可以选用普通材料来处理对强腐蚀介质的浓缩。

3、停留时间短：物料在设备内停留时间很短，在几秒～几十秒之间。停留时间随着挂板端面沟槽倾角不同而改变。物料在挂板的推送作用下，在设备内呈螺旋下降离开加热筒体，物料受到挤出，缩短停留时间，可以减少产品在蒸发过程中的分解或聚合，提高溶剂的回收率。

4、节约能源：由于采用真空操作，降低了物料沸点，在保证相同温差的前提下，可以利用低品位蒸汽，节约了能源。特别适用多效蒸发的末效蒸发。

5、操作方便，易于维修保养：由于转子系统对蒸发物料有良好的搅拌作用，设备表面具有最小的表面结垢，能够处理高粘度、含颗粒、热敏性及易结晶的介质。

但是由于其采用的方案是少量物料快速换热汽化的方案，物料汽化时需要大量的热能，受制于供热速度的限制，薄膜蒸发器的生产能力受到限制，无法进一步提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于分离式热管的薄膜蒸发器及其使用方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于分离式热管的薄膜蒸发器，包括蒸发筒体(1)和设置于蒸发筒体(1)顶部的电机(3)，在蒸发筒体(1)内设置有刮板(2)，刮板(2)通过旋转支架(32)和转轴(31)与电机(3)连接，蒸发筒体(1)顶部还设置有物料进口(51)和二次蒸汽出口(52)，蒸发筒体(1)的底部设置有锥形封头(4)，锥形封头(4)的底部设置有浓缩物料出口(41)，在蒸发筒体(1)的侧壁外侧还设置有加热夹套(6)，其特征在于：还包括蒸发器(8)，蒸发器(8)的出口(82)与加热夹套(6)的入口(61)连接，蒸发器(8)的入口(81)与加热夹套(6)的出口(62)连接，加热夹套(6)的入口(61)设置在加热夹套(6)的顶部，加热夹套(6)的出口(62)设置在加热夹套(6)的底部，加热夹套(6)的空腔和蒸发器(8)的内腔通过管道连接后形成一个封闭的空间。

作为对上述方案的进一步改进，在蒸发筒体(1)的筒壁外侧设置有道槽。

作为对上述方案的进一步改进，道槽垂直设置。

作为对上述方案的进一步改进，加热夹套(6)的入口(61)和出口(62)的轴线与蒸发筒体(1)的外侧壁水平相切。

作为对上述方案的进一步改进，在加热夹套(6)的内腔中还设置有螺旋状的导流板(7)，其螺旋方向沿加热夹套(6)入口(61)的进料方向螺旋向下，导流板(7)由加热夹套(6)的内壁伸向蒸发筒体(1)，导流板(7)与蒸发筒体(1)不接触。

作为对上述方案的进一步改进，道槽也呈螺旋状设置，其螺旋方向与导流板(7)的螺旋方向一致。

作为对上述方案的进一步改进，导流板(7)前端倾斜向下设置。

本发明还提供一种上述薄膜蒸发器的使用方法，其特征在于：开车前将加热夹套(6)和蒸发器(8)内抽真空，排出其中的空气；开车后通过调整压力使得蒸发器(8)向加热夹套(6)中输送饱和状态的气态导热介质。

作为对上述方案的进一步改进，导热介质是水、萘或钠。

本发明相比现有技术具有以下优点：通过将加热夹套(6)和蒸发器(8)内腔连接并密封成一个封闭空间后，利用分离式热管的原理，通过控制密闭空间中的压力，经过蒸发器(8)输送到加热夹套(6)中的气态的导热介质处于饱和状态，通过潜热来实现供热，使得供热能力得到了大幅度的提升，从而让刮膜蒸发器能够突破原先的瓶颈其处理能力得到了大大的提升。

附图说明