一种化工中间体制备用减压脱溶设备的制作方法

本发明涉及化工设备，具体公开了一种化工中间体制备用减压脱溶设备。

背景技术：

1、在化工生产过程中，一些化工中间体需要使用溶剂进行萃取提纯，在萃取后需要再将其蒸发脱溶得到纯度更高的产品。传统的脱溶设备通过采用蒸发釜+搅拌+减压的一系列配套设施来完成，具体过程中是将原料液体加入蒸发釜中，启动真空泵将釜体内部抽至负压，然后再通过釜体表面夹套中的高温介质进行加热，并在加热过程中对原料溶液进行搅拌，使得溶剂蒸发出去，而蒸发后的浓缩液则从釜体下端排出。

2、例如申请号202222581309.7的实用新型专利就公开了一种化工生产用脱溶釜，包括釜体、搅拌机构和加热夹套，搅拌机构由搅拌电机、搅拌立轴、搅拌桨叶组成，釜体顶部固定冷却室，搅拌电机固定于冷却室上方，冷却室中心设有用于支撑搅拌电机输出轴的轴承座，搅拌电机输出轴的末端穿过轴承座和釜体顶面中心的密封填料进入釜体中，釜体顶面内侧对应冷却室位置固定有隔热层，釜体内上部设有环形水平布料腔，环形水平布料腔的顶面设有与釜体外侧连通的进料管路，环形水平布料腔下表面均匀设有多组中心对称的布料喷嘴，每组布料喷嘴的轴心线与釜体内侧壁上部相交。该专利公开的利用布料喷嘴将物料喷洒到釜体侧壁上，通过加热夹套内部的高温介质对物料进行加热，使其升温蒸发。但是此类型的蒸发脱溶釜脱溶效率并不高，这是由于原料溶液最多只能与一层釜体的内壁相接触实现热交换，导致原料溶液的加热速度较慢，对于大量需要待脱溶的化工中间体原料溶液严重制约了其脱溶效率。此外，蒸发出去的溶剂如果采用常规的冷凝器进行液化，要么只能增加冷凝器尺寸来提高溶剂蒸汽与低温介质的换热时间，要么只能提高低温介质的流速才能保证溶剂蒸汽被充分液化。因此，针对现有化工生产用脱溶釜的上述不足，本技术提出了一种全新设计的化工中间体制备用减压脱溶设备以实现对化工中间体的高效脱溶和对溶剂蒸汽快速液化回收。

技术实现思路

1、本发明旨在于提供了一种化工中间体制备用减压脱溶设备，以实现对化工中间体的高效脱溶和对溶剂蒸汽充分快速液化回收。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种化工中间体制备用减压脱溶设备，包括蒸发单元和溶剂液化回收单元，所述蒸发单元包括密闭外壳体，密闭外壳体的内腔上端转动设置有同心环加热容器，所述同心环加热容器包括多个同心设置的蒸发环板，多个蒸发环板的一端共同连接有圆形端板，多个蒸发环板的另一端均向内延伸有环形挡板，靠近所述环形挡板一侧的密闭外壳体内部固定有与最外层蒸发环板外圆面转动连接的端罩，所述端罩通过管道与溶剂液化回收单元相连接，所述溶剂液化回收单元另一端通过管道与负压发生器相连接；

4、位于每个所述蒸发环板的外圆面上方均设置有加热板，且多个加热板靠近环形挡板的一端共同连接有固定架，多个加热板通过固定架相对密闭外壳体固定设置，每个所述蒸发环板上均开设有沿轴向设置的条形口，且多个蒸发环板上的条形口在周向上沿转动方向依次等夹角间隔设置，最内层所述蒸发环板中设置有伸出密闭外壳体且固定设置的喷液管，所述喷液管的下端设置有一排喷头，喷液管的外端部连接有原料输送单元。

5、本发明公开的化工中间体制备用减压脱溶设备采用全新结构设计的蒸发单元对原料溶液进行蒸发脱溶，在具体运行过程中同心环加热容器在密闭外壳体内部以一定转速转动，使得同心环加热容器中的每个蒸发环板在旋转经过上端的过程中能够与加热板有着一定时间的热交换，从而使得经过加热板后的蒸发环板表面快速升温至设定温度。

6、同时通过原料溶液通过喷液管上的喷头向下均匀喷出并与最内层的蒸发环板相接触，使得蒸发环板表面的热量被原料溶液充分吸收，同时喷洒出来的原料溶液会在最内层蒸发环板下端形成的弧形蒸发槽中聚集。在随后蒸发环板旋转过程中，弧形蒸发槽中的原料溶液不断与旋转过来的蒸发环板高温区域相接触进一步对其进行加热升温，从而将沸点低的一部分溶剂蒸发排出。

7、当最内层蒸发环板上的条形口转动至最下端时，此时弧形蒸发槽中的原料溶液会通过条形口落入到外层的蒸发环板上中，然后聚集在外层蒸发环板下端形成的弧形蒸发槽中，并在同心环加热容器旋转过程中不断与该层蒸发环板旋转过来的蒸发环板高温区域相接触进行升温加热，再将一部分沸点低的一部分溶剂蒸发排出。将原料溶液依次从内到外与多层蒸发环板进行热交换实现溶剂蒸发去除，直至从最外层蒸发环板上的条形口中排出为止，因此使得整个同心环加热容器每旋转一圈就能够将一部分原料溶液中的溶剂充分去除，有效提高了其蒸发脱溶效率，并实现了对原料溶液分段连续化自动脱溶处理。

8、作为上述方案的进一步设置，所述密闭外壳体的上端呈圆柱状，下端呈长方体状，所述同心环加热容器与密闭外壳体上端的圆柱段同心设置，所述密闭外壳体的下端连接有浓缩液排出管。上述为密闭外壳体的形状设计，使其与同心环加热容器的旋转运动更加配合，同时脱溶后的原料浓缩液能够从底部排出收集。

9、作为上述方案的进一步设置，所述圆形端板上同心连接有中空轴，所述中空轴与密闭外壳体侧面上的密封轴承转动连接，且中空轴的外端部连接有驱动组件。上述通过中空轴的设计能够保证同心环加热容器在密闭外壳体内部稳定转动。

10、作为上述方案的进一步设置，所述喷液管沿中空轴伸出密闭外壳体设置，且在喷液管与中空轴之间设置有密封轴承。上述通过密封轴承的设计能够让喷液管沿中空轴密封伸出，在保证内部气密性的同时使得喷液管能够在最内层蒸发环板中居中设置。

11、作为上述方案的进一步设置，多个所述蒸发环板同心等间隔设置，所述加热板的截面形状呈扇形且设置在相邻两个蒸发环板之间，加热板的发热面靠近对应蒸发环板的外圆面设置。上述加热板的形状设计能够尽可能地将产生的热量传递给蒸发环板，并保证每个蒸发环板与加热板有着一定的热交换时间，保证蒸发环板在与原料液体热交换前具有足够的热量。

12、作为上述方案的进一步设置，每个所述加热板沿旋转方向的下游均设置有朝向对应蒸发环板外圆面设置的红外测温传感器。通过红外测温传感器对每层加热后的蒸发环板温度进行在线检测，然后再根据检测温度实时调整对应加热板的功率，使得经过加热板后的蒸发环板能够具有合适的热量旋转至底部对原料溶液进行加热。

13、作为上述方案的进一步设置，所述原料输送单元包括输液泵，所述输液泵上连接有与喷液管外端部相连接的输液管。

14、作为上述方案的进一步设置，所述溶剂液化回收单元包括冷凝液化器，冷凝液化器的上端两侧分别设置有进气管和出气管，所述进气管通过管道与端罩上的抽气接管相连接，出气管通过管道与负压发生器相连接。

15、作为上述方案的进一步设置，所述冷凝液化器包括圆柱壳体，圆柱壳体的两端连接有进出封头，所述圆柱壳体与进出封头的连接处设置有管板，两个所述管板之间设置有导向螺旋叶，两个管板之间设置有贯穿导向螺旋叶设置的冷凝管，且冷凝管的两端分别与两侧的进出封头相连通，所述进气管和出气管分别与导向螺旋叶两端的螺旋通道相连通设置。

16、作为上述方案的进一步设置，所述圆柱壳体的下端连接有沿轴向设置的汇集条槽，所述汇集条槽的下端连接有带有控制阀的排液管。

17、本发明还通过上述对溶剂液化回收单元的结构设计，使得在负压发生器的运行下一方面将蒸发单元内部抽至负压状态以降低溶剂蒸发温度，二方面能够将溶剂蒸汽抽至冷凝液化器内部，进入冷凝液化器内部的溶剂蒸汽能够沿内部螺旋通道流动，该螺旋通道的设计能够在相同尺寸下增加溶剂蒸汽流动路径，提高其与低温介质的热交换时间，保证溶剂蒸汽能够充分液化。最后液化的溶剂会流淌聚集在汇集条槽中，再从排液管统一排出回收即可。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

19、本发明公开的化工中间体制备用减压脱溶设备摒弃传统釜体搅拌加热的方式，利用多个蒸发环板同心连接组成的同心环加热容器对原料溶液进行加热，并将原料溶液从最内层蒸发环板中向下喷淋，使其先与最内层蒸发环板进行热交换实现升温，然后与最内层蒸发环板完成一圈热交换后再落入到外层蒸发环板完成一圈热交换，如此重复直至原料液体与所有层的蒸发环板完成热交换，使得内部溶剂能够充分蒸发去除，同时由于多层环板能够同时被对应的加热板进行加热升温，再加上原料溶液能够分段连续进行，极大提高了对化工中间体溶液中溶剂的高效、充分去除；整个蒸发单元的结构设计巧妙，有效解决了现有蒸发脱溶釜与溶液热交换效率低而导致其脱溶效率低下的问题，有效满足了化工中间体溶液快速脱溶的需求。

20、本发明还对溶剂液化回收单元进行结构改进设计，利用导向螺旋叶的设计能够使得冷凝液化器内部的直线通道变成螺旋通道，从而增加了溶剂蒸汽延其内部流动路径，提高了与低温介质的热交换时间，使得溶剂蒸汽在相同尺寸冷凝器的内部实现其充分液化回收，对溶剂蒸汽具有更好的冷凝液化效果。

技术特征：

1.一种化工中间体制备用减压脱溶设备，包括蒸发单元（1）和溶剂液化回收单元（2），其特征在于，所述蒸发单元（1）包括密闭外壳体（101），密闭外壳体（101）的内腔上端转动设置有同心环加热容器（6），所述同心环加热容器（6）包括多个同心设置的蒸发环板（601），多个蒸发环板（601）的一端共同连接有圆形端板（602），多个蒸发环板（601）的另一端均向内延伸有环形挡板（603），靠近所述环形挡板（603）一侧的密闭外壳体（101）内部固定有与最外层蒸发环板（601）外圆面转动连接的端罩（605），所述端罩（605）通过管道与溶剂液化回收单元（2）相连接，所述溶剂液化回收单元（2）另一端通过管道与负压发生器（4）相连接；

2.根据权利要求1所述的化工中间体制备用减压脱溶设备，其特征在于，所述密闭外壳体（101）的上端呈圆柱状，下端呈长方体状，所述同心环加热容器（6）与密闭外壳体（101）上端的圆柱段同心设置，所述密闭外壳体（101）的下端连接有浓缩液排出管（105）。

3.根据权利要求2所述的化工中间体制备用减压脱溶设备，其特征在于，所述圆形端板（602）上同心连接有中空轴（604），所述中空轴（604）与密闭外壳体（101）侧面上的密封轴承转动连接，且中空轴（604）的外端部连接有驱动组件（102）。

4.根据权利要求3所述的化工中间体制备用减压脱溶设备，其特征在于，所述喷液管（303）沿中空轴（604）伸出密闭外壳体（101）设置，且在喷液管（303）与中空轴（604）之间设置有密封轴承。

5.根据权利要求1所述的化工中间体制备用减压脱溶设备，其特征在于，多个所述蒸发环板（601）同心等间隔设置，所述加热板（103）的截面形状呈扇形且设置在相邻两个蒸发环板（601）之间，加热板（103）的发热面靠近对应蒸发环板（601）的外圆面设置。

6.根据权利要求1所述的化工中间体制备用减压脱溶设备，其特征在于，每个所述加热板（103）沿旋转方向的下游均设置有朝向对应蒸发环板（601）外圆面设置的红外测温传感器（8）。

7.根据权利要求1所述的化工中间体制备用减压脱溶设备，其特征在于，所述原料输送单元（3）包括输液泵（301），所述输液泵（301）上连接有与喷液管（303）外端部相连接的输液管（302）。

8.根据权利要求1所述的化工中间体制备用减压脱溶设备，其特征在于，所述溶剂液化回收单元（2）包括冷凝液化器（201），冷凝液化器（201）的上端两侧分别设置有进气管（202）和出气管（203），所述进气管（202）通过管道与端罩（605）上的抽气接管（606）相连接，出气管（203）通过管道与负压发生器（4）相连接。

9.根据权利要求8所述的化工中间体制备用减压脱溶设备，其特征在于，所述冷凝液化器（201）包括圆柱壳体（204），圆柱壳体（204）的两端连接有进出封头（205），所述圆柱壳体（204）与进出封头（205）的连接处设置有管板（206），两个所述管板（206）之间设置有导向螺旋叶（207），两个管板（206）之间设置有贯穿导向螺旋叶（207）设置的冷凝管（208），且冷凝管（208）的两端分别与两侧的进出封头（205）相连通，所述进气管（202）和出气管（203）分别与导向螺旋叶（207）两端的螺旋通道相连通设置。

10.根据权利要求9所述的化工中间体制备用减压脱溶设备，其特征在于，所述圆柱壳体（204）的下端连接有沿轴向设置的汇集条槽（209），所述汇集条槽（209）的下端连接有带有控制阀的排液管（210）。

技术总结
本发明涉及化工设备技术领域，具体公开了一种化工中间体制备用减压脱溶设备，包括蒸发单元和溶剂液化回收单元，蒸发单元包括密闭外壳体，密闭外壳体的内腔上端转动设置有同心环加热容器，同心环加热容器包括多个同心设置的蒸发环板，多个蒸发环板的一端共同连接有圆形端板，多个蒸发环板的另一端均向内延伸有环形挡板，密闭外壳体内部固定有与蒸发环板外圆面转动连接的端罩，端罩通过管道与溶剂液化回收单元相连接，溶剂液化回收单元另一端通过管道与负压发生器相连接；本发明采用多个蒸发环板同心连接组成的同心环加热容器对原料溶液进行加热，极大提高了对化工中间体溶液中溶剂的高效、充分去除，有效满足了化工中间体溶液快速脱溶的需求。

技术研发人员：王磊,赵小康,赵振国,朱保兵,王小鹏,瞿莉莉
受保护的技术使用者：淮北龙溪生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5