【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于药物分离或制药溶剂分离的化工制药，特别是涉及到一种离心分散降膜式分子蒸馏塔及其应用。
技术介绍
1、分子蒸馏技术可解决液液混合物高精度分离，其原理是利用混合物中轻、重组分分子平均自由程的差异，将轻重组分分开。分子蒸馏设备已有多种形式，成膜方式有降膜式、刮膜式及离心式等，都是在尽量使液膜达到更薄，每种形式都有一定优缺点。但对相同物系而言，在温度、压力相同时，无论采用何种形式的分子蒸馏器，在加热板上的液膜越薄，越有利轻组分脱离混合物，亦即越有利于轻组分逸出、分离。在这点上，离心式液膜厚度一般在0.04mm～0.08mm要优于刮膜式0.25mm～0.76mm[王志祥等，分子蒸馏设备的现状及其展望[j].化工进展，2006，25：292-296],刮膜式又要优于降膜式。而在同样的温度及可能达到的液膜厚度的前提下，压力越低，轻组分也越容易逸出，所以，分子蒸馏设备都极力使压力降得很低，其值一般可达1pa～0.1pa。由于密封的原因，如此低的压力降膜式相对容易实现，对刮膜式、离心式难度相对较大，主要是因为转动部位的密封问题。对大宗处理量的工业生产设备难度更大，设备强度要求就更高，还需要液氮对真空泵进行保护。
2、由分子蒸馏设备的制造原理、真空泵的制造技术与水平等，现有设备处理能力还较小，设备造价、运行费用较高，设备应用还停留在精细化工、制药、食品等高附加值生产过程及实验研究中。到目前，还未见国内外利用分子蒸馏技术处理大宗生产排出水的文献与已用技术。
3、特别对于低含量丙酮的制药生产排出水，由于生产的需要，
4、因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种离心分散降膜式分子蒸馏塔及其应用用于解决目前中还未见国内外利用分子蒸馏技术处理大宗生产排出水的文献与已用技术的技术问题。
2、一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，包括塔体、蒸馏器、转动轴、调速电机、分布器和重组分收集斗，
3、所述转动轴沿塔体的中轴线贯穿塔体，转动轴两端与塔体的连接处均设置有轴封，转动轴的上端与调速电机连接；所述蒸馏器的数量为两个以上，各蒸馏器自上而下逐级依次套装在转动轴的外部，蒸馏器包括分散挡板、离心分散盘、叶轮盖板、加热筒、冷却夹套和轻组分接收环，最下一级的蒸馏器固定安装在塔体的内底部，其余的蒸馏器的下部均固定安装重组分收集斗；
4、所述分散挡板与塔体的内侧壁固定连接，分散挡板的内部下端固定安装离心分散盘，分散挡板的上部敞口直径大于分散挡板的下部敞口直径；所述离心分散盘的上部固定安装叶轮盖板，离心分散盘的下部固定安装加热筒，离心分散盘以及加热筒均与分散挡板的下部敞口之间留有间隙；所述加热筒的外侧壁为蒸馏液的迎水面，加热筒的内侧壁为背水面；所述冷却夹套固定安装在塔体的内侧壁上，并且冷却夹套与加热筒一一对应布置，冷却夹套与加热筒之间的距离小于轻组分分子平均自由程，大于重组分分子平均自由程，冷却夹套与加热筒之间形成的空腔通过管道与塔体外部的抽真空口连通；所述轻组分接收环固定在冷却夹套的内侧壁上，轻组分接收环通过管道连接至位于塔体外部的轻组分出口；所述重组分收集斗的下部出口位于相邻的下一级蒸馏器的离心分散盘的上部入口处；所述塔体的下部设置有残液放出口和重组分出口，塔体的内顶部固定安装有分布器；所述分布器的上部通过进料管延伸至塔体外部，进料管的入口为进料口，分布器的下部出口位于最上一级的蒸馏器的离心分散盘的上部入口处。
5、所述进料口处设置有进料温度探头。
6、所述加热筒的筒壁为夹层结构，加热筒的夹层下部通过管道与加热介质入口连接，加热筒的夹层上部通过管道与加热介质出口连接；所述加热介质出口处设置有加热介质出口测温探头。
7、所述冷却夹套的下部通过管道与冷却液入口连接，冷却夹套的上部通过管道与冷却液出口连接；所述冷却液出口处设置有冷却介质出口测温探头。
8、所述轻组分接收环的数量为两个，其中一个轻组分接收环固定安装于冷却夹套的内侧壁下部，另一个固定安装于冷却夹套的内侧壁的中部，与冷却夹套的内侧壁下部连接的轻组分出口处设置有底部出液测温探头。
9、所述塔体的顶部设置有压力探头。
10、所述离心分散盘包括底盘和分散叶轮；所述分散叶轮位于底盘的上部，分散叶轮通过轴承与转动轴连接，分散叶轮的上部覆盖有叶轮盖板。
11、所述分散挡板为单数个圆锥台形筒对接焊接而成，各圆锥台形筒的大圆面半径均相同，各圆锥台形筒的小圆面半径均相同。
12、所述分散挡板为三个圆锥台形筒对接焊接而成，各圆锥台形筒的大圆面半径均相同，各圆锥台形筒的小圆面半径均相同。
13、一种离心分散降膜式分子蒸馏塔的应用，应用于分离水中的丙酮；或应用于有机液体药物的分离、提纯；或应用于分离沸点接近的多种液体有机混合物。
14、通过上述设计方案，本专利技术可以带来如下有益效果：
15、本专利技术是在压力要求不高的前提下，适当加热，并使加热筒上物料膜尽量薄，又考虑轻组分丙酮沸点较水低得很多且含量不高，即使分离出的丙酮中带一部分水，或有极少量的丙酮仍在水中，也能满足生产要求，只要能将水中的丙酮尽量多的分离出来便达到目的。
16、冷却夹套表面中间处设置轻组分接收环，可减小冷凝液下流时液层逐渐变厚给冷凝时造成的传热阻力，提高冷却效果；分级设置离心分散盘和加热筒保证了从加热筒表面流下的物料能均匀流下并且物料沿加热筒表面向下流动时，物料层较薄，接近层流状态，且距离短，物料的流动速度慢，有利于丙酮分子逸出。因此分级蒸馏，效果更好。
17、高真空、超薄物料层可适当降低操作温度，有助于热敏性物质的分离。对于丙酮和水这样的物系可以不考虑此问题，可适当考虑温度高一点，膜层尽量薄，真空度可适当降低要求，这样处理，可适当降低设备造价，也有助于分子蒸馏技术在实际工业生产中应用，否则，因为设备水平达不到或造价过高而使技术无法得到应用。
18、本专利技术的特点还在于：利用待处理水的热量分离其中低含量的丙酮，可节约能量，简化生产工艺，降低抽真空设备的技术要求及主体设备的耐压强度，使生产过程易于实现。本专利技术还能用于有机液体药物的分离、提纯或分离沸点接近的多种液体有机混合物。
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1.一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：包括塔体(1)、蒸馏器、转动轴(2)、调速电机(3)、分布器(4)和重组分收集斗(5)，
2.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述进料口(7)处设置有进料温度探头(17)。
3.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述加热筒(10)的筒壁为夹层结构，加热筒(10)的夹层下部通过管道与加热介质入口(18)连接，加热筒(10)的夹层上部通过管道与加热介质出口(19)连接；所述加热介质出口(19)处设置有加热介质出口测温探头(20)。
4.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述冷却夹套(11)的下部通过管道与冷却液入口(21)连接，冷却夹套(11)的上部通过管道与冷却液出口(22)连接；所述冷却液出口(22)处设置有冷却介质出口测温探头(23)。
5.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述轻组分接收环(12)的数量为两个，其中一个轻组分接收环(12)固定安装于冷却夹套(11)的内侧壁下部，另一
6.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述塔体(1)的顶部设置有压力探头(25)。
7.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述离心分散盘(8)包括底盘(801)和分散叶轮(802)；所述分散叶轮(802)位于底盘(801)的上部，分散叶轮(802)通过轴承与转动轴(2)连接，分散叶轮(802)的上部覆盖有叶轮盖板(9)。
8.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述分散挡板(7)为单数个圆锥台形筒对接焊接而成，各圆锥台形筒的大圆面半径均相同，各圆锥台形筒的小圆面半径均相同。
9.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述分散挡板(7)为三个圆锥台形筒对接焊接而成，各圆锥台形筒的大圆面半径均相同，各圆锥台形筒的小圆面半径均相同。
10.一种离心分散降膜式分子蒸馏塔的应用，其特征是：应用于分离水中的丙酮；或应用于有机液体药物的分离、提纯；或应用于分离沸点接近的多种液体有机混合物。
...【技术特征摘要】
1.一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：包括塔体(1)、蒸馏器、转动轴(2)、调速电机(3)、分布器(4)和重组分收集斗(5)，
2.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述进料口(7)处设置有进料温度探头(17)。
3.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述加热筒(10)的筒壁为夹层结构，加热筒(10)的夹层下部通过管道与加热介质入口(18)连接，加热筒(10)的夹层上部通过管道与加热介质出口(19)连接；所述加热介质出口(19)处设置有加热介质出口测温探头(20)。
4.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述冷却夹套(11)的下部通过管道与冷却液入口(21)连接，冷却夹套(11)的上部通过管道与冷却液出口(22)连接；所述冷却液出口(22)处设置有冷却介质出口测温探头(23)。
5.根据权利要求1所述的一种离心分散降膜式分子蒸馏塔，其特征是：所述轻组分接收环(12)的数量为两个，其中一个轻组分接收环(12)固定安装于冷却夹套(11)的内侧壁下部，另一个固定安装于冷却夹套(11)的内侧壁的中部...
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