一种丁二醇低温除水设备及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种丁二醇低温除水设备及其使用方法，属于丁二醇加工技术领域，设备包括蒸馏釜和用于密封蒸馏釜的封盖，蒸馏釜内通有加热管，蒸馏釜的侧壁为内壁和外壁构成的双层结构，双层结构分为相互独立的下部空间和上部空间，下部空间和上部空间均为真空；上部空间的外壁上设有真空泵插入口，上部空间的内壁上设有通至蒸馏釜的容纳腔的第一单向阀；加热管嵌设在蒸馏釜内，加热管的中间段位于蒸馏釜的容纳腔中。本发明专利技术采用减压蒸馏的方式，对易燃的丁二醇进行除水，降低了丁二醇受热氧化和燃烧的可能，提高了生产安全性。

A Butanediol Low Temperature Water Removal Equipment and Its Application Method

【技术实现步骤摘要】
一种丁二醇低温除水设备及其使用方法
本专利技术涉及丁二醇加工
，具体地说，涉及一种丁二醇低温除水设备及其使用方法。
技术介绍
丁二醇也称1.3-丁二醇，其具有二元醇的反应性、无臭、低毒、水溶性好等特点，主要用于有机合成，是聚酯树酯、醇酸树脂的原料，增塑剂的原料，聚氨酯涂料的原料，湿润剂和柔软剂，医药、染料的中间体，表面活性剂，塑化剂，吸湿剂(humectant)，偶合剂，溶剂，食品添加及香味剂。丁二醇溶于水、丙酮、甲基/乙基(甲)酮、乙醇、邻苯二甲酸二丁酯、蓖麻油，几乎不溶于脂肪族烃、苯、甲苯、四氯化碳、乙醇胺类、矿物油、亚麻子油。因其沸点较高，常压下蒸馏时易受空气氧化，为了克服该问题，通常在减压条件下进行蒸馏，现有蒸馏设备通常采用大型罐体配合相关控制设备进行，但是会面临以下问题：1.大型罐体表面积大，完整性保持难度大，压力保持难度大，尤其在进行相关操作进行过程中，以及长期使用之后；2.操作减压程序与操作密封程序不匹配，导致工作效率低；3.现有减压蒸馏程序控制系统复杂，配合设备多，使用成本高，维护难度大；4.蒸馏进程不容易及时观察和把控等问题。为了更好地解决以上问题，人们迫切需要一种使用方便，操控简单，蒸馏效果好，过程控制难度低的设备和相关蒸馏技术。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有技术中大型罐体蒸馏控制难度大的问题，本专利技术提供一种丁二醇低温除水设备及其使用方法，采用加热管进行温度控制，配合丁二醇混流方式提高丁二醇温度，并借助减压控制系统最终实现丁二醇在真空状态下减压蒸馏除水目的。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种丁二醇低温除水设备，包括蒸馏釜和用于密封蒸馏釜的封盖，所述蒸馏釜内通有加热管，所述蒸馏釜的侧壁为内壁和外壁构成的双层结构，所述双层结构分为相互独立的下部空间和上部空间，所述下部空间和上部空间均为真空；所述上部空间的外壁上设有真空泵插入口，上部空间的内壁上设有通至蒸馏釜的容纳腔的第一单向阀；所述加热管嵌设在蒸馏釜内，加热管的两个端口均伸至蒸馏釜外部，加热管的中间段位于蒸馏釜的容纳腔中；所述封盖包括环状的框架，所述框架内侧壁上设有限位环，框架的内侧下部设有网结构，所述网结构上方铺设有透气隔垫，所述透气隔垫上设有无水硫酸铜，所述封盖上方设有透明的密封层，所述密封层由限位环支撑。优选地，所述加热管为分段结构，每两段加热管之间设置有一个导流器；所述导流器包括密封卡在两根加热管之间的旋转卡环，所述旋转卡环的内侧面和外侧面上分别设有内叶片和外叶片，所述内叶片位于加热管与旋转卡环形成的密封空间内部，所述外叶片位于上述密封空间外部。优选地，所述导流器成对使用，两个相对设置的导流器构成一个对流装置。优选地，所述加热管上设有卡罩，所述卡罩上设有用于丁二醇通过的通孔；分别位于相邻两根加热管上的卡罩将位于该两根加热管之间的导流器包围；所述卡罩的外侧壁上伸出形成若干条状结构，相配合的两个卡罩利用其上的条状结构相互插合，所述条状结构上通过螺纹配合的方式套有锁箍。优选地，所述卡罩采用螺纹连接的方式活动旋套在对应加热管上。优选地，所述锁箍共有两个，且相互贴合形成防滑结构，锁箍的相互贴合面上均设有防滑橡胶，所述防滑橡胶用于贴合的面均为粗糙面。优选地，所述卡环的与加热管端部相接触的侧面上均设有环形凹槽，所述凹槽内设有U型密封圈，所述加热管的端部插入对应侧的环形凹槽内，并由U型密封圈密封。优选地，所述加热管内部通有蒸汽，加热管位于蒸馏釜的容纳腔内的部分采用螺旋环绕的方式设置；所述上部空间与下部空间之间设有第二单向阀。优选地，所述蒸馏釜的开口处设有环形密封槽，所述环形密封槽的断面形状为V型，所述封盖上设有与环形密封槽相适配的环形密封圈；所述蒸馏釜的上端面上设有若干负压槽，所述负压槽的底部设有橡胶材料制成的隔层，所述隔层位于负压槽与上部空间之间。一种丁二醇低温除水设备的使用方法，其步骤为：S1、装料：将含有水分的丁二醇倒入蒸馏釜的容纳腔中，丁二醇的液位线保持在第一单向阀下方，盖上封盖；S2、密封：利用环形密封圈与环形密封槽之间形成的密封结构将容纳腔封闭，并利用上部空间的负压状态将隔层下拉，使负压槽内形成负压状态，将封盖进一步吸合；S3、抽真空：利用外接的真空泵将上部空间和蒸馏釜的容纳腔进一步抽真空，降低丁二醇内的水分沸点；S4、加热：利用外接蒸汽管道向加热管内通入蒸汽，对丁二醇进行加温，丁二醇内的水分受热加速蒸发；S5、搅拌：蒸汽流动并推动内叶片转动，所述内叶片利用旋转卡环带动外叶片转动，外叶片推动丁二醇流动，提高丁二醇受热均匀性，进一步地，采用一对相对转动的外叶片可推动其间的丁二醇相对涌动，提高混流效率和效果；S6、监察：水分透过透气隔垫与无水硫酸铜混合，无水硫酸铜遇水变为蓝色五水硫酸铜，通过透明的密封层观察无水硫酸铜变蓝程度可了解蒸馏效果和进度；S7、调整：将无水硫酸铜粉末嵌在透气隔垫内的方式，中途可打开密封层更换新的含有无水硫酸铜的透气隔垫，保证透气隔垫对水分的吸收效果，准确了解蒸馏情况。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术采用减压蒸馏的方式，对易燃的丁二醇进行除水，降低了丁二醇受热氧化和燃烧的可能，提高了生产安全性。(2)本专利技术采用抽真空的方式对蒸馏釜进行减压，同时抽出了氧气，降低丁二醇被氧化的可能，降低了加热过程中的温度要求，节约了能源。(3)本专利技术在密封盖处设置了用于观察和检测蒸馏进度的无水硫酸铜，帮助操作人员及时了解蒸馏情况，以及丁二醇内含水量情况，且通过打开透明的密封层可以更换无水硫酸铜和透气隔垫，以保证透气隔垫和无水硫酸铜具有良好的吸水性能、检测性能。(4)本专利技术采用空间容积可变的负压槽对封盖进行吸附，提高了封盖的密封性，避免了蒸馏釜的容纳腔内真空环境被破坏，且该负压环境产生于蒸馏开始之后的抽真空程序，因此无需人工单独进行密封操作，封盖的密封动作与蒸馏生产动作一致进行，生产自动化程度较高，利于提高生产效率，降低人工操作负担。(5)本专利技术利用安装在加热管之间的导流器对容纳腔内的丁二醇进行搅拌，使丁二醇均匀接触加热管，其中导流器的动作没有借助单独安装在容纳腔内的驱动装置和传动系统，节省了驱动装置和传动系统在容纳腔内单独设置的复杂结构和严格的密封要求，本专利技术巧妙地利用加热管内通过的蒸汽作为动力驱动内叶片转动，并利用卡在加热管内的旋转卡环将内叶片的动作传递到外叶片上，使外叶片接收到被加热管阻隔的内部动力，进而推动丁二醇流动。(6)本专利技术采用分段式的真空结构，将蒸馏釜侧壁部的真空环境隔为上部空间和下部空间，上部空间同时作为导通容纳腔和真空泵的通道，并作为负压槽压力调节器，辅助作为隔绝温度传递的空间，起到了调整上部动作流程和功能实现的作用；下部空间作为真空屏障隔绝温度传递，保证丁二醇加热效能。附图说明图1为本专利技术的一侧视角立体图；图2为本专利技术的另一侧视角立体图；图3为本专利技术的俯视图；图4为图3沿A-A的剖视图；图5为图3沿B-B的剖视图；图6为图5中C的放大图；图7为本专利技术的导流器的立体结构示意图；图8为本专利技术的旋转卡环、内叶片、外叶片的位置关系示意图。图中：1、蒸馏釜；101、下部空间；102、上部空间；103、真空泵插入口；104、第一单向阀；105、第二单向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丁二醇低温除水设备，包括蒸馏釜(1)和用于密封蒸馏釜(1)的封盖(2)，所述蒸馏釜(1)内通有加热管(3)，其特征在于：所述蒸馏釜(1)的侧壁为内壁和外壁构成的双层结构，所述双层结构分为相互独立的下部空间(101)和上部空间(102)，所述下部空间(101)和上部空间(102)均为真空；所述上部空间(102)的外壁上设有真空泵插入口(103)，上部空间(102)的内壁上设有通至蒸馏釜(1)的容纳腔的第一单向阀(104)；所述加热管(3)嵌设在蒸馏釜(1)内，加热管(3)的两个端口均伸至蒸馏釜(1)外部，加热管(3)的中间段位于蒸馏釜(1)的容纳腔中；所述封盖(2)包括环状的框架(201)，所述框架(201)内侧壁上设有限位环，框架(201)的内侧下部设有网结构(202)，所述网结构(202)上方铺设有透气隔垫(203)，所述透气隔垫(203)上设有无水硫酸铜(204)，所述封盖(2)上方设有透明的密封层(205)，所述密封层(205)由限位环支撑。

【技术特征摘要】
1.一种丁二醇低温除水设备，包括蒸馏釜(1)和用于密封蒸馏釜(1)的封盖(2)，所述蒸馏釜(1)内通有加热管(3)，其特征在于：所述蒸馏釜(1)的侧壁为内壁和外壁构成的双层结构，所述双层结构分为相互独立的下部空间(101)和上部空间(102)，所述下部空间(101)和上部空间(102)均为真空；所述上部空间(102)的外壁上设有真空泵插入口(103)，上部空间(102)的内壁上设有通至蒸馏釜(1)的容纳腔的第一单向阀(104)；所述加热管(3)嵌设在蒸馏釜(1)内，加热管(3)的两个端口均伸至蒸馏釜(1)外部，加热管(3)的中间段位于蒸馏釜(1)的容纳腔中；所述封盖(2)包括环状的框架(201)，所述框架(201)内侧壁上设有限位环，框架(201)的内侧下部设有网结构(202)，所述网结构(202)上方铺设有透气隔垫(203)，所述透气隔垫(203)上设有无水硫酸铜(204)，所述封盖(2)上方设有透明的密封层(205)，所述密封层(205)由限位环支撑。2.根据权利要求1所述的一种丁二醇低温除水设备，其特征在于：所述加热管(3)为分段结构，每两段加热管(3)之间设置有一个导流器(4)；所述导流器(4)包括密封卡在两根加热管(3)之间的旋转卡环(401)，所述旋转卡环(401)的内侧面和外侧面上分别设有内叶片(402)和外叶片(403)，所述内叶片(402)位于加热管(3)与旋转卡环(401)形成的密封空间内部，所述外叶片(403)位于上述密封空间外部。3.根据权利要求2所述的一种丁二醇低温除水设备，其特征在于：所述导流器(4)成对使用，两个相对设置的导流器(4)构成一个对流装置；在旋转卡环(401)上设置一圈向远离端面的一侧延伸的金属罩，所述金属罩的环形外边沿分别抵在对应侧的加热管外表面上，形成密封腔。4.根据权利要求2所述的一种丁二醇低温除水设备，其特征在于：所述加热管(3)上设有卡罩(301)，所述卡罩(301)上设有用于丁二醇通过的通孔(302)；分别位于相邻两根加热管(3)上的卡罩(301)将位于该两根加热管(3)之间的导流器(4)包围；所述卡罩(301)的外侧壁上伸出形成若干沿导流器(4)轴向延伸的条状结构(303)，相配合的两个卡罩(301)利用其上的条状结构(303)相互插合，所述条状结构(303)上通过螺纹配合的方式套有锁箍(304)。5.根据权利要求4所述的一种丁二醇低温除水设备，其特征在于：所述卡罩(301)采用螺纹连接的方式活动旋套在对应加热管(3)上。6.根据权利要求4所述的一种丁二醇低温除水设备，其特征在于：所述锁箍(304)共有两个，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马云，鲍月刚，
申请(专利权)人：安庆和兴化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34