一种高效的挥发油蒸馏装置的制作方法

本申请涉及蒸馏装置的领域，尤其是涉及一种高效的挥发油蒸馏装置。

背景技术：

蒸馏是一种利用混合液或固液物料中各组分沸点不同，使得低沸点组分先蒸发再冷凝，进而得到所需组分的分离方法。在精油的生产加工中，为了保障精油的获得浓度并减少系统组分外的溶剂带来新的杂质，操作人员大多通过蒸馏装置对精油加工。

在精油的实际蒸馏加工中，操作人员大多将待蒸馏的固液混合料倒入带搅拌器的蒸馏釜中。蒸馏釜对固液混合料加热的同时，搅拌器搅拌物料混合料，低沸点的组分通过蒸馏釜的蒸汽导管排至外部的冷凝器，蒸汽经冷凝器液化后导入油水分离器，以获得精油和水溶性物质。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：蒸馏釜的机械搅拌装置在搅拌固液混合液时，易将精油不断打入物料内部，使得精油难以扩散至液面表层，降低了精油的获得效率。

技术实现要素：

为了改善精油的获得效率偏低的问题，本申请提供了一种高效的挥发油蒸馏装置。

本申请提供的一种高效的挥发油蒸馏装置采用如下的技术方案：

一种高效的挥发油蒸馏装置，包括蒸馏釜、头香凝聚组件、冷凝塔、油水分离组件和纯露混合罐；所述蒸馏釜内腔设置有用于搅拌物料的蒸汽分布器，所述蒸汽分布器包括多根蒸汽导管，所有所述蒸汽导管的朝向相同；所述蒸馏釜外侧壁设置有导汽管，所述头香凝聚组件设置于导汽管远离蒸馏釜的一端；所述冷凝塔设置于头香凝聚组件远离导汽管的一端，所述油水分离组件设置于冷凝塔远离头香凝聚组件的一端，所述纯露混合罐设置于油水分离组件远离冷凝塔的一端。

通过采用上述技术方案，所有蒸汽导管均朝同一方向喷射蒸汽，蒸汽在蒸馏釜高压且尺寸特定的腔体内行经一端距离后与蒸馏釜内侧壁相抵并发生翻转，翻转的蒸汽可带动蒸馏釜内的物料旋转，进而以达到搅拌物料的效果；同时，蒸汽带动物料旋转时可有效保障物料各组分的受热均匀性，并减少了外界因素对精油组分的干扰，使得精油更易扩散至物料的水层表面，提高了精油组分的蒸发速度和效率，进而提高了精油的提取速度及获得效率；头香凝聚组件用于析出物料中的精油头香，以便操作人员收集；冷凝塔通过三种不同结构的冷却机构保障物料的液化效率，减少物料中的精油损耗；油水分离组件用于分离出比重不同的轻油、重油和水溶性物质，以便操作人员收集轻油和重油；纯露混合罐用于收集水溶性物质，以便操作人员储蓄水溶性物质并再度蒸馏，以进一步提高精油的提取率及获得效率。

优选的，所述头香凝聚组件包括一级头香凝聚器和二级头香凝聚器；所述一级头香凝聚器包括通连管和列管换热器，所述通连管设置于导汽管和冷凝塔之间，所述列管换热器设置于通连管内腔；所述二级头香凝聚器设置于冷凝塔靠近一级头香凝聚器的一端，且所述二级头香凝聚器、一级头香凝聚器和冷凝塔内腔相通。

通过采用上述技术方案，列管换热器通过自身的换热差及较小的管径，以缩小精油中头香成分的水蒸气体积，减缓精油中头香成分的水蒸气流速，进而便于二级头香凝聚器对头香的收集便捷度及效率。

优选的，所述一级头香凝聚器与蒸馏釜共同设置有回溜组件，所述回溜组件包括中转筒和回溜管；所述中转筒设置于通连管外侧壁，所述回溜管用于连通中转筒与蒸馏釜。

通过采用上述技术方案，中转筒用于收集部分物料，物料通过回溜管可传输至蒸馏釜内腔以再度蒸馏，进而以保障物料中的精油提取率，减少精油未完全析出而造成浪费的现象。

优选的，所述二级头香凝聚器的内腔尺寸大于一级头香凝聚器的内腔尺寸。

通过采用上述技术方案，内腔尺寸较大的二级头香凝聚器使得从一级头香凝聚器过来的蒸汽物料瞬时位于较大空间内，此过程降低了物料所处空间的压强，使得物料的流动速度大幅减缓；同时，二级头香凝聚器的导热性能较好，在物料流速较慢时，物料中不易凝结的低分子头香成分更易凝结成液体，进而有效减少了精油提取中头香部分不易收集的现象。

优选的，所述二级头香凝聚器远离冷凝塔的一端设置有导向腔体，所述导向腔体的内径尺寸小于二级头香凝聚器的内径尺寸。

通过采用上述技术方案，导向腔体通过较小的内径尺寸以快速改变物料在二级头香凝聚器内的压强差，以进一步加快物料中的头香成分凝结成液体的速度，提高了精油头香的析出效率。

优选的，所述油水分离组件包括一级油水分离器和二级油水分离器；所述一级油水分离器包括进液管、蓄液桶、缓冲管和导液管，所述进液管和导液管相对设置于蓄液桶外侧壁，所述进液管用于连接冷凝塔和蓄液桶，所述导液管用于连接蓄液桶和二级油水分离器；所述缓冲管设置于蓄液桶内腔，且所述缓冲管位于导液管处。

通过采用上述技术方案，物料进入蓄液桶内腔后，缓冲管于导液管与蓄液桶的连接处阻隔物料，以降低物料的流动速度，使得物料中的经由物质和水溶性物质进行第一次分离，提高了精油的获得效率。

优选的，所述二级油水分离器包括分离罐、隔离板、轻油导管、重油导管和外接管；所述隔离板设置于分离罐内腔，所述隔离板使分离罐内腔形成分油腔体和纯露腔体，所述分油腔体的内腔尺寸大于纯露腔体的内腔尺寸；所述导液管靠近分离罐的一端位于隔离板上方，且所述导液管的出料口位于分油腔体处；所述轻油导管和重油导管相对设置于分离罐外侧壁，且所述轻油导管位于分油腔体上方，所述重油导管位于分油腔体下方；所述外接管用于连接分离罐和纯露混合罐。

通过采用上述技术方案，导液管将物料送入分油腔体内腔后，物料内的轻油、重油与水溶性物质于分油腔体内分层；质地较重的重油沉积于分油腔体底部并通过重油导管向外排出，水溶性物质位于轻油和重油之间，轻油位于水溶性物质上方并通过轻油导管向外排出，进而使得操作人员获得比重不同的轻油和重油；水溶性物质可在物料越过隔离板高度后进入纯露腔体内腔，并最终通过外接管进入纯露混合罐内腔以统一集聚，以备后用。

优选的，所述纯露混合罐和蒸馏釜共同设置有复溜管路。

通过采用上述技术方案，复溜管路用于将纯露混合罐中的物料传输至蒸馏釜内重新蒸馏，以进一步提高精油的析出率，减少精油沉积于水溶性物质内部而造成浪费的现象。

优选的，所述复溜管路包括第一溜管、第二溜管和缓冲罐；所述第一溜管设置于纯露混合罐朝向蒸馏釜的侧壁，所述第二溜管设置于蒸馏釜朝向纯露混合罐的侧壁，所述缓冲管位于第一溜管和第二溜管之间，且所述缓冲管外侧壁设置有排气孔。

通过采用上述技术方案，第一溜管和第二溜管用于传输重新蒸馏的水溶性物质，缓冲管通过排气孔向外排出气体，以保障水溶性物质在第一溜管和第二溜管内的流通气压及流速。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.所有蒸汽导管喷射出的同方向蒸汽可在蒸馏釜内腔翻转，翻转的蒸汽带动蒸馏釜内的物料旋转，以搅拌物料并保障物料内各组分的受热均匀性，此过程减少了外界因素对精油组分的干扰，使得精油更易扩散至物料的水层表面，进而提高了精油组分的蒸发速度和效率，并提高了精油的提取速度及获得效率；

2.物料进入二级油水分离器内腔后，物料的轻油、重油与水溶性物质于分油腔体内分层；质地较重的重油沉积于分油腔体底部并通过重油导管向外排出，质地较轻的轻油位于水溶性物质上方并通过轻油导管向外排出，进而以便操作人员获得比重不同的轻油和重油；水溶性物质积聚于纯露腔体内腔并通过外接管进入纯露混合罐内腔以统一集聚，操作人员可将纯露混合罐内的水溶性物质再度送至蒸馏釜内蒸馏，以进一步提高精油的提取率。

附图说明

图1是本申请实施例的一种高效的挥发油蒸馏装置的纵向半剖结构示意图；

图2是冷凝塔、一级油水分离器、二级油水分离器和纯露混合罐连接关系的纵向剖面示意图。

附图标记说明：

1、蒸馏釜；11、蒸汽导管；12、导汽管；2、头香凝聚组件；21、一级头香凝聚器；211、通连管；212、列管换热器；22、二级头香凝聚器；221、导向腔体；3、冷凝塔；4、油水分离组件；41、一级油水分离器；411、进液管；412、蓄液桶；413、缓冲管；414、导液管；42、二级油水分离器；421、分离罐；422、隔离板；4221、分油腔体；4222、纯露腔体；423、轻油导管；424、重油导管；425、外接管；5、纯露混合罐；6、复溜管路；61、第一溜管；62、第二溜管；63、缓冲罐；631、排气孔；7、回溜组件；71、中转筒；72、回溜管。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高效的挥发油蒸馏装置。参照图1，一种高效的挥发油蒸馏装置包括蒸馏釜1、头香凝聚组件2、冷凝塔3、油水分离组件4和纯露混合罐5。蒸馏釜1用于蒸馏物料，使得沸点较低的组分在高温环境下以蒸汽形式向外逸出。

参照图1，蒸馏釜1内腔且位于较低位置处设置有蒸汽分布器，蒸汽分布器包括多根蒸汽导管11。在本实施例中，蒸汽导管11的数量可以为三根，每根蒸汽导管11均沿水平方向贯穿蒸馏釜1内侧壁并焊接，蒸汽导管11的出气端位于蒸馏釜1内腔，进而以保障每根蒸汽导管11喷射的蒸汽朝向一致。

参照图1，当蒸馏釜1开始运转时，蒸馏釜1的蒸汽发生器运转同时向蒸汽导管11和蒸馏釜1的侧壁加热层输送蒸汽。此时，蒸馏釜1的侧壁加热层升温以促进物料的低沸点组分蒸发，每根蒸汽导管11均朝同一方向喷射蒸汽。蒸汽发生器喷射出的所有定向蒸汽在蒸馏釜1内腔的高压环境及固定空间内发生翻转，以带动物料沿同一方向持续旋转，此过程在搅拌物料的同时，极大地提高了物料内各组分的受热均匀性，进而有效保障了精油向外扩散的效率及精油的最终获得效率。

参照图1，蒸馏釜1远离地面的一端设置有导汽管12，导汽管12用于向外传输蒸馏釜1内蒸发的低沸点物料。头香凝聚组件2位于导汽管12远离蒸馏釜1方向的一端，头香凝聚组件2包括一级头香凝聚器21和二级头香凝聚器22，一级头香凝聚器21包括通连管211和列管换热器212。通连管211通过法兰设置于导汽管12远离蒸馏釜1方向的一端，列管换热器212沿水平方向焊接于通连管211内腔。

参照图1，当物料进入通连管211内腔并穿过列管换热器212时，列管换热器212可通过换热温差及自身狭窄的管径以缩小物料中精油头香成分的水蒸气体积，进而以减缓物料中精油头香成分的流速，并减少了精油头香成分的损失。

参照图1，在本实施例中，冷凝塔3为内腔由上至下依次带有板式冷却器、列管冷凝器和盘管冷却器的冷凝设备，冷凝器通过法兰沿纵向设置于一级头香凝聚器21远离导汽管12方向的一端。二级头香凝聚器22通过法兰设置于冷凝器远离地面的一端，且二级头香凝聚器22与一级头香凝聚器21相互靠近，二级头香凝聚器22、一级头香凝聚器21与冷凝塔3内腔相通。

参照图1，在本实施例中，二级头香凝聚器22是由紫铜制得的球体结构，且二级头香凝聚器22的内腔尺寸大于一级头香凝聚器21的内腔尺寸。当物料穿过列管换热器212并进入冷凝器时，部分物料快速向上以进入二级头香凝聚器22内腔。二级头香凝聚器22的大体积空间可对物料迅速减压并减缓物料的流速，同时，紫铜材质的二级头香凝聚器22可通过自身优良的导热性使得不易凝结的低分子头香成分快速凝结为液体，以保障精油头香成分的收集效率。

参照图1，二级头香凝聚器22远离冷凝塔3的一端设置有导向腔体221，导向腔体221的内径尺寸远小于二级头香凝聚器22的内径尺寸，使得物料在二级头香凝聚器22与导向腔体221之间形成压差，以进一步加快精油头香凝结成液体的速度。

参照图1，液化的物料及通过通连管211排出的另一部分气态物料进入冷凝塔3内腔后，冷凝塔3内三组不同的冷却结构相互配合以充分冷凝物料，进而有效减少了精油在冷凝过程中的损失，进一步保障了精油的获得效率。

参照图1和图2，油水分离组件4位于冷凝塔3远离一级头香凝聚器21的一端，油水分离组件4包括一级油水分离器41和二级油水分离器42。其中，一级油水分离器41包括进液管411、蓄液桶412、缓冲管413和导液管414。进液管411沿水平方向一体成型于蓄液桶412朝向冷凝塔3的侧壁，进液管411靠近冷凝塔3的一端焊接于冷凝塔3外侧壁，进液管411内腔同时与冷凝塔3内腔、蓄液桶412内腔相通，以将冷凝塔3内腔的物料传输至蓄液桶412内腔。

参照图2，在本实施例中，导液管414为l型管。导液管414靠近蓄液桶412的一端焊接于蓄液桶412朝向地面的底壁，导液管414远离蓄液桶412的一端与二级油水分离器42相连，以将蓄液桶412内的物料传输至二级油水分离器42内腔。缓冲管413垂直焊接于蓄液桶412内底壁，缓冲管413位于导液管414与蓄液桶412的连接处，且缓冲罐63便于物料穿过蓄液桶412以进入导液管414内腔。缓冲管413于蓄液桶412内腔减缓物料的流经速度，在物料慢速流淌中，物料中比重不同的精油物质和水溶性物质开始第一次分离。

参照图2，二级油水分离器42包括分离罐421、隔离板422、轻油导管423、重油导管424和外接管425，分离罐421沿纵向设置于地面上。在本实施例中，导液管414靠近分离罐421的一端贯穿分离罐421的侧壁并延伸至分离罐421内腔。隔离板422沿纵向焊接于分离罐421内底壁，且隔离板422的高度尺寸小于分离罐421的高度尺寸，隔离板422于分离罐421内腔形成分油腔体4221和纯露腔体4222。在本实施例中，分油腔体4221位于隔离板422远离蓄液桶412的一侧，纯露腔体4222位于隔离板422靠近蓄液桶412的一侧，且分油腔体4221的内腔尺寸大于纯露腔体4222的内腔尺寸，导液管414的出料口位于分油腔体4221上方。

参照图2，在本实施例中，轻油导管423和重油导管424均为带有控制阀门的出油管道。轻油导管423通过法兰设置于分离罐421远离地面的一端，且轻油导管423位于分油腔体4221上方。重油导管424通过法兰设置于分离罐421朝向地面的一端，且重油导管424位于分油腔体4221下方。当物料通过导液管414进入分离罐421内腔时，所有物料先进入分油腔体4221内腔。此时，不同比重的精油物质和水溶性物质于分油腔体4221内腔分层，重于水的精油沉积于分离罐421底部，操纵人员可打开重油导管424以获得重油。轻于水的精油漂浮于水溶性物质表层，随着物料不断从导液管414进入分油腔体4221内腔，分油腔体4221内腔的物料高度不断上升，当物料高度高于隔离板422高度时，水溶性物质越过隔离板422而进入纯露腔体4222内腔，轻油在水溶性物质与重油的不断增叠下靠近轻油导管423，并最终精油轻油导管423向外排出。

参照图2，外接管425沿水平方向焊接于分离罐421外侧壁，外接管425内腔与纯露腔体4222内腔相通。在本实施例中，纯露混合罐5通过法兰设置于冷凝塔3底部。外接管425靠近纯露混合罐5的一端与纯露混合管相连，以将纯露腔体4222内的水溶性物质输送至纯露混合罐5内腔。纯露混合罐5用于收集不同时段的水溶性物质，以储藏水溶性物质并达到统一水溶性物质风味的效果。

参照图1，纯露混合罐5与蒸馏釜1共同设置有复溜管路6，复溜管路6包括第一溜管61、第二溜管62和缓冲罐63。在本实施例中，第一溜管61和第二溜管62均为带有控制阀门的管道。第一溜管61焊接于纯露混合罐5朝向蒸馏釜1的侧壁，第二溜管62焊接于蒸馏釜1朝向纯露混合罐5的侧壁，缓冲罐63焊接于第一溜管61与第二溜管62内腔，缓冲管413内腔同时与第一溜管61、纯露混合罐5、第二溜管62和蒸馏釜1内腔相通，且缓冲罐63远离地面的一端设置有排气孔631。

参照图1，操作人员可打开第一溜管61、第二溜管62的阀门，以使纯露混合罐5内的物料进入蒸馏釜1内腔再度蒸馏，以进一步提取物料中的精油，提高精油的提取率。当物料经过缓冲罐63时，排气孔631用于向外排出气体，以保障物料的流速稳定性。

参照图1，蒸馏釜1与通连管211还共同设置有回溜组件7，回溜组件7包括中转筒71和回溜管72。中转筒71通过法兰设置于通连管211朝向地面的侧壁，中转筒71内腔与通连管211内腔相通，以用于收集部分流速慢、质地重的物料。回溜管72焊接于中转筒71远离通连管211的一端，在本实施例中，回溜管72远离中转筒71的一端悬吊于缓冲罐63上方。中转筒71内收集的物料经由回溜管72进入缓冲罐63内腔，再经由第二溜管62传输至蒸馏釜1内腔以再度蒸馏，进而以减少管道铺设浪费的现象，提高管道的综合利用效率。

本申请实施例一种高效的挥发油蒸馏装置的实施原理为：操作人员启动蒸馏釜1，所有蒸汽导管11同时向同一方向喷射蒸汽，蒸汽在蒸馏釜1内腔的高压且特定尺寸空间内发生翻转，以带动蒸馏釜1内的物料一并旋转，进而以搅拌物料，提高物料的受热均匀性，保障物料的油水扩散效率及精油的获取效率。

蒸馏釜1加热一端时间后，物料中的低沸点组分以气态形式通过导汽管12进入头香凝聚组件2。一级头香凝聚器21减缓物料中头香成分的水蒸气流速，部分物料通过中转筒71流经回溜管72以进入缓冲罐63，再精油第二溜管62传输至蒸馏釜1内腔，以再度蒸馏，提高精油的提取率。二级头香凝聚器22通过压力差及导热性能加快物料凝结成液态的速度，以使物料中精油的头香析出。

冷凝塔3通过三种不同的冷却结构保障物料的液化效率，以及油水分离器初步分离物料的精油物质和水溶性物质。导液管414将物料送入分油腔体4221内腔后，不同比重的精油物质和水溶性物质于分油腔体4221内腔分层，重于水的精油沉积于分离罐421底部，操纵人员可打开重油导管424以获得重油。轻于水的精油漂浮于水溶性物质表层，当物料高度高于隔离板422高度时，水溶性物质越过隔离板422而进入纯露腔体4222内腔，轻油在水溶性物质与重油的不断增叠下靠近轻油导管423，并最终精油轻油导管423向外排出，以便操作人员获得不同比重的精油。

水溶性物质通过外接管425进入纯露混合罐5内腔，操作人员可打开第一溜管61和第二溜管62的控制阀门，以使水溶性物质通过复溜管路6进入蒸馏釜1内腔以再度蒸馏，进而以进一步提高精油的提取率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。