15-賈耕-旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器及其他膜式蒸發(fā)器在農(nóng)藥生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器

及其他膜式蒸發(fā)器

在農(nóng)藥生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用

遼寧新華陽(yáng)偉業(yè)裝備制造有限公司

01高真空蒸餾&低溫濃縮旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器在間歇、連續(xù)蒸餾與低溫濃縮裝置中的應(yīng)用旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器在高真空分餾中的應(yīng)用目錄02040305刮板蒸發(fā)器/短程蒸餾器高真空蒸餾&低溫濃縮

很多化合物具有很高的沸點(diǎn)。要使這類(lèi)化合物沸騰，最好是降低化合物沸騰時(shí)的壓力，而不是提高溫度。一但壓力降低到化合物的蒸汽壓（在一定的溫度下），化合物就開(kāi)始沸騰，蒸餾作用就可進(jìn)行。這項(xiàng)技術(shù)被稱(chēng)為真空蒸餾。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于大氣壓下沸點(diǎn)超過(guò)其分解溫度的化合物是必須的。

蒸餾在減壓下進(jìn)行，一般用于分離在常壓下加熱至沸點(diǎn)時(shí)易于分解的物質(zhì)，或與其它蒸餾方法（如蒸汽蒸餾）結(jié)合以降低蒸餾溫度并提高分離效率。物料在高真空下，低溫快速蒸發(fā)，避免了分解碳化、聚合等情況，色澤優(yōu)、質(zhì)量好、收率高、含量高、無(wú)新雜質(zhì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器

這種蒸發(fā)器是在瑞典LUWA公司刮板蒸發(fā)器和丹麥NR公司RTC蒸發(fā)器及美國(guó)LEOXY公司噴淋列管蒸發(fā)器的基礎(chǔ)上研制成功的。在容積與體積相近的前提下，與傳統(tǒng)蒸發(fā)設(shè)備相比，其蒸發(fā)能力可提高一倍左右。結(jié)構(gòu)與原理：設(shè)備是臥式滾筒內(nèi)設(shè)置多層列管和多層傳熱面的轉(zhuǎn)鼓。物料在轉(zhuǎn)鼓上自然成膜狀并不斷更新。它的傳熱系數(shù)高，蒸發(fā)無(wú)壓力降，有效溫差大，特別適合高真空蒸餾、分餾中作為蒸發(fā)器和再沸器使用。經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用和數(shù)十種不同物料的處理，表明這種蒸發(fā)器傳熱系數(shù)比外循環(huán)降膜蒸發(fā)器高一倍，比升膜熱虹吸再沸器高二倍。適用范圍：該蒸發(fā)器的成功研制，已有數(shù)百臺(tái)套應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥化工等行業(yè)的高粘度、高沸點(diǎn)、熱敏性物料，及含有一定固體顆粒（含結(jié)晶體）的物料，通常可處理常壓沸點(diǎn)在30℃—450℃的熱敏性物質(zhì)在較低溫度（或用戶(hù)要求的溫度）下，完成蒸發(fā)或濃縮的單元操作過(guò)程。旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器其優(yōu)異性能表現(xiàn)在：

l、設(shè)計(jì)緊湊，密封性能好，可在常壓至高真空（絕壓1Pa）的條件下間歇、連續(xù)運(yùn)行。性?xún)r(jià)比高，節(jié)省資金、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低，設(shè)備密封性好，壽命長(zhǎng)。2、節(jié)能效果顯著：處理常壓沸點(diǎn)在320℃以下的物料時(shí)，可用普通蒸汽代替導(dǎo)熱油和其它加熱方式可以使用水蒸汽代替電加熱；可以使用普通低壓蒸汽代替高壓蒸汽加熱；可以使用低品位熱源加熱。（Δt≥3℃）3、提高收率；由于物料是在較低溫度下，快速完成蒸發(fā)過(guò)程，沒(méi)有發(fā)生聚合、分解，碳化變成廢渣，收率可提高5％～50％。4、提高產(chǎn)品質(zhì)量：由于操作是在低溫、快速進(jìn)行，熱敏物料不發(fā)生變化，所得產(chǎn)物色澤淺、含量高、質(zhì)量好、無(wú)異物污染，可保持物料原有的色、香、味。旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器其優(yōu)異性能表現(xiàn)在：5、減少三廢排放；一般可減少50％以上，有益環(huán)保。6、有利于安全生產(chǎn)，由于操作在較低溫度下進(jìn)行，可避免高能量不穩(wěn)定化合物的分解爆炸。7、單機(jī)生產(chǎn)能力大，傳熱系數(shù)高。一臺(tái)該蒸發(fā)器相當(dāng)十幾臺(tái)同樣大小的普通蒸發(fā)釜，大大減少?gòu)S房占地面積，簡(jiǎn)化操作。100㎡旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)器實(shí)物圖旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器在間歇、連續(xù)蒸餾與低溫濃縮裝置中的應(yīng)用旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器在間歇、連續(xù)蒸餾與低溫濃縮裝置中的應(yīng)用可濃縮產(chǎn)品化學(xué)中間體、醫(yī)藥中間體、發(fā)酵液、抗菌素中間體、酶、代血漿、中草藥、臟器提取液、葡萄汁、蔬菜汁、茶葉、咖啡、味素、水果汁、水解蛋白、調(diào)味料液、乳液、奶汁、明膠、云芝提取液、天然保健品、蛋白質(zhì)等?？烧麴s、蒸發(fā)產(chǎn)品除草劑、殺蟲(chóng)劑、芥酸酰胺、醇、甘油酯、鹵代烷烴、油酸酰胺、單甘脂、萜烯酯、?；取被狨?、棕櫚油、生育酚、魚(yú)肝油、角鯊烯、米糠油、脂肪酸及其衍生物、二烯酸、植物油、雙甘脂、乳酸、共軛亞油酸、維生素E、葡萄糖衍生物、天然或合成維生素、β-胡蘿卜素、姜辣素、辣椒色素硅油、蠟、二元脂肪酸、二聚酸。環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化油、異氰酸酯、增塑劑、穩(wěn)定劑?；A(chǔ)油、光亮油、潤(rùn)滑油、凡士林、冷杉椒紅色素等包括藻類(lèi)、植物的根、花椒樹(shù)屬植物的提取物等。旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器

在高真空分餾中的應(yīng)用高真空分餾通常是在絕壓（5-500Pa）范圍內(nèi)的一個(gè)操作過(guò)程。絕大部分采用BX絲網(wǎng)波紋填料與循環(huán)式降膜再沸器的組合。對(duì)高沸點(diǎn)、高粘度、熱敏性物料的蒸餾與蒸發(fā)通常采用真空操作。再沸器作為其中的關(guān)鍵設(shè)備，要求它具有高效、壓力降小、有效溫差利用度大的性能。目前國(guó)內(nèi)外流行的做法是采用循環(huán)式降膜蒸發(fā)器，專(zhuān)家們對(duì)此早已定論。在真空蒸餾中使用降膜蒸發(fā)器做再沸器，與其它各種類(lèi)型相比，的確顯示出許多優(yōu)異性能。但它仍存在不足之處；由于物料在降膜蒸發(fā)器內(nèi)受熱氣化，產(chǎn)生的二次蒸汽夾帶液化物料，以每秒百米速度流經(jīng)整個(gè)管道，造成很大壓力降，這就引起物料的沸點(diǎn)升高。為了維持加熱的有效溫差，必須提高管外加熱介質(zhì)的溫度。通常加熱介質(zhì)的溫度比管內(nèi)物料汽化溫度高出許多，甚至達(dá)到50℃以上，這對(duì)熱敏性物料是非常不利的。它加速了物料在管內(nèi)分解、碳化、聚合、結(jié)垢的過(guò)程。不僅浪費(fèi)了物料，還使傳熱效果明顯下降，大大降低了蒸發(fā)能力。系統(tǒng)操作真空度越高這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。另外，過(guò)高的溫度使導(dǎo)熱油的品質(zhì)迅速變差，油質(zhì)產(chǎn)生碳化、變稠、沉淀、結(jié)疤，不僅降低了導(dǎo)熱油的使用壽命，同樣造成傳熱系數(shù)大幅度下降。以上就是造成降膜蒸發(fā)器在常溫或低真空蒸發(fā)時(shí)傳熱系數(shù)很高，但在高真空下工作時(shí)，傳熱系數(shù)大幅度下降的原因。而旋轉(zhuǎn)列管蒸發(fā)（濃縮）器無(wú)此弊病,特別適合在高真空情況下作為再沸器和蒸餾釜使用。簡(jiǎn)列典型案例：1、硝基乙苯分餾裝置使用二臺(tái)旋轉(zhuǎn)列管濃縮器作為進(jìn)料器和再沸器。蒸發(fā)能力比原相同蒸發(fā)面積的升膜熱虹吸式再沸器提高二倍以上，實(shí)現(xiàn)了一塔代替三塔生產(chǎn)（一次蒸餾代替四次蒸餾）；實(shí)現(xiàn)了以普通水蒸氣代替高壓蒸汽加熱操作；并杜絕了以前的舊式再沸器和分餾塔經(jīng)常發(fā)生結(jié)垢堵塞現(xiàn)象，收率提高4%，含量提高5%，節(jié)省蒸汽50%，節(jié)省一臺(tái)高壓鍋爐，節(jié)省50多臺(tái)設(shè)備，提高了效率和效益。2、VC中間體古龍酸二級(jí)濃縮，用一臺(tái)12㎡旋轉(zhuǎn)列管濃縮器進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)。其結(jié)果表明一臺(tái)該機(jī)的蒸發(fā)能力相當(dāng)5-6臺(tái)1.5m3特制濃縮釜。而且質(zhì)量和收率都明顯提高。節(jié)省蒸發(fā)器，分離器、受槽、電機(jī)、減速機(jī)、真空泵、緩沖罐、循環(huán)水箱、水泵等。累計(jì)達(dá)四十多臺(tái)。投資可以節(jié)省70%，節(jié)電80%以上。3、在甘草膏生產(chǎn)廠使用旋轉(zhuǎn)列管濃縮器，一臺(tái)代替八臺(tái)釜式蒸發(fā)器，提高產(chǎn)品收率，節(jié)省蒸汽50%以上。4、雙酮中間體使用一臺(tái)容積100L旋轉(zhuǎn)列管濃縮器代替原容積5000L濃縮釜，批產(chǎn)時(shí)間由8小時(shí)縮至4小時(shí)，收率提高近一倍。節(jié)電90%，產(chǎn)品質(zhì)量由不合格轉(zhuǎn)為優(yōu)級(jí)品可以出口美國(guó)。簡(jiǎn)列典型案例：5、前列腺素中間體實(shí)現(xiàn)了在20℃-18℃溫度下快速低溫濃縮，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量及生物活性。6、磷霉素水解母液使用一臺(tái)9㎡旋轉(zhuǎn)列管濃縮器，采用常壓水蒸氣代替原0.3-0.4MPA蒸氣加熱，提高產(chǎn)品質(zhì)量、收率和生產(chǎn)能力，徹底杜絕爆炸危險(xiǎn)。為磷霉素大幅度擴(kuò)產(chǎn)增效提供有利條件。7、使用旋轉(zhuǎn)列管濃縮器提純多硝基化合物，收率提高10%，減少三廢。8、采用三臺(tái)旋轉(zhuǎn)列管濃縮器作為芥酸高真空蒸餾器，與意大利進(jìn)口裝置相比，大幅度提高了生產(chǎn)能力和收率，質(zhì)量由合格品提高到出口優(yōu)級(jí)品，設(shè)備費(fèi)用大大降低。刮板蒸發(fā)器/短程蒸餾器一、概述刮板蒸發(fā)器經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，使得刮板蒸發(fā)器至今還廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、化工、食品等行業(yè)，刮板蒸發(fā)器被內(nèi)置了冷凝器，即短程蒸餾器產(chǎn)生。短程蒸餾器的結(jié)構(gòu)為立式圓筒形，帶有加熱夾套，內(nèi)置各種不同型式冷凝器，傳動(dòng)主軸上帶有捕集器和不同形式的刮膜件以及布料器，適合提純和分離各種高沸點(diǎn)、高熱敏性、高粘度物料。二、工作原理短程蒸餾過(guò)程中，其料液的液膜成湍流狀，在加熱面上被強(qiáng)制成薄膜并向下流動(dòng)蒸發(fā)，而瞬間在距離非常短的冷凝器上冷凝（距離60-80mm），避免了真空度受料液靜壓的影響，非常適合絕壓在1Pa-0.1Pa下進(jìn)行亞分子蒸餾的單元操作過(guò)程。三、裝置的性能及特點(diǎn)短程蒸餾具有傳熱效率高、蒸發(fā)強(qiáng)度大等特點(diǎn)。特別適合農(nóng)藥、醫(yī)藥、化工、食品、石油、制鹽制堿、冶金、化肥等行業(yè)的高沸點(diǎn)、高熱敏性、高粘度和含有固體顆粒的物料的處理，得到高質(zhì)量、高純度的產(chǎn)品，減少或排除物料的分解、聚合可能性。短程蒸餾捕集是關(guān)鍵，該裝置利用其本身空間加裝的百葉窗式捕集器，能在蒸發(fā)過(guò)程中將蒸汽中夾帶的霧滴完全分離出去，并被反拋回到加熱面，另外可根據(jù)不同的工藝要求可采用不同型式捕集器而達(dá)到霧沫分離的目的。我公司研發(fā)的短程蒸餾器內(nèi)設(shè)有冷阱，簡(jiǎn)化管道流程，減小了壓力降，明顯提高了系統(tǒng)真空度。

四、適用性短程蒸餾應(yīng)用廣泛，可處理常壓、沸點(diǎn)500℃的物料。其典型物料有脂肪酸、脂肪酸甲酯、單甘脂、芥酸、芥酸酰胺、VE、天然VE、魚(yú)油、油酸酰胺、偏酐、增塑劑、潤(rùn)滑油、乳酸、光亮油、麥芽油、米糠油、硅油及其它高沸點(diǎn)、易燃易爆物質(zhì)、硝基物和多硝基物等多種的有機(jī)化合物的蒸餾與提純.五、裝置的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)根據(jù)物料的性質(zhì)不同，選擇不同型式的刮膜件，有滾動(dòng)型，固定刮板型，活動(dòng)刮板型三種。材質(zhì)一般為填充聚四氟乙烯和石墨。蒸餾設(shè)備與產(chǎn)品接觸的部分通常采用304、316L制造。另可根據(jù)用戶(hù)的要求也可制作碳鋼、Q345R或其他特殊材質(zhì)，如鈦、鎳、蒙乃爾合金、哈氏合金等。

六、設(shè)備優(yōu)點(diǎn)1.極小的壓力損失在蒸發(fā)器中，物料“流”與二次蒸汽“流”是兩個(gè)獨(dú)立的“通道”：物料是沿蒸發(fā)筒體內(nèi)壁(強(qiáng)制成膜)降膜而下；而由蒸發(fā)面蒸發(fā)出的二次蒸汽則從筒體中央的空間幾乎無(wú)阻礙地離開(kāi)蒸發(fā)器，因此壓力損失(或稱(chēng)阻力降)是極小的。2.可實(shí)現(xiàn)真正真空條件下操作正由于二次蒸汽由蒸發(fā)面到冷凝器的阻力極小，因此可使整個(gè)蒸發(fā)筒體內(nèi)壁的蒸發(fā)面維持較高的真空度(可達(dá)-750mmHg以上)，幾乎等于真空系統(tǒng)出口的真空度。由于真空度的提高，有效降低了被處理物料的沸點(diǎn)。3.高傳熱系數(shù)，高蒸發(fā)強(qiáng)度

物料沸點(diǎn)的降低，增大了與熱介質(zhì)的溫度差；呈湍流狀態(tài)的液膜，降低了熱阻；同樣，抑制物料在壁面結(jié)焦、結(jié)垢，也提高了蒸發(fā)筒壁的分傳熱系數(shù)；高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)可高達(dá)8000KJ/h·㎡·℃，因此其蒸發(fā)強(qiáng)度很高。

4.低溫蒸發(fā)

：由于蒸發(fā)筒體內(nèi)能維持較高的真空度，被處理物料的沸點(diǎn)大大降低，因此特別適合熱敏性物料的低溫蒸發(fā)。5.過(guò)流時(shí)間短：

物料在蒸發(fā)器內(nèi)的過(guò)流時(shí)間很短，約土10秒左右，不結(jié)焦，不結(jié)垢；對(duì)于常用的活動(dòng)刮板而言，其刮動(dòng)物料的端面有導(dǎo)流的溝槽(見(jiàn)圖5)，其斜角通常為45°，改變斜角的角度，可改變物料的過(guò)流時(shí)間，物料在刮板的刮動(dòng)下，呈螺旋下降離開(kāi)蒸發(fā)段?？s短過(guò)流時(shí)間，有效防止產(chǎn)品在蒸發(fā)過(guò)程中的分解、聚合或變質(zhì)。6.可利用低品位蒸汽：

蒸汽是常用的熱介質(zhì)，由于降低了物料的沸點(diǎn)，在保證相同Δt的條件下，就可降低加熱介質(zhì)的溫度，利用低品位的蒸汽，有利于能量的綜合利用。特別適宜作為多效蒸發(fā)的末效蒸發(fā)器。7.適應(yīng)性強(qiáng)、操作方便：獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使該產(chǎn)品可處理一些常規(guī)蒸發(fā)器不易處理的高粘度、含顆粒、熱敏性及易結(jié)晶的物料。

新型短程蒸餾器目前，我們已研發(fā)了一種內(nèi)置預(yù)熱換熱器、冷凝器及冷阱的短程蒸餾器。一般情況下，原料進(jìn)入短程蒸餾器前需要預(yù)熱，我們把預(yù)熱器內(nèi)置到短程蒸餾器內(nèi)，利用短程蒸餾器內(nèi)的物料二次蒸汽，加熱物料液體，這一過(guò)程中既預(yù)熱了液體物料，又使物料蒸汽溫度降低，起到了冷凝的作用。將一般存在于真空機(jī)組與短程蒸餾器之間的冷阱，內(nèi)置在短程蒸餾器內(nèi)，進(jìn)一步降低了壓力降，避免真空度的損失。這種新型的短程蒸餾器，節(jié)省了液體物料預(yù)熱的熱量，又節(jié)省了內(nèi)置冷凝器所需的冷卻水，對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)的節(jié)能降耗非常有利。我們已申請(qǐng)?jiān)撛O(shè)備的專(zhuān)利。刮板蒸發(fā)器短程蒸餾器遼寧省鐵嶺市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，公司占地面積250余畝，注冊(cè)資本一億元人民幣。專(zhuān)業(yè)從事農(nóng)藥、醫(yī)藥、化工、食品、石油、制鹽制堿、冶金、化肥等領(lǐng)域的各類(lèi)蒸餾、蒸發(fā)、濃縮、多效蒸發(fā)、反應(yīng)設(shè)備、換熱設(shè)備、塔器、存儲(chǔ)設(shè)備以及各類(lèi)金屬爆炸復(fù)合板的裝備制造類(lèi)企業(yè)公司具有三類(lèi)壓力容器設(shè)計(jì)、制造以及各類(lèi)爆炸復(fù)合鋼板制造資質(zhì)。遼寧新華陽(yáng)偉業(yè)裝備制造有限公司公司現(xiàn)有員工400余人，其中工程技術(shù)人員137人，高級(jí)工程師10人。2013年完成工業(yè)總產(chǎn)值4.08億元；2014年完成工業(yè)總產(chǎn)值4.01億元；2015年完成工業(yè)總產(chǎn)值4.05億元。公司目前具備年生產(chǎn)各種金屬?gòu)?fù)合材料3萬(wàn)噸，年生產(chǎn)各類(lèi)壓力容器2萬(wàn)噸以上的生產(chǎn)能力。公司與省內(nèi)外20余所高校和科研院所建立了項(xiàng)目合作關(guān)系，先后獲得多項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利和技術(shù)成果，在蒸餾、蒸發(fā)、濃縮、低溫濃縮、精餾、高真空蒸餾、分子蒸餾、多效蒸發(fā)、MVR蒸汽再壓縮裝置、各類(lèi)溶劑回收、溶劑精餾、有機(jī)廢水處理、廢水脫鹽、真空制鹽及鹽化工、氯堿化工、煤化工、廢油再生等成套裝置的設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用方面積累了豐富而寶貴的經(jīng)驗(yàn)。多年來(lái)，公司的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、化工、食品、石油、制鹽制堿、冶金、化肥等領(lǐng)域，并遠(yuǎn)銷(xiāo)到埃及、孟加拉、巴布亞新幾內(nèi)亞等國(guó)家，在為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)裝備的同時(shí)，也為企業(yè)建立了良好的聲譽(yù)。我們能為您做些什么---EPC工程遼寧新華陽(yáng)可根據(jù)客戶(hù)需求，研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造符合用戶(hù)產(chǎn)品特性的工藝包和成套裝置，提供給客戶(hù)完整解決方案（符合國(guó)內(nèi)GMP認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)）。技術(shù)特色與主要產(chǎn)品我們的主要技術(shù)特色是：蒸餾、蒸發(fā)、濃縮、低溫濃縮、精餾、高真空蒸餾、分子蒸餾、多效蒸發(fā)、M