一种真空过滤法脂松香加工装置.pdf

本发明公开了一种真空过滤法脂松香加工装置，包括溶解装置、澄清装置、蒸馏装置，所述溶解装置包括溶解釜、料斗、加油罐，溶解釜连接直接水蒸汽气源；所述澄清装置包括真空过滤装置和与之配套的负压装置，负压装置包括真空缸和低位水喷射真空机组，所述蒸馏装置包括蒸馏釜、馏分纯化装置；所述溶解釜的脂液出口工艺连接真空过滤装置的入口，真空过滤装置的净脂液出口工艺连接蒸馏釜的入口，蒸馏釜的蒸馏出口工艺连接馏分纯化装置。本发明以真空过滤的方式替代了传统的自然沉降澄清方法，提高了澄清速度，降低脂液在高温环境中的时间，提高了优质品率；减少了中层脂液的量，提高了产品的得率。本发明的方法适用于间歇式或连续式蒸汽法脂松香生产。

权利要求书一种真空过滤法脂松香加工装置，包括溶解装置、澄清装置、蒸馏装置，所述的溶解装置包括溶解釜（1）、料斗（2）、加油罐（3），溶解釜（1）连接直接水蒸汽气源；其特征是：所述的澄清装置包括真空过滤装置和与之配套的负压装置，所述的负压装置包括真空缸（7）和低位水喷射真空机组（8），所述的蒸馏装置包括蒸馏釜、馏分纯化装置；所述的溶解釜（1）的脂液出口工艺连接真空过滤装置的入口，真空过滤装置的净脂液出口工艺连接蒸馏釜的入口，蒸馏釜的蒸馏出口工艺连接馏分纯化装置。
根据权利要求1所述的真空过滤法脂松香加工装置，其特征是：所述的真空过滤装置的杂质脂液出口通过杂质脂液澄清槽（22）工艺连接喷提锅（21），喷提锅（21）的蒸馏出口设置换热器（4）和油水分离器（19）。
根据权利要求1或2所述的真空过滤法脂松香加工装置，其特征是：所述的真空过滤装置的净脂液出口通过储脂槽（23）工艺连接蒸馏釜的入口。
根据权利要求1或2所述的真空过滤法脂松香加工装置，其特征是：所述的真空过滤装置包括串联设置的一级真空过滤器（5）、二级真空过滤器（6），溶解釜（1）的脂液出口工艺连接一级真空过滤器（5）的入口端，二级真空过滤器（6）的净脂液出口端工艺连接蒸馏釜的入口端，二级真空过滤器（6）的杂质脂液出口通过杂质脂液澄清槽（22）工艺连接喷提锅（21）。
根据权利要求4所述的真空过滤法脂松香加工装置，其特征是：所述的一级真空过滤器（5）通过压脂泵（25）与二级真空过滤器（6）串联连接。
根据权利要求4所述的真空过滤法脂松香加工装置，其特征是：所述的一级真空过滤器（5）设置90~110目的不锈钢滤网，二级真空过滤器（6）设置170~190目的不锈钢滤网。
根据权利要求1所述的真空过滤法脂松香加工装置，其特征是：所述的溶解釜（1）的蒸发溢流口经气液分离器（24）、换热器（4）回流溶解釜（1）。
根据权利要求1所述的真空过滤法脂松香加工装置，其特征是：所述的蒸馏釜包括串联设置的一级蒸馏釜（9）、二级蒸馏釜（18），两级蒸馏釜的蒸馏出口分别连接馏分纯化装置。
根据权利要求8所述的真空过滤法脂松香加工装置，其特征是：所述的一级蒸馏釜（9）的馏分纯化装置包括依次工艺连接的螺旋板换热器（26）、优油油水分离器（12）、优油盐滤器（11）、优油储罐（10）。
根据权利要求8所述的真空过滤法脂松香加工装置，其特征是：所述的二级蒸馏釜（9）的馏分纯化装置包括螺旋板换热器（26），螺旋板换热器（26）的一路依次连接中油油水分离器（14）、中油储槽（13），另一路依次连接重油油水分离器（17）、重油盐滤器（16）、重油储槽（15）。

说明书一种真空过滤法脂松香加工装置
技术领域
本发明属于松香生产技术领域，具体涉及一种溶解脂液澄清速度快、生产效率高的真空过滤法脂松香加工装置。
背景技术
随着工业技术和电子技术的发展及生产经验的积累，我国的松香生产及再加工技术都有长足的进步，产品质量、等级品率也都有了显著的提高。特别是近几年，我国的松香生产走在世界前列。松香是一种重要的工业原料，包括脂松香、木松香、浮油松香。脂松香也称放松香、颜色浅、酸值大、软化点高；木松香又称浸提松香，质量不如脂松香，颜色深、酸值小，且易从某些溶剂中结晶；浮油松香又称妥尔油松香。为了提高松香的产量和质量，各个松香生产企业不断改进工艺和方法，如：用水洗脂液法，提高优质品率；用过热油锅炉减少煤耗，提高热效能，降低生产成本；用蒸汽法替代滴水法生产落地松香（又名：土松香），提高产品质量和产量的新技术和新工艺。脂松香是最重要的一种松香产品，应用范围广。通常采用的脂松香的制备方法是蒸汽法，不论是间歇蒸汽法还是连续蒸汽法，溶解脂液中杂质剔除采用的是自然澄清工艺，即依靠重力自然沉降的方式，这种方式存在很大的弊端：需要多台澄清槽类的装置配合操作（通常需要3、4台），自然流动的方式导致澄清的过程非常长，从溶解到澄清结束至少18~24小时，不仅占用了大量的生产时间，而且澄清期间需要大量的煤、水、电、汽等能源保障，造成严重的生产浪费；另外，自然沉降的方式，其澄清效率低，会产生大量含杂质的中层脂液需要再提取的方式回收，不仅增加了辅助工艺的压力，而且会因此无法彻底回收产生进一步的浪费；再者，溶解脂液在高温环境中的存留时间过长，容易氧化，加重了脂液的色号，降低了优质品率。过长的澄清时间也加大了二氧化碳排放，多台澄清槽增加了占地面积和设备投入，这些都会增加企业的各项投入。为此，开发一种溶解脂液澄清速度快、生产效率高的脂松香加工装置，对于脂松香生产前景是非常有利的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种溶解脂液澄清速度快、生产效率高的真空过滤法脂松香加工装置。
本发明的目的是这样实现的，包括溶解装置、澄清装置、蒸馏装置，所述的溶解装置包括溶解釜、料斗、加油罐，溶解釜连接直接水蒸汽气源；所述的澄清装置包括真空过滤装置和与之配套的负压装置，所述的负压装置包括真空缸和低位水喷射真空机组，所述的蒸馏装置包括蒸馏釜、馏分纯化装置；所述的溶解釜的脂液出口工艺连接真空过滤装置的入口，真空过滤装置的净脂液出口工艺连接蒸馏釜的入口，蒸馏釜的蒸馏出口工艺连接馏分纯化装置。
本发明以松节油为溶剂，以直接水蒸汽（活汽）为热源和动力，用真空过滤的方式替代了传统的自然沉降澄清方法，提高了澄清速度，净脂液可以快速进入蒸馏工序，脂液在高温环境中的时间，减少了氧化的机会，提高了优质品率；真空过滤的方式提高了澄清效率，大大减少了中层脂液的量，提高了产品的收率。本发明的方法适用于间歇式或连续式蒸汽法脂松香生产，工艺更为科学合理，工作效率更高。
附图说明
图1为本发明装置示意图；
图中：1‑溶解釜，2‑料斗，3‑加油罐，4‑换热器，5‑一级真空过滤器，6‑二级真空过滤器，7‑真空缸，8‑低位水喷射真空机组，9‑一级蒸馏釜，10‑优油储罐，11‑优油盐滤器，12‑优油油水分离器，13‑中油储槽，14‑中油油水分离器，15‑重油储槽，16‑重油盐滤器，17‑重油油水分离器，18‑二级蒸馏釜，19‑油水分离器，20‑黑松香槽，21‑喷提锅，22‑杂质脂液澄清槽，23‑储脂槽，24‑气液分离器，25‑压脂泵，26‑螺旋板换热器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明所述的真空过滤法脂松香加工装置，包括溶解装置、澄清装置、蒸馏装置，所述的溶解装置包括溶解釜1、料斗2、加油罐3，溶解釜1连接直接水蒸汽气源；所述的澄清装置包括真空过滤装置和与之配套的负压装置，所述的负压装置包括真空缸7和低位水喷射真空机组8，所述的蒸馏装置包括蒸馏釜、馏分纯化装置；所述的溶解釜1的脂液出口工艺连接真空过滤装置的入口，真空过滤装置的净脂液出口工艺连接蒸馏釜的入口，蒸馏釜的蒸馏出口工艺连接馏分纯化装置。
所述的真空过滤装置的杂质脂液出口通过杂质脂液澄清槽22工艺连接喷提锅21，喷提锅21的蒸馏出口设置换热器4和油水分离器19。如果采用自然沉降的澄清方式，此处产出的是中层脂液；本发明采用真空过滤装置过滤，净脂液送往蒸馏装置，剩余的为杂质脂液数量远远少于传统方法产生的中层脂液；杂质脂液经喷提处理后回收其中的松节油，炼制成黑松香。
所述的真空过滤装置的净脂液出口通过储脂槽23工艺连接蒸馏釜的入口。
所述的真空过滤装置的净脂液出口通过压力泵连接蒸馏釜入口，储脂槽23通过压力泵连接蒸馏釜入口。
所述的真空过滤装置包括串联设置的一级真空过滤器5、二级真空过滤器6，溶解釜1的脂液出口工艺连接一级真空过滤器5的入口端，二级真空过滤器6的净脂液出口端工艺连接蒸馏釜的入口端，二级真空过滤器6的杂质脂液出口通过杂质脂液澄清槽22工艺连接喷提锅21。
所述的一级真空过滤器5通过压脂泵25与二级真空过滤器6串联连接。
所述的一级真空过滤器5设置90~110目的不锈钢滤网，二级真空过滤器6设置170~190目的不锈钢滤网。
采用两级串联的真空过滤装置，可以提高澄清效果；采用不同孔径的滤网可以形成粗滤和精滤的效果，可以保证澄清效果，也防止因大块杂质导致滤网堵塞情况的发生。
所述的溶解釜1的蒸发溢流口经气液分离器24、换热器4回流溶解釜1。松节油在直接水蒸汽的作用下会蒸发，设置蒸发溢流口将其导入气液分离器24、换热器4，使其净化、冷凝后回流再利用，不仅减少了浪费，也充分利用了松节油蒸汽的余热。
所述的蒸馏釜包括串联设置的一级蒸馏釜9、二级蒸馏釜18，两级蒸馏釜的蒸馏出口分别连接馏分纯化装置。
所述的一级蒸馏釜9的馏分纯化装置包括依次工艺连接的螺旋板换热器26、优油油水分离器12、优油盐滤器11、优油储罐10。
所述的二级蒸馏釜9的馏分纯化装置包括螺旋板换热器26，螺旋板换热器26的一路依次连接中油油水分离器14、中油储槽13，另一路依次连接重油油水分离器17、重油盐滤器16、重油储槽15。
本发明的工作原理和工作过程：
松香颜色是确定松香级别的重量指标。松香主要是酸性和中性萜类化合物，纯的树脂酸呈无色，影响松香颜色的是树脂酸铁盐和强极性官能团中性化和物。所以生产高级别的浅色松香，不仅要控制采脂、运输过程中尽量避免树皮、木片、尘土、昆虫等有色杂质混入，而且还要减少松脂与铁器的接触时间、减少与空气接触的时间等。另外，为了防止松脂氧化，还要尽量控制高温状态的时间，即需要缩短澄清、蒸馏的时间。本发明采用真空过滤装置对溶解脂液进行澄清处理，滤除杂质的效果好，杂质脂液量很少，杂质脂液经喷提处理后可以回收松节油，炼制成黑松香。真空过滤装置的滤除效率更高，保证了对蒸馏装置的原料供应，改善了工艺流程，提高了生产效率；同时，溶解脂液在生产设备中的停留时间缩短，减少了受热和金属容器接触时间，都能提高脂松香的产品质量。本发明装置适用于间歇式或连续式脂松香生产。
如图1所示，将松脂原料经料斗2通入溶解釜1（松脂通常会经密闭加料阀流入溶解釜1），加入松节油、水和草酸，以直接水蒸汽加热至100℃左右，使松脂溶解成溶解脂液。溶解脂液在直接水蒸汽的压力作用下经换热器4进入一级真空过滤器5，一级真空过滤器5设置100目的不锈钢滤网，在低位水喷射真空机组8、真空缸7形成的负压作用下，溶解脂液通过不锈钢滤网，杂质被隔出；通过的脂液进入二级真空过滤器6，二级真空过滤器6设置180目的不锈钢滤网，在负压作用下，脂液通过不锈钢滤网形成净脂液，杂质被隔出。两级过滤后的杂质脂液汇集到杂质脂液澄清槽22，当杂质脂液积聚到一定量后，加入松节油，使杂质脂液的含油量达到40%左右，以直接水蒸汽加热至95℃，静置澄清2~4h，下层的水经排渣水槽排至下水道，上层的脂液送去与从溶解釜1出来的溶解脂液汇合，或代替部分松节油送入溶解釜1；中间的尾渣送入喷提锅21，用直接水蒸气喷提出松节油蒸汽，松节油蒸汽经换热器4和油水分离器19回收松节油，喷提后的残渣送去炼黑松香汇集到黑松香槽20。净脂液送去一级蒸馏釜9（以直接水蒸汽为热源），初始松节油馏分为优油馏分经螺旋板换热器26换热、优油油水分离器12分层、优油盐滤器11除水后进入优油储罐10；蒸发出优油馏分后的脂液进入二级蒸馏釜18（以直接水蒸汽为热源），二级蒸馏釜18蒸发出的馏分经螺旋板换热器26换热后，中油馏分冷凝后进入中油油水分离器，除水后进入中油储槽13，重油馏分冷凝后经重油油水分离器17分层、重油盐滤器16除水后送入重油储槽15。二级蒸馏釜18蒸馏出松节油和水分后，脂液温度到达170℃左右时即可停止供给直接水蒸汽，放出松香，再经过48h静置、冷却后，就生产出符合国标的优质脂松香。
溶解釜1中被蒸发的松节油经蒸发溢流口进入气液分离器24，气液分离除去水分后，经换热器4冷凝成松节油回流回溶解釜1。
为了提高蒸馏效率，可以通过压力泵将将脂液送入蒸馏釜中。
本发明的特点：
1、本发明装置采用真空过滤方式提高除杂效果，缩短了除杂时间，确保了生产工序的连续性，减少煤、水、电、汽等能源耗费，也减少二氧化碳的排放；
2、采用本发明的装置，松脂原料从溶解到澄清结束的时间大大缩短，同时整体缩短了松香生产流程时间，减少脂液高温状态（澄清、蒸馏阶段）的时间，降低了脂液氧化，提高了松香的优质品率；
3、本发明装置过滤后的杂质脂液（中层脂液）量少，不仅减少了杂质脂液再处理强度，还提高了松脂制品的收率；
4、本发明装置的除杂效果好，可以减少人工清除杂操作，节约人工，降低了劳动强度；
5、本发明装置的流程更为合理，工作效率更高，不必设置大规模的澄清槽，减少生产用地和设备投入，适用于间歇式或连续蒸汽法生产脂松香。