一种低温真空蒸馏装置的制作方法

1.本技术涉及食品机械设备技术领域，尤其涉及一种低温真空蒸馏装置。


背景技术：

2.有些对品质要求较高的酒在酿造过程中需要用到蒸馏技术，而蒸馏过程的实现需要将待蒸馏物加热至沸腾，再将沸腾产生的蒸气在冷凝罐中液化，这个过程需要消耗大量的能量，为了降低能耗，现有技术中通槽采用真空蒸馏的方法，利用真空状态的低气压，来降低待蒸馏原液的沸点，在较低的温度条件下蒸馏原液就能沸腾产生大量蒸气。
3.现有的低温真空蒸馏装置很好的实现了上述功能，但是由于真空蒸馏装置的密封性要求较高，所以很多真空蒸馏装置的结构都是一体式的，工作承载能力是确定的，不能根据实际生产需要改变单次蒸馏的产出量。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于，提供一种可进行容积拓展的低温真空蒸馏装置。
5.为达到以上目的，本技术提供了一种低温真空蒸馏装置：包括加热桶、蒸馏塔、精馏塔节和增香精馏塔，所述加热桶罩在所述蒸馏塔的外侧，所述蒸馏塔的外部设置有负压泵，所述蒸馏塔的顶部连接有导流臂，所述导流臂分叉出两个管路分别与所述精馏塔节的底部和增香精馏塔的顶部连接，所述蒸馏塔的侧壁还连接有高酯导管，所述高酯导管位于所述蒸馏塔的中间高度处，所述高酯导管与所述蒸馏塔的连接位置高于所述蒸馏塔内部预设的最大液面高度，所述高酯导管的另一端与所述增香精馏塔的底部连接，所述精馏塔节和增香精馏塔均具有双层结构，用于与水冷系统连通，利用水冷作用加快蒸汽冷凝液化。
6.作为一种优选，所述精馏塔节包括一个体积最大的冷凝笼和若干规格一致体积较小的冷凝笼，若干所述冷凝笼自下而上叠放在一起，且体积最大的所述冷凝笼位于最上方，可拆分安装的冷凝笼实现了真空蒸馏装置对容积同轴的需求，每个所述冷凝笼的侧壁都设置有视窗和温度显示器，用于显示各个冷凝笼内部的温度状况。
7.作为一种优选，所述水冷系统包括冷却总管，所述冷却总管上延伸出若干冷却支管，所述冷却支管包括若干第一支管、第二支管和第三支管，所述第一支管用于分别与规格一致的所述冷凝笼的内部隔层连通，所述第二支管用于与体积最大的所述冷凝笼的内部隔层连通，所述第三支管用于与增香精馏塔的内部隔层连通，构成冷凝水的流动通道。
8.作为一种优选，所述冷却支管还包括第四支管，所述第四支管用于与所述蒸馏塔的内部连通，在蒸馏任务结束之后，打开第四支管上的阀门，在负压作用下，冷凝管中的清洁水就会冲刷蒸馏塔2的内壁实现快捷清洗。
9.作为一种优选，所述冷凝笼的侧壁设置有第一回流端，所述增香精馏塔的侧壁设置有第二回流端，所述第一回流端和第二回流端适于与所述水冷系统的冷却液回收端连通，用于冷却水的回收再利用，节约水资源。
10.作为一种优选，所述加热桶的内壁与所述蒸馏塔的外侧面之间构成热交换腔，所
述加热桶的侧壁设置有蒸汽发生器接口、温度表和空气排出端，所述蒸汽发生器接口和空气排出端与所述热交换腔连通，所述温度表的温度检测探头延伸至所述蒸馏塔内，直接准确地监测蒸馏塔内的温度。
11.作为一种优选，所述蒸馏塔在位于所述加热桶上方的侧壁设置有可透视注料端、压力表和泄压阀，所述压力表的压力检测探头延伸至所述蒸馏塔的内部，同样是为了直接准确地监测蒸馏塔内的气压。
12.作为一种优选，所述精馏塔节和所述增香精馏塔的底部均延伸出一个出酒端口，分别用来排出清香型和浓香型的酒。
13.与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
14.(1)通过给蒸馏塔节设计可独立拆分和组装的标准冷凝笼，使得精馏塔节的容积可以相对灵活的进行拓展和改变，蒸馏装置也就能够根据实际生产需要对一轮蒸馏原液的承载量进行调节；
15.(2)通过让水冷系统的一条管路直接与蒸馏塔连接，并设计阀体对其通断进行控制，在蒸馏任务完成后，利用空气负压作用，冷凝水进入蒸馏塔内对齐内壁进行冲洗，在不需要额外辅助结构的条件下，就实现了设备的清洁工作，更加的实用便捷。
附图说明
16.图1为该低温真空蒸馏装置的整体结构示意图；
17.图2为该低温真空蒸馏装置的正视图；
18.图3为该低温真空蒸馏装置的后视图；
19.图4为该低温真空蒸馏装置的图3的a处局部放大图；
20.图5为该低温真空蒸馏装置的图3的b处局部放大图；
21.图6为该低温真空蒸馏装置的俯视图。
22.图中：1、加热桶；2、蒸馏塔；3、导流臂；4、精馏塔节；401、冷凝笼；402、第一回流端；5、增香精馏塔；501、第二回流端；6、蒸汽发生器接口；7、出酒端口；8、可透视注料端；9、压力表；10、温度表；11、空气排出端；12、泄压阀；13、负压泵；14、冷却总管；15、冷却支管；151、第一支管；152、第二支管；153、第三支管；154、第四支管；16、高酯导管。
具体实施方式
23.下面，结合具体实施方式，对本技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
24.在本技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本技术的具体保护范围。
25.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
26.本技术的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意
图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.如图1-6所示的低温真空蒸馏装置，包括加热桶1、蒸馏塔2、精馏塔节4和增香精馏塔5，蒸馏塔2内用于存放需要蒸馏的原料液，加热桶1就是给蒸馏塔2内的原料液加热，而精馏塔节4和增香精馏塔5用于产生香度不同的清香型酒和浓香型酒，加热桶1罩在蒸馏塔2的外侧，加热桶1的内壁与蒸馏塔2的外侧面之间构成热交换腔，作为气态物质转换为液态物质放热的主要场所，加热桶1的侧壁设置有蒸汽发生器接口6、温度表10和空气排出端11，蒸汽发生器接口6和空气排出端11与热交换腔连通，由蒸汽发生器接口6通入水蒸气，水蒸气进入热交换腔之后喷到温度较低的蒸馏塔2外壁就会放热由气态变为液态，热交换腔内多余的气体由空气排出端11排出，保证了热交换腔内的气压平衡，温度表10的温度检测探头延伸至蒸馏塔2内，直接监测蒸馏塔2内的温度情况，减少了间接推断的过程，使对真空蒸馏温度是否合适的判断更加准确。
28.蒸馏塔2的外部设置有负压泵13，通过抽气作用，使蒸馏塔2内环境接近真空，从而降低原料液沸腾和蒸发所需要的温度，蒸馏塔2在位于加热桶1上方的侧壁设置有可透视注料端8、压力表9和泄压阀12，可透视注料端8在开启时可讲需要蒸馏的原液倒入蒸馏塔2内；关闭时由于可透视注料端8的端盖为透明钢化玻璃，所以工作人员很方便从外部观察蒸馏塔2内原料液沸腾和剩余量情况，压力表9的压力检测探头延伸至蒸馏塔2的内部，用于直接监测蒸馏塔2内的气压情况，判断蒸馏塔2内是否达到合适的真空状态，泄压阀12在整个蒸馏装置完成蒸馏任务之后开启，来解除蒸馏塔2的负压状态，使其内外压力差减少至安全值范围内。
29.蒸馏塔2的顶部连接有导流臂3，用于将蒸发气体导入冷凝塔中，导流臂3分叉出两个管路分别与精馏塔节4的底部和增香精馏塔5的顶部连接，这样蒸发气体在精馏塔节4中逐渐上升液化，而在增香精馏塔5中逐渐下降液化，增香精馏塔5内还有一个向上的液化方向与下降液化蒸气相对，这样酯类物质与酒精就能更加充分地混合，精馏塔节4和增香精馏塔5的底部均延伸出一个出酒端口7，清香型酒和浓香型酒分别由两个出酒端口7排出，精馏塔节4包括一个体积最大的冷凝笼401和若干规格一致体积较小的冷凝笼401，体积最大的冷凝笼401为精馏塔节4的主体部分，体积较小的冷凝笼401规格都是一致的，所以一般是在需要对精馏塔节4进行容积扩展时才会使用，且每次拓展的容积都是等差变化的，若干冷凝笼401自下而上叠放在一起，叠放面的边缘固定且密封良好，堆叠后的外型类似于蒸笼，且体积最大的冷凝笼401位于最上方，体积较小的冷凝笼401仅从最大的冷凝笼401的下方进行拓展安装，上方最大的冷凝笼401顶部封闭，无需使用上密封盖对整个精馏塔节4再次密封，每个冷凝笼401的侧壁都设置有视窗和温度显示器，视窗方便工作人员观察精馏塔节4内壁的冷凝水珠量，温度显示器的探头延伸延伸至冷凝笼401的内部，用于直接监测冷凝笼401内的温度是否处于适宜范围内，从而判断水冷系统是否需要提高工作功率。
30.蒸馏塔2的侧壁还连接有高酯导管16，用于输送酯类物质含量较高的蒸发气，高酯导管16位于蒸馏塔2的中间高度处，高酯导管16与蒸馏塔2的连接位置高于蒸馏塔2内部预设的最大液面高度，由于酯类物质的分子量比乙醇和水的分子量大，所以其蒸发时的气态物质会靠近蒸馏塔2内部沸腾原料液的液面，高酯导管16的另一端与增香精馏塔5的底部连
接，酯类物质含量较高的蒸气由增香型蒸馏塔2的底部进入，遇到温度较低的蒸馏塔2内壁时就会放热冷凝成为液态物质，而在上方含酯类物质较低的蒸气冷凝成的液滴就会不断汇聚成水柱向下流与含酯类物质较高的冷凝液混合成为浓香型酒，由于增香型蒸馏塔2上下方进入的蒸气并不会立即冷凝成液态，而是在蒸馏塔2内来回流动一端时间才最终冷凝，这样上下方进入的酯类物质含量不同的蒸气就能充分混合，使得浓香型酒的组分分布非常自然地均匀开来，直接排出就是混合好的酒。
31.水冷系统包括冷却总管14，流通内径最大，冷却总管14上延伸出若干冷却支管15，分为不同的方向用于连接不同的罐体，冷却支管15包括若干第一支管151、第二支管152和第三支管153，第一支管151用于分别与规格一致的冷凝笼401的内部隔层连通，第二支管152用于与体积最大的冷凝笼401的内部隔层连通，第三支管153用于与增香精馏塔5的内部隔层连通，冷凝水进入冷凝笼401或增香精馏塔5的换热隔层就会吸收冷凝笼401或增香精馏塔5内部的热量，使二者内部的温度始终处于较低状态，这样进入内部的蒸气遇冷就会液化，这是冷凝的惯用手段，冷却支管15还包括第四支管154，第四支管154用于与蒸馏塔2的内部连通，当蒸馏工作结束之后，打开第四支管154上的阀门，冷凝水就可以作为清洗水对蒸馏塔2的内部就行冲洗，不需要额外再设置清洗机构了。
32.精馏塔节4和增香精馏塔5均具有双层结构，最内部的空间供蒸气冷凝，而隔层空间用于与水冷系统连通，构成冷却水的流通通道，冷凝笼401的侧壁设置有第一回流端402，增香精馏塔5的侧壁设置有第二回流端501，第一回流端402和第二回流端501适于与水冷系统的冷却液回收端连通，方便对升温的水进行回收再利用，回收利用的方式可以是给其他需要预热的设备升温，降温后的水进一步通过压缩机降温作用重新变为温度较低的冷却水。
33.该低温真空蒸馏装置的工作原理：蒸馏塔2在负压泵13的抽气作用下，内部环境接近真空，蒸馏塔2内部的原料液失去液面上方的气压作用，沸点大幅降低，此时加热桶1中通入的蒸气只需给蒸馏塔2传导少量热量，使蒸馏塔2升温，待蒸馏的原料液就会距离沸腾产生大量混合蒸气，产生的蒸气分两路离开蒸馏塔2，位于蒸馏塔2顶部酒精含量较高的蒸气经过导流臂3分两路分别进入精馏塔节4和增香精馏塔5中，而靠近蒸馏塔2内液面酯类物质含量较高的蒸气经过高酯导管16进入增香精馏塔5内，进入精馏塔节4或增香精馏塔5内的蒸气在水冷系统的帮助下分别冷凝液化成清香型酒和浓香型酒两种不同类型的产品。
34.以上描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术的范围内。本技术要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。