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热媒蒸馏锅装置

阅读:621发布:2021-04-14

专利汇可以提供热媒蒸馏锅装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 是一种热媒蒸馏锅装置,以蒸馏锅为主体,以液态热媒为导热介质,内部由蒸馏锅、凝气器、密封设备、换料装置、 燃料 炉膛 、焚化炉膛、热媒、热媒回收设备等主要元件构成。外部系统由 蒸汽 管路系统、惰气管路系统、 冷却 水 管路系统、原料前处理系统,渣滓后处理系统、焚化渣滓输送处理系统等结合为一完整蒸馏系统。本发明为一套完整的蒸馏装置,它改变过去蒸馏方法,它应用于蒸馏时,能大量、快速、全自动、且经济的操作。,下面是热媒蒸馏锅装置专利的具体信息内容。

1、一种热媒蒸馏锅装置,在内部系由蒸馏锅、热媒、凝气器、凝气锅炉燃烧器炉膛、焚化器炉膛、热媒回收器、密封设备、换料装置、蒸馏原料等主要元件构成,外部由蒸气管路系统、惰气管路系统、冷却管路系统、原料渣滓输送处理系统等主要管路系统,将各元件、系统,依蒸馏原料之物性,弹性配合成一个完整之热媒蒸馏系统。
2、如权利要求第一项所述之热媒蒸馏锅装置,其中之“凝气器”系用于热媒蒸馏锅,在外部用双层中空外壳板,以隔阻高温蒸气接触外壳板,在内部气侧用隔板隔成三段,隔板未达底部,底部可流通,并可积存凝结液,凝结液用U型管输出,在水侧用端盖区隔成上下两半,下半部为进水流向,上半部为出水流向。
3、如权利要求第一项所述之热媒蒸馏锅装置,其特征在于:所述的凝气器顶部,加设一个吸收蒸气热能,水管式蒸汽产生器,“冷气锅炉”系与凝气器共构,用高压炉水,强推动炉水,经多次回转,重复吸热而产生蒸汽,或使蒸馏原料浸入热媒前先吸取蒸气热能之“原料预热设备”。
4、如权利要求1所述之热媒蒸馏锅装置,其中“炉膛”系用于热媒加热用,在燃烧室包含有燃烧器炉膛、焚化炉膛、热媒及炉灰回收槽等元件,在燃气通路有燃烧层、储温层、加热层、循环加热通路、紧急冷却通路、烟灰分离器等元件,这些元件单独或混合应用于热媒蒸馏锅的炉膛上,它使热媒经由炉膛壳间接受热,亦能使用热媒用幅射、对流方式直接受热,亦可采用直接、间接混合方式受热。
5、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中“密封设备”有下列几种结构,单独或混合应用于密封设备上:
a、压力平衡设备:控制冷凝量、蒸发量、不凝结气体抽出量,使蒸馏锅内蒸气压力与大气压力平衡而达密封效果:
b、惰气密封法:利用低之中性气体,加入蒸馏锅密封设备里,以阻断锅内蒸气与空气交流;
c、多道阻拦结构:利用多道设备,阻拦高压端之漏气,使其逐段降压,最后达平衡;
d、热媒封闭管:通过蒸馏锅的管道,一端低于热媒液位线下,并由热媒封住使蒸气不由此管道泄出,空气不会由此管道渗入;
e、U型液体管:管道中加一段液体U型管路,利用液体积存在U型管段以阻断两端的气体流通,但不影响液体及固定的流动的密封设备;
f、上述五种设备,可交错运用,组成的密封设备。
6、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中密封设备之一,“定量气密闸”为由闸门杆连接平衡锤及闸门,中间由活动支轴支撑,正常时由平衡锤下压使闸门气密在其座上,利用原料使闸门打开,利用平衡锤关闭,闸门有防撞球面体,平衡锤之重量及距离为可调方式,为一定能量打开闸门及一定能量关闭闸门,并达到气密之目的。
7、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中密封设备之一,“自调量气密闸门”它的平衡锤在一定距离内可自由滑动,利用原料的重力打开闸门,利用平衡锤重量关闭闸门,打开之重量与关闭之重量,不相等而两者皆为可调整方式。
8、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中密封设备之一,“动力气密闸门”它的结构与第6项一样,闸门系利用电力、气力、液力打开和关闭的。
9、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中密封设备之一,“闸门通道”系由多个定量气密闸门所串接而成的通道,或由多个自调量气密闸门所串接而成的通道,或由多个动力闸门所串接而成的通道,或由多种闸门混合串接而成的通道,用此种通道形成的密封设备。
10、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中密封设备之一,“滑道”为一段管路,底端在热媒液位线下,由热媒封闭,该段管路为一个尽量减小摩擦力滑行道,它利用原料、重力及加速力,由滑道导引,穿过热媒封闭段进入蒸馏锅,使空气与蒸气不流通的设备。
11、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中密封设备之一,“U形液体密封管”为利用一液体流动管线与一物料流动管线在一U型管前,两者合并,一齐通过U型管,然后两者各自分离流动,而使物料流动管线在U型管段达成阻断气体目的,而又不会影响物料流动;它用于蒸馏锅有下例四种代表者:它有洗料水封进料U型管、冷却水封出渣U型管、热媒封闭U形进料管,热媒封闭出渣U型管等。
12、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中密封设备之一,“滑密封装置”依一定轨迹之两相对动件,一方装置滑块,另一方装置滑动面,并使用弹性压力于精密加工的两相对气密面之密封设备。
13、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“螺旋机换料装置”系以螺旋换料机为主配合下列元件,达成换料目的,输送机、定量机、粉碎机、送料机、气体分离器、闸门通道、进料螺旋机、出渣螺旋机、闸门通道、惰气冷却器、闸门通道、粉碎机、磁筛选器、细粉碎机、重量分离设备等,利用机械力达成换料作业,其中螺旋机为管状外壳绕着连续叶片传动轴所构成,在结构上外壳及叶片,分别用有孔板材或用无孔板材,依使用需要搭配制造而成。
14、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“输送带换料装置”系以输送带换料机为主,配合下述元件,达到换料目的,输送机、整列机、闸门通路、抽气机、闸门通路、滑道、输送带换料机、闸门通路、惰气冷却器、闸门通路、粉碎机、磁筛选器、细粉碎机、重量分离设备等利用重力达成换料作业,它分成上通道输送带换料装置及下通道输送带换料装置两种。
15、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“滑道换料装置”是以原料重力及滑道为主,配合下列元件达成换料作业,输送机、整列机、闸门通道、抽气机、闸门通道、滑道、蒸馏螺旋机、出渣螺旋机闸门通道、惰气冷却器、闸门通路、粉碎机、磁筛选器、细粉碎机、重量分离设备等。
16、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“液体泵换料装置”以耐热泵为主,配合下述原件达到换料目的,原料槽、过滤器、泵、针、出渣螺旋机、闸门通道、冷却器等,其中针阀是利用原料压力,开启及关闭针阀的作用力,而其作用力为可调整方式,而螺旋机合并蒸馏螺旋机与出渣旋机为一体,底部依需要,设有腹管,断面形如葫芦状,用于原料喷射空间及热媒回流使用。
17、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“链条换料装置”是以键条换料机为主体,装卸装置为辅,配合机械臂,依下列方式完成换料作业,链条换料机是由链条、链轮、热媒封闭管、带动原料箱,以步进方式循环于热媒锅于换料口之间;装卸装置是使放箱处之渣滓箱,潜越冷却水封道,到达卸渣处,卸渣后,到达装料处,装料后,潜越洗料水封道到达取箱处;机械臂是经换料口从链条换料机取出渣滓箱放到放箱处,再从取箱处,取出原料箱,经换料口,放入链条换料机,依上述流程完成箱式换料。
18、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“直轮换料装置”是以直轮换料机为主体形成两种换料方法,第一种如链条换料装置所述,利用直轮换料机、装卸装置、机械臂完成箱式换料,第二种为切碎原料利用直轮形成热媒封管完成连续换料之目的。
19、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“横轮换料装置”横轮以步进方式带动原料循环运转,横轮浸于热媒中,经由换料口,利用机械臂,配合装卸装置,完成换料作业。
20、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“热媒泵换料装置”是以热媒泵所产生的热媒流动力,带动原料进入蒸馏锅为换料主体,它可由下列元件达成换料作业:输送机、切碎机、计量槽、闸门通道、U型进料热媒密封管、蒸馏螺旋机、出渣螺旋机、喷水冷却通道、水封出渣管、渣滓后处理系统。
21、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“止回闸门换料装置”是以一个止回闸门配合,一个进料管调压设备为换料主体,它可由下列元件,完成换料作业:输送机、切碎机、计量槽、闸门通道、进料管、冷却器、止回闸门、蒸馏螺旋机、出渣螺旋机、喷水冷却通道、水封出渣管、沥干管、渣滓后处理系统。
22、如权利要求第1项所述热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“螺旋盘换料装置”以螺旋转盘为主体,它可由下列元件来完成换料作业;输送机、切碎机、洗料管、水封进料管、沥干管、进料管、止回闸门、螺旋转盘、出渣螺旋机、喷水冷却通道、水封出渣管、沥干管、渣滓后处理系统,螺旋转盘为一转盘底平面有一同圆心扩散螺纹,转动时,能带动定盘上的原料依设计方向移动。
23、如权利要求第1项所述热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“旋流式换料装置”是由旋流道为换料机主体,它可由下列元件来完成换料作业:输送机、切碎机、可调量进料机、进料管、热媒密封进料管、旋流通道、旋流道出口后分成两种方式,一经冷却及后处理者,另一经热媒U型管直接送往焚化者:而旋流通道由孔板材制成,依小下倾盘旋而下,利用热媒下滴使原料下滑者,分成热媒间受热旋流式换料装置及热媒直接受热旋流式换料装置。
24、如权利要求第1项所述热媒蒸馏锅装置,其中换料装置之一,“漏斗型换料装置”是蒸馏锅蒸发空间与大漏斗型之原料受热槽共同结合在一起,热媒泵使热媒由漏斗顶部淋沥而下,由漏斗底部孔板流回,热媒受热方法,可经由炉膛壳板间接受热及直接受热两种方式,也可由间接、直接混合受热,它可由下列元件来完成换料作业:切碎机、可调量进料机、热媒密封进料管、漏斗型蒸馏锅;渣滓出锅分成两方式,一为利用出渣螺旋机,另一利用U型热媒出渣管,渣滓可直接焚化或冷却、回收、再焚化,各种型式依需要相互搭配。
25、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中“蒸汽管路系统”是蒸气由蒸馏锅产生,经锅里凝气器冷凝,剩余不凝气体,由射气器及真空泵经由冷却器抽到低压储槽,再经由压缩机,经冷却器压往高压储槽,其中排大气管路用开机时排除空气,凝结液用U型管由凝气器及射气器分别输往前置槽,再用U型管输往储槽,不凝气高压储槽及凝结液储槽有管路通往炉膛以供应燃料,各器槽之疏放管路则通往凝结液储槽。
26、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中“惰气管路系统”是烟囱的惰气从水洗器由抽气机,经由过滤器、冷却器、干燥器、氧气分析仪压往低压储槽,再经压缩机及冷却器压往高压储槽,从低压储槽及高压储槽皆有管路通往烟囱,以供冷却及排大气用,从高压储槽有管路通往蒸馏锅以供各种用途。
27、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中“冷却水管路系统”是将蒸发水槽里完成热交换的冷却水,经由泵压往凝气器,再并联送往不凝气冷却器、惰气冷却器、轴承冷却器、杂项冷却器等,出来后汇集在一起再送往渣滓冷却器、射气器冷却槽、冷却水塔,最后到蒸发水槽,在流程中属串接部分都加一旁通阀,以维持流量及稳定压力,其中蒸发水槽是利用射气器,使低压水槽低压蒸发,带走潜热,使冷却水降温,蒸气将热量转嫁给冷却水塔。
28、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中“原料渣滓输送处理系统”是由原料前处理系统、密封设备、换料装置、密封设备、渣滓冷却器、渣滓后处理系统、焚化渣滓输送处理系统串接而成;
其中渣滓后处理系统以下列元件组合而成:粉碎机、筛板、再循环通路、磁筛选器、细粉碎机、鼓机、渣滓回收槽、热媒渣滓回收槽、粗粉渣滓回收槽、细粉渣滓回收槽;其中焚化渣滓输送处理系统以下列元件组成:热媒渣滓回收槽、焚化料槽、焚化料槽闸门、焚化料漏斗、可调吸气孔、焚化进料管、焚化器、焚化炉床、点燃器、水溶性热媒回收槽或非水溶性热媒回收槽等组成;
直接焚化系统:渣滓出蒸馏锅,经气密装置,送往焚化器焚化。
29、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中“原料渣滓输送处理系统”中有以下重要元件:
a、原料整列机:由滚轮杆用5度下倾角组成原料台,及通道配合高度、宽度、长度、联阻拦及达上下、左右摇动,来完成单层、单列、单件、依信号出料;
b、渣滓冷却器:分利用惰气间冷却及冷却水直接冷却两种;
c、粉碎机:活动支点的刀锤为转动件,及外壳内侧锐角沟槽,利用离心力重复锤切成粉状。
d、细粉碎机:顺着渣滓流向高速转动,两相对不等速之磨轮,渣滓由两轮间进入,利用轮面沟槽磨碎渣滓;
e、磁筛选器:顺着渣滓流向转动的磁鼓,及刮刀及铁渣滓回收槽,三个主要元件,用于回收铁渣滓;
f、分离器:用离心力与重量加速力之和大于上升力,分离粉状渣滓或烟灰,其中向下旋转叶片,产生离尽力及向下加速力,用排出管上之鳃板以减少上升浮力;
g、焚化进料管:利用炉膛从可调吸气孔,吸取空气,形成强大流动力,渣滓利用此流力带入炉膛,利用炉膛里阶梯式坡道,及炉床阻拦,而落于焚化炉床上。
h、热媒回收槽:A、经由灰坑、非虹吸连通管、热媒分离槽、非虹吸连通管、热媒回收槽、收回水溶性热媒,炉灰由灰坑回收;
B、焚化炉床下设置流动式水槽,回收炉灰及非水溶性热媒。
30、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中“热媒蒸馏锅”是用液体热媒为导热介质,并利用热媒之可塑性及密封性,进行气密换料作业,其中连续式热媒蒸馏锅是与凝气器、密封装置、换料装置、多用途炉膛共同结合在一起。
31、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中“锅式热媒蒸馏锅”,是利用外锅内锅相对移动,利用热媒排气,并利用撤底法、换插法或倾倒法、来达到换料目的。
32、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中之“蒸馏原料,其受热方法,单独或混合运用于装置中:
a、浸于热媒中受热,
b、用热媒淋洒受热,
c、由蒸馏锅里的蒸气受热。
33、如权利要求第1项所述的热媒蒸馏锅装置,其中的“热媒受热方法”,单独或混合运用于装置中:
a、经由炉膛壳板用燃料燃烧间接受热,或由热交换器间接受热;
b、经由炉膛壳板用燃气间接受热;
c、热媒直接燃料燃烧受热;
d、热媒直接由电能受热;
34、如权利要求第1项所述之热媒蒸馏锅装置,其中“热媒”元件之运用:
a、在热媒循环运用时,利用氧化燃烧,获得热能及去掉杂质,再利用去氧还原,净化热媒;
b、在多数蒸馏锅,气密串联在一起,互不通气,热媒依蒸馏温度高低顺序,串流于各蒸馏锅,使不同原料于不同之蒸馏锅,利用同一热媒系统,同时进行蒸馏的方法。
c、热媒经由炉膛壳板间接吸取炉膛热能
热媒经由炉膛直接吸取热能
热媒经由电热器,电极棒或热交换器等吸取热能
热媒用上述方法混合运用吸取热能。

说明书全文

一、蒸馏方法,请参阅附图1-1、1-2、1-3以下将以传统的蒸馏方法及热媒蒸馏方法加以解说。其中热媒蒸馏,分为锅式蒸馏及连续式蒸馏。

A、传统蒸馏方法:请参阅附图1-1

它由一个密闭的蒸馏锅(B2)其上有条蒸气管路(B13)通往凝气器(B3)、真空(B5)、冷却器(B6)到不凝气储槽(B7)。使用时先把原料装入蒸馏锅(B2)里,排除系统空气,启动冷却系统,然后将蒸馏锅(B2)加热,锅里原料(B12)受热蒸发,产生蒸气,由蒸气管路(B13)经凝气器(B3)用真空泵(B5)通过冷却器(B6)压往不凝结气储槽(B7),而凝结液体则流往凝结液储槽(B17)。当原料完成蒸发后,要让蒸馏锅(B2)冷却下来,破除真空,打开蒸馏锅(B2)挖出渣,重新入料,排除空气,再循环操作。

传统蒸馏法之特点:

1、每次换料,要排除空气及破除真空一次。

2、每次换料,要冷却蒸馏锅及渣滓一次。(高温渣滓会自燃)

3、每次换料,要打开清理蒸馏锅一次。

4、原料会粘结在锅底上。

5、热的传导是燃气加热锅壳,锅壳加热接触锅壳之原料,该原料产生蒸气,蒸气加热上层原料。因此热的传导大部分是经由气体导热,而且形成加热不均匀现象。

6、很难形成低层或真空蒸馏。

B、热媒蒸馏方法:

燃料燃烧产生热能,传给热媒,由热媒间接将热能传给蒸馏原料,称 之为热媒蒸馏法,燃料燃烧无法直接将热能传送给蒸馏原料,主因于燃料燃烧与原料受热的相互反应及燃气与不凝气分离两个复杂难题,目前都彩和燃料燃烧与原料受热分离的方法。热媒蒸馏,其中热媒直接与原料接触,原料浸于热媒之中,使原料得到最大受热面积。更重要的是应用热媒可以与原料一起受热,亦可单独受热,在单独受热情况里,它可幞民膛壳间接传热亦能直接受热,所以热媒物性在运用温度里,要稳定要液态,热导度要高等条件。

1、锅式热媒蒸馏方法:请参阅附图1-2

其中蒸馏锅分成外锅(B21)及内锅(B22)两大部分,外锅没有锅盖,锅中装以热媒(B11),外锅连同热媒在轨道上可以上下直线依信号动作。内锅没有锅底,此外锅小,置入外锅里原料(B12)系网在锅中,内锅为定件,它有锅盖(B23),它循轨道依信号上、下动作,当外锅(B21)往下移到下死点时,内锅(B22)及原料(B12)离开热媒(B11)。此时内锅之锅盖(B23)亦上升到上死点,则可进行换料作业,请参阅附图2-3、2-4、2-5,它有三种方法,倾倒法换料,换内锅法换料,撤锅底法换料,换好原料后锅盖(B23)下降到下死点与内锅气密结合,外锅缓慢上升,利用热媒封闭内锅底部。同时也利用热媒挤出原料里的气体及内锅里的气体。同时使原料浸入热媒液之中受热。锅盖(B23)上接有三条管路系统,利用伸缩管使锅盖动作不受影响,其中蒸气系统(B13)与传统蒸馏一样,不再说明。中间为排气系统(B14)当热媒上升时用以排气用。另一为隋气系统(B15),当外锅下降,内锅里的热媒兴位下降,产生吸,由该系统吸入无或低氧之惰气。破除真空外,防止渣滓,遇到空气,引起自然现象。

2、锅式热媒蒸馏的使用:参阅图2-1~2-5在实用上外锅为一大热媒池,它为定件。池中可装设多数的内锅,共同使用热媒池。内锅(B22)及它的锅盖(B23)利用如图2-2利用升降架作动器(B26),将内锅全体,连锅盖作动器(B24)一齐升降。而内锅的锅盖(B23)它利用锅盖长降器(B24)使 锅盖与内锅分开及气密盖上。两作动器作动时互不干扰。锅盖上三条管路系统如图2-1所示,利用自动于适当时机启闭系统,伸缩管(B28)使锅盖活动自如,利用位置开关,由升降架位置来操控三个自动阀。将整个热媒池及所有的内锅及内锅之附件置于一个气密室里,原料经前处理后,经由客封设备进入气密室,再由气密室进入蒸馏锅,蒸馏完成后排出渣滓在气密室里把它冷却后,再经由密封设备,排出气密室也可以不经过冷却,用气密设备,直接送往焚化。气密室可充以惰气使其与大气等压或微高于大气压力,以减少泄出及渗入,密封设备及惰气将在后段有详细说明。

锅式热媒蒸馏之特点:

A、它能自动换料。

B、它使原料得到最大的受热面积。

C、单位体积之蒸馏效率比传统方式增加。

D、多个蒸馏锅可共用同一条系统。

E、动件太多,而且动件都在高温段,它们都很重要,不可失误。

F、脉动之热能需求及脉动形的蒸汽产生量。

G、原料与蒸馏锅两者一起在锅中排除空气。

H、很难形成低压蒸馏或真空蒸馏。

3、连续式热媒蒸馏法,请参阅附1-3。

蒸馏锅(B2)里有热媒(B11)、凝气器(B3)、换料装置(B1)。其中换料装置,为圆弧型,它穿过蒸馏锅,两端伸出锅外,并高于热媒液位线。用同心弧线分隔成睛两半,上半部在锅内段由孔板做成外壳,以利热媒渗入及蒸汽逸出。换料装置里装有循环输送带,它由两端链轮带动绕行上半部及下半部循环运转。原料由入口投进,经由输送带运送,浸入热媒(B11)之中,半进入蒸馏锅(B2)里。原料一方面由进口被输送到出口,另一面吸热蒸发变成渣滓。蒸气由孔板逸出,渣滓在出口端被沥干,当输送带转向时,渣滓则落入出口处。蒸气直接在蒸发室的凝气器(B3)被冷凝,凝结液 由U形管(B18)纂充到凝结液前置槽(B16),再用U型管,自流到凝结液储槽(B17)。不凝结气体由凝气器两端(参阅附图4-1)经蒸气管路(B13)压往不凝气储槽(B7)。操作时,是料量及热媒温度稳定,利用射气器控制蒸发压力与大气压力相等或略高于大气压力,则能利用热媒封闭进料管路及出渣管路,阻止空气渗入及蒸气漏出,这是最简单之密封设备之一,后段将有详细解说各种方法。

连续式热媒蒸馏之特点:

A、进料由锅式改良成连续进料方式。

B、原料排除空气后才进入蒸馏锅,因此进料不会影响锅内之压力。

C、蒸发压力可控制成低压蒸发或真空蒸发,大量节省能源

D、将凝气器装置于蒸发室里,可降低蒸发温度,缩短了高温蒸气的流程。

E、只有换料机里有动件,增加运转之可靠性。

F、整个系统之热平衡,能有效控制。使热能有效的用于蒸馏方面。

G、能有效回收不凝气及有效处理渣滓。

二、结构说明

连续式热媒蒸馏锅装置:它与锅式最大差别的地方在于换料方法。原料的物性、形状、重量、如不相同,则可能采用不同的换料方法,同时不相同的蒸发压力则采用不同的密封设备,不同蒸发温度也用不同之炉膛,而原料受热方法也将依蒸馏锅之结构而变。渣滓或回收或直接焚化,也有不同之流程,上述弹性条件都会影响热媒蒸锅馏锅装置之结构。以下逐一解说各元件及系统。其中在解说原料渣滓流程时,在许多不确定条件下用弹性组合各元件,在实际运用上,依需要加以增减或调换,以得到合理安排。

A、主要元件及功能:

内部元件:有凝气器(1)、炉膛(2)、密封设备(3)、换料装置(4)、蒸馏锅 (9)、热媒(10)等。

外部系统:原料渣滓输送处理系统(5)、蒸气管路系统(6)、惰气管路系统(7)、冷却水管路系统(8)等。

凝气器(1):它与B蒸馏锅的蒸发空间共构,利用两者外壳形成一通路,使蒸气改变方向,由上向下进入凝气器。凝气器是向上的槽体,用以承摘录商落的凝结液。它的主要功能是冷却蒸气,使它变成凝结液及不凝结气。次要功能承接凝结液并气密输送出去及分离及储存。而涕些气用射气器,真空泵抽出,经由蒸气系统加压储存。

炉膛(2):用燃料油燃烧、渣滓焚化、不凝气焚化,以提供热能,并依需要可与热通能储存,紧急降温、热媒回收,烟灰分离等设备共构。

密封设备(3):利用六种方法,使进料或出渣过程,阻止锅外空气渗入锅内或阻止锅内蒸气逸出锅外。

换料装置(4)配合密封设备,气密进料及出渣,使原料浸入热媒,依一定路线顺序出锅,使原料不浮散,不遗漏在锅中,使渣滓沥干,不夹带热媒出锅。

原料渣滓输送处理系统(5)为一个复杂且很长的流程,因不同原料不同处理方式,而有所变更,其中含有原料前处理设备、密封设备、换料装置、渣滓冷却设备、渣滓回收处理设备、焚化渣滓输送流程。渣滓直接焚化设备。

蒸气管路系统(6):不凝结气及凝结液之输送储存,并维持蒸发压力于设计之目标,为主要功能,而在开机时期抽除锅里及系统的气体及关机时锅里及系统则灌入惰气为次要功能。

冷却水管路系统(7):用循环冷却水为热交换之介质,维持各器具于设计温度范围里采用冷却水塔,将热量散输于大气中,必要时则可再加装蒸发槽再降低冷却水温,而将更多的热量,转嫁给冷却水塔。如此可得到比只用冷却水塔之冷却水更低的温度。在炎热地带较适用。

惰气管路系统(8):惰气为含氧量低于5%以下之低氧气体或无氧气体,它用于防止氧气进入 热媒蒸馏锅装置里,也防止锅中蒸氧漏出的中间气体。它用惰气管路系统采自烟囱的已燃气,经过冷却、除硫、加压、干燥、氧检验、储存。也使用市售之CO2或N2为辅助系统。

蒸馏锅(9):气密结构体,上半部为蒸发空间及装置凝气器的地方,下半部为原料        与燃料燃烧之热能,利用热媒进行热交换的地方。

热媒(10):热能传导介质。热媒它能与原料一同在蒸馏锅受热,或采用两者分别受热,其中后者,热媒受热可采用经炉壳间接受热或直接用辐射对流受热。而热媒的理想条件如下述:

a、在工作温度时是液态或类近液态之可塑性。

b、工作温度范围要大,熔点与涨点间温差要大。

c、稳定性要好,在高温下能耐氧、耐酸,对化学物质起作用,不会与结构材料起作用。

d、不地影响产品品质。

e、不会被渣滓粘出,容易回收。

f、价廉容易取得。

蒸馏原料(B12):它分成液体及固体。其中固体可用状或切碎。蒸馏原料受热方法,可浸以热媒中受热或用淋沥热媒使其受热或混合上述两方法受热。

B、构造概述,参阅附图3-1,热媒蒸馏锅装置,其概略结构如下述:

热媒蒸馏锅(9)在顶部与凝气器(1),在中段与换料装置(4)密封设备(3),而在底部枵        炉膛共构,或炉膛(2)另外装置。锅内盛以热媒(10),外部与原料渣滓输送处理系统(5)、蒸气管路系统(6)、冷却水管路系统(7)、惰气管路系统(8)结合成一完整蒸馏系统。原料经前处理后,经密封设备,由换料装置带入蒸馏锅。并使原料浸以热媒并衣一定速度由入口,右序移向出口,行程中受热蒸发变成渣滓也由换料机从出口不遗漏,经密封设备,带出蒸 馏锅,经沥干热媒的过程后或冷却或直接焚化。冷却后则再经后处理系统,回收之,无法回收部分,再送往焚化。

3、连续热媒蒸馏锅装置流程:

蒸馏作业上主要难题在于进料出渣作业,本装置除应用热媒传导性外,也应用它的可塑性及封闭性,达成能连续气密进料出渣作业,也就是能连续蒸馏锅作业。如此除增加可靠性外,也大量提高了作业效率。下段以两个渣滓输送处理系统来解说它的流程。

A、输送带换料装置为主的原料渣滓流程:

①流程说明:

块状原料堆积场→输送机升高势能→整列机定量控制

②附图说明:参看附图3-1、3-2、3-3

块状原料在堆积场,经原料输送机(C1)、原料升高得到位能,落入整 列机(C2)以震动、下滑、限高、变窄及连阻拦之方式使大堆原料,以单层单列、单件,依信号民控制进入第一道气密闸门通道(C3)(它由多道的定量气密闸门组成逐段减压的密封设备)原料依据本身重力撞开多道闸门,闸门利用平衡锤,立即回位,保持气密,原料最后落入抽气设备(C4),原料在此延长时间并被抽除空气。并依自动控制,依指令逐一进入第二道气密闸门通道(C5),原料紧本身重量及势能,产生重力加速度稀冲过多道气密闸门,并穿过热媒密封管滑道(C6)冲入蒸馏锅(9)里进入位于热媒液位下之输送带换料机(4),该机外壳为孔板材,故热媒能渗入,蒸气能逸出,原料在输送带换料机(4)里被带动外也吸热蒸发,并转变成渣,它经由热媒封闭段(C7)被换料机(4)带出蒸馏锅(9),并进入第三道气密闸门通道(C8)落入渣滓冷却设备(C9),渣滓在此被延长流程时间,而此流程时间为可调方式,以确保渣滓降温到自燃温度以下。渣滓在此除了被冷却外,还提高势能,并落入第四道气密闸门通道(C10)后进入粉碎机(C13),经粉碎后再进入磁筛选器(C16),使渣滓进入回收槽(C18),并铁渣滓则由细粉碎机(C17)经细磨后落下,经吹风机(C30)重量分离,使热媒渣滓落入回收槽(C19),渣滓粉则经两个分离器(C20及C22)分离后分别进入回收槽(C21及C23)。而热媒渣滓回收槽(C19)之渣滓将被输送到焚化料槽(C25),由其闸门(C26)控制渣滓量,漏入漏斗(C27),而漏斗里的渣滓则利用炉膛(2)可调吸气孔(C28)所产生快速气流,将渣滓经由经由焚化进料管(C29)携带进入焚化器(203)之炉床(C30)上。由炉术下点燃器(211)点燃焚化,焚化时炉灰及热媒将滴落炉床下之灰坑。而热媒之回收,依热媒之物性分成二种方法,一种为利用比重不同之分离法,另一种是用水槽冷却分离之。

B、热媒泵换料装置为主体原料渣滓输送处理系统

①流程说明:

切碎原料→定量输送→排除空气→密封入锅→浸入热媒液中

回收细渣滓粉

②附图说明:参看附图20-1、20-2:

原料在产地切碎送到蒸馏厂之堆积场,用输送机(504)送入计量槽(482)或原料在蒸馏厂的堆积场用输送机(504)送入切碎机(498),碎料落入计量槽(482)。上述两种流程,考虑到原料从产地到蒸馏场运送体积问题。计量槽定量、定时送入电动闸门通道(499),此种电动闸门连同计量槽共有五道,它们由电力直接作动或电力、气压作动亦可,后者,较其柔性可靠,假定它们每分钟各自开启一次,每次开启时间假定为10秒钟,则其余50秒为关闭时间,它们依照上下顺序打开,上下相邻闸门不得同时开启,也不得相叠开启,必须有适当关闭富余。例如1秒~10秒No.1开启11秒关,15~25No.2打开26关,30~40No.3打开41关,如此错开,开启时段避免两闸门同时打开,以达到逐段减压之目的。当原料依次到达热媒封闭进料管(486)位置时,由热媒泵(483)经由管路(484)射出器(485)送来大量热媒,强力将原料冲入蒸馏锅(1)并进入蒸馏螺旋机(488)里,该机依据机长度分别下倾10°到20°之间,使该机进口端能露出液面,使原料不致于上浮而无法入机。原料被蒸馏螺旋机(488)由进口端带往出口端,在此间它吸热蒸发变成渣滓,渣滓将浮入出渣螺旋机(411)之入口里,并被升高及沥干 热媒,并落入喷水冷却通路(487)被大量冷却水淋凉,并被该大量冷却水带动潜穿,水封闭出渣管(490),进入沥水通道(501),沥干水分。此后粉化及回收与相上述,输送带为主之原料渣滓输送处理系统一样。

C、另外一种流程为渣滓出蒸馏锅后不经冷却,而用气密输送设备,连接经由可调螺旋机或其他机具,送入焚化器(203)焚化。如此可减少热损失,但无法回收炭粉。

二、构造

以下就各主要元件及主要系统逐一就其构造原则加以解说,这些原则在实际运用上,可弹性应用,使结构达到最有利情形。

构造分为:凝气器(1)、多效用炉膛(2)、密封设备(3)、换料装置(4)、原料渣滓输送处理系统(5)、蒸汽管路系统(6)、惰气管路系统(7)、冷却水管路系统(8)、热媒蒸馏锅(9)等。

因原料需求不同,换料装置又分为:

螺旋机换料装置、液体泵换料装置、输送带换料装置、滑道换料装置、直轮换料装置、横轮换料装置、链条式换料装置、热媒泵换料装置、止回闸门换料装置、螺旋盘换料装置、旋流式换料装置、漏斗型换料装置、配合多种换料装置之气密条件进出料渣,它的密封设备规划成六种:

压力平衡法:惰气密封法:逐段减压地;热媒封闭法;U型管路法;混合法。

构造说明方式:

先从元件说明,然后说明密封设备,再说明四种管料、系统、最后才将换料装置逐一说明。由于整个系统很复杂而且相当具有弹性及发展性,本发明只能就其原则概念,依据人的思考次序做上述安排,其中难免重复及颠倒,必要时还请翻阅前段或多做比较才能了解。文中“蒸汽”是指水汽。而“蒸气”是指蒸馏原料蒸发之气。而原料于蒸发前称“原料”,蒸发后则称“渣滓”如此以利说明。

一、热媒蒸馏(9):它是最主要元件,上半部用蒸发及凝结空间,下半部则是盛以热媒当做传热介质,使原料受热的地方。整个结构为气密构造。蒸馏锅将凝气器、换料装置的结构结合成一体,炉膛也可在一起,也可分别设备,若蒸馏锅、凝气器、换料装置、炉膛结合在一起时,凝气器锅在上方,炉膛在下方于换料装置则在中段,并浸于热媒液之中,热媒液位有一定限度,最高液位及电低液位有相当容余。液位到凝气器之间为蒸发空间。蒸馏锅的结构为双层壳,其间气密并夹于绝热材料,由外层壳用以支持内壳强度。其他元件重量由支住及底座承受,不同锅壳承受。传动件或轴承设于壳外,以利冷却或润滑。它的附件:有突击视窗、人孔、手孔、液位计、热媒填加设备、安全阀、底部及表面泄渣设备、温度计、压力计、热媒泄储槽及特种工具等。

二、凝气器(1):参看附图4-1~4-4,分成气侧及水侧,冷却水在管内流动蒸气在管外,以气侧而言,它隔成三段。蒸气在器内流程是二折转,其底部用双层壳板防热,故称为三段二折双重壳凝气器。进口在顶部正中间,蒸气由上往下进入。结构旧以隔板将气侧,气密隔成左、中、右三,段,隔板未达底部,故底部可互通蒸气及存凝结液。蒸气上升到蒸馏锅(9)之顶部,因锅壳与凝气器外壳构成一蒸气通道,蒸气由此通道经一转折进入凝气器(1)中段上部之开口,穿过管群,直达底部,又一转折向左右两段底部分流,并由左右两段的底部上升到左右两段之顶部,蒸气经过上述路程,其间不断与冷却管接触及凝气器底部的凝结液接触,蒸气可凝部分凝结成液体滴到底部,少部分不凝气则聚集在左右两段上部,由蒸气和系统(6)抽动使其通过冷却器压入低压储槽。凝气器因装置在蒸发室中,为了确使蒸气在凝器里凝结,用中空双重壳,隔阻蒸气。另外        真空度及凝结液之比重,计算出U型管所需液体柱高度。用U型管输出凝结液。在大量蒸馏时,可考虑于凝气器上部加装一热交换型式的蒸气产生器“凝气锅炉”(见图4-3、4-4)。以减少热能损失及减少凝气器之热负荷。而在水侧, 由凝气器之端盖,将内部管群区隔成上下两半,冷却水由下半部进入到后端盖折转由上半部出去。如此可防止水侧积存气体。

凝气器之特点:

1、它扣段与蒸发室构成同一空间,蒸气由上进入,到底部,分流向两端由下向上流动。其两端顶部为不凝结气之空间,如此安排,有许多优点,凝气器趄上,可盛凝结液于底部,它不妨碍气体流动,凝气器两端可伸出蒸馏锅外,利于保养及凝结液输出。

2、与蒸馏锅结合在一起,除简化结构外,能降低蒸发压力及蒸发温度,缩短高温管段。并可安排热交换器于上部,以拉热平衡效率。

3、三面两折之蒸气流程,由于不断摩擦可防止携带作用,并增加凝结效率。

4、双重壳可防器内凝结液过热,并使蒸气只有器内凝结,可于中空处安排轴承等传动机构。

5、U形凝结液输出管,为简单可靠之方法,最重要的是它保持凝器器于最理想之液闰,使凝气器达到最好之效果。

6、凝气器朝上之装设,可装于蒸馏锅顶部,或装于蒸馏锅邻侧,利用朝上的方式,可于凝气器上方安置热交换器,例如蒸气产生器、原料预热或另一种原料利用蒸气加热蒸馏。它们只要使凝结液滴到凝气器底部及凝气通达左右两段之上部即可。

三、炉(2):能燃烧燃料及焚化渣滓及回收热媒。依温度高低之要求分成用炉壳传导之直接燃烧炉膛及定温燃气炉膛两种及利用辐射、对流传热之热媒直接受热炉膛。以热媒而言前两者为间接受热,后者为直接受热。

1、直接燃烧炉膛:请参阅附图5-1、5-4、5-5由燃烧器(201)、焚化器(203)、分离器(205)所组成。燃烧器(201)与普通水汽锅炉之燃烧器一样,可购自市售加以配合改装。它能燃烧燃料油及燃料器。焚化器(203)是幞民条编成约120°夹之炉床,焚化燃料堆积在炉床上,并凹入上述 燃烧器(201)之燃气通路下以防焚化燃料被吹出。焚化燃料是来自热媒渣滓回收槽(图32的C19)所回收之滓渣并送入焚化料槽(218),它经由闸门(209)控制数量,利用炉膛燃气之吸力,经由吸气孔(210)及焚化进料管(217)使焚化料落于炉床(206)上。它帖为燃器(211)点燃,由通风管(212)之闸门及焚化料槽(218)之闸门(209)控制燃烧量。炉灰及热媒则落入炉床(206)下之灰坑(208),热媒较重则积存底部,炉灰则浮在液面上,灰坑(208)与热媒分离槽(214)与热媒回收槽(216),它们由通气连通管(215)连通,故它能保持一定液位,举形成虹吸收利热媒回收及炉灰出清。炉膛壳(213)型如波浪,它与燃气摩擦防止炉灰被带出。在出口处有一分离器(205),利用固定叶片导引燃气产生向下强力旋转,使炉灰因离心力及自由落体之加速力,两者之和大于燃气上升夹带力,则炉灰落于分离器底部。

2、热媒蒸馏锅装置之热传导:

根据傅里叶定理,每一平方米的传热面积,以1米厚度材料为导热介质,每1小时传热千卡数,为该材料导热度,上述算式是假定两端定温条件下,单位时间之导热度。如果高温端继续稳定提供热能,而低温端无法有效散热,则在某一段时间后,则两端达平衡。图5-6,是普通水汽锅炉热导,在双方稳定情形,所形成类梯式图形,今假设高温端稳定,而低温端无法有效散热,则上述图形随时间而成一水平线。由于燃料油燃烧可达1800°,假设低温端无法有效散热,由目前超合金也只能耐到1100℃,精密陶瓷可1400℃,因此如果低温端没有有效散热,则炉膛壳有限危险之热负荷。

热媒使用的一个先妆条件是从熔点到沸点之间,也就是不能让热媒蒸发,那么热媒本身而言,只有显热之需求而已,它是一个很微小之数目,我们可以假定为0,如此热的传导是炉膛板→热媒→原料,其中热媒我们只能把它视成一层金属板,为何要强调这一点,因为这是一种非常重要的观念,不能把热媒看成一般汽水锅炉之炉水,因为水这显热是1,而蒸 发潜热100℃时为539cal/g,因此依图5-6,如果低温端保持在107℃之散热,则锅壳钢板则在300℃安全范围里,如果锅内失水,则壳板上有815℃之热负荷,加上压力,则会塌下。在热媒蒸馏,作业上之需杳常要停料,一停料马上就象上述水汽馏炉缺水现象有很高之热负荷。为了防止这种现象,最好的办法是将燃烧器(202)或焚化器两者燃烧之燃气温度,与最高热媒温度接近,那么在停料时,最高温度也不会造成危险。如果只是一般点火、熄火控制热媒温,则会因炉膛迟延性等因素形成点火、熄火非常频烦,基于上述概念,规划出能平稳于某温度范围的燃气温度的炉膛。

3、定温燃气炉膛:请参看附图5-2、5-3

它由耐火材料将炉膛由上而下隔成六层,第一层及第二层为导热层(222),第三、四层为储热层(223),第六层燃烧层(224),它与上述低温热媒炉膛一样由燃烧器(201)、焚化器(203)、分离器(205)所组成,它多卫个循环气进入口(221)并使用了耐热砖所筑成阶梯式灰道(225),它容于炉灰落入炉床下之水槽(226)。燃气由燃烧层(224)经由5、4、3、2、1层排入烟囱(204),烟囱上装有一抽风机(227)协助排气,在抽风机(227)上烟道里设有一烟道切换闸门(220),当它切换时,使烟道不通往排大气(228),并封闭它,并使它通往循环道(221),而循环道则通往燃烧层(224),利用抽风机(227)在停火期间,使热气经由燃烧层(224)、储热层(223)、导热层(222)、烟道(204)、抽风机(227)、循环道(221)循环,使储热层(223)热能传给导热层(222),再由导热层(222)传给热媒。焚化器(203)之炉灰及热媒落入炉床下之水槽(226)里,利用流水出清炉灰及回收热媒。至于燃烧器(201)、焚化器(203)、分离器(205)与低温热媒炉膛一样,而在第二层进口侧有一紧急冷却风道(229)用于冷却过高炉膛壳温度,储热层(223)是由交错耐火砖筑成,燃烧层(224)则由耐火砖及保温砖筑成,导热层(222)在火侧预防高温氧化层剥落现象,涂上一层薄耐水泥以隔绝燃气。储热层(223)在交错炉砖间要有足够通气空间,同时要使点火时之清净所 气能畅顺,以防气爆之回火现象。

4、热媒直接受热炉膛:请参阅附图5-7

由燃烧器(201)及焚化器(203)产生之火焰经对流及幅射直接传热给热毁,不经由炉膛壳板,用传导方法传给热媒。首要条件热媒在燃烧高温不变质。它的流程如下述:用热媒泵(233)从热媒槽(235)吸取热媒压到蒸馏锅(9)顶部,经热媒封闭进料管(342),进入蒸馏锅里淋沥原料,渗到原料底部,经由有孔底反到热媒封闭出渣管(343),再经由沥干通道(505),流入堰流盆(234),图示共有六道之堰流盆(234)经由一道一道溢出,也就是一道一道受热,最后流入热媒槽(235)里。然后由热媒泵打出,重复循环之。炉膛与上述炉膛相同由焚化器燃烧器组成。其中焚化渣滓,不经冷却处理直接用气密通睡送入焚化炉膛里,以减少热损失。热媒及炉灰经由焚床下之回收水槽(226)回收之。定温燃气经由蒸馏锅(9)中心部位穿过,使蒸馏锅经由壳板传导受热。炉膛燃烧经由热媒温度及进料蒸发压力等因素控制之。

热媒直接受热,并将高温热媒存在热媒槽,利用耐热陶瓷泵(1400℃)将热媒经管路送入蒸馏锅。热媒放热后则由蒸馏锅底部经U型管流出,进入“热媒直接受热炉膛”接受热能,由于热媒只能携带显热(Sensibleheat),热量可能很少,故利用泵大量流动来达到要求,直接受热之热媒,先决条件在受热时不变质。热媒直接受热有许多优点,最明显是减小了炉壳之热阻,另则在高温状态下,蒸馏锅因有压力,如果史负责蒸馏,则材料可很好控制,它可用双重壳,两壳间夹以绝热材料,如此内层可采用耐酸碱、耐化学之材料,外层则经绝热材料支持内层之强度。同时可简化蒸馏锅,泌有液位计、液位保持设备、储存热媒设备等。同样在操作上,也简化只要控制热媒温度及热媒槽之液位即可,安全性也提高很多。

5、上述炉膛之特点:

A、能燃烧、焚化、回收热能、回收热媒、回收烟灰之多效功能。

B、用阶梯烟道回收炉灰。

C、利用炉膛吸力,使焚化炉自动进料。

D、利用非虹吸连通管分离热媒与烟灰。

E、利用旋风式分离器捕捉燃气之烟灰。

F、利用流水槽出清炉灰及热媒。

G、利用耐火砖筑成储热区。它在点火期间,吸取高温,使温度不致太高,熄火期间,回吐储温。它调节炉膛温度于平稳定温供热。

H、紧急冷却装置,它在炉设置冷空气进口,用冷空气冷却炉膛。及蒸馏锅紧急加水冷却装置。

I、直接受热及间接受热可混合调配运用。依蒸馏温度及热媒特性而定。

四、密封设备(3):防止蒸馏锅内之蒸气漏出锅外,和防止空气等漏蒸馏锅,它用于原料或渣滓进出蒸馏锅,用于蒸馏产品输出蒸馏锅及用于仪器、管路等设备通过蒸馏锅或与蒸馏锅结合时。

1、密封设备的原理:它由压力平衡法、逐段减压法、液体封闭法、U型管路法、惰气隔阻法。抽取法、混合法等方法达成密封目的。

A、压力平衡法:将蒸馏锅内外压力差减到最小,也就是将蒸发压力接近大气压力,利用下述方法控制蒸发压力:

a、冷凝量:凝气器容量、冷却水量、凝结液液面。

b、蒸发量、原料投入量、热媒温度。

c、不凝气抽出量:控制射出器抽出量或控制真空泵抽出量。

B、逐段减压法:利用机械方法,多段阻拦,使气体穿过阻拦时产生压降,多段阻拦,使高压段逐段降压,最后使压力差减到最小,达到阻漏目的。

C、液体封闭法:

a、两个气体压力不相等之容器,用一条U型管相接通,U型管内充以液体,当两容器之气体压力差小于液体柱高压力时,则该液体 柱,能使用容器达成封闭效果,反之如果压力差大于该液体柱高压力时,则会被吹通。

b、当蒸馏锅的进料管或出渣管,用U型封闭管,如果U型管内之液体是循环流动,则原料或渣滓,可利用此流动力带入或带出蒸馏锅,而同样也达成气体封闭之目的。

c、如果原料或渣滓,在热媒液位下进出蒸馏锅也同样能达气密目的。

d、固体物穿过液体的方法有:

①固体物本身重量或重力加速力

②液体流动力

③机械力

D、惰气密封法:一种不活泼之气,含氧量低于5%以下,称之为惰气,它可经由炉膛烟囱已经烧过之气体,加以冷却、洗涤、除硫、除湿、化验、加压、储存就能运用,或使用市售之H2或CO2此种气体介于空气与蒸馏气之间,对两者都不会有很大影响,也就是对双方都能相容,则这些气体可用来阻断空气与蒸气之交流。例如在进料管加入惰气,则在进料口,有惰气冒出,而原料之重力大于惰气之浮升力时,则不影响进料,但空气则被剂出,而在进料管底部则因惰气的阻拦使蒸汽不漏出。实用上它配合逐段减压法,可减少段之数目。

E、抽气法:高压端经一段管路通住低压端,在该管路适当位置设置抽气管,将高压漏至此之气体,抽到相容之场所。抽气法用于逐段减压设备里,将漏出之蒸汽回收到凝气器,可减少段之数目。

F、混合法:用上述五种密封方法加以混合运用。以下用流程举例说明:

2、密封设备之实例说明

A、气密闸门:附图6-1~6-5:分为动力气密闸门及非动力气密闸门,非动力气密闸门又分为定量气密闸门及自调量气密闸门。

定量气密闸门:加附图6-1所示,主要机件有闸门(301)、闸门(302)、闸门杆(303)、支轴(304)及平衡锤(305),平衡锤(305)用闸门杆(303)与闸门(301)相连,两者由可转动的支轴(304)固定于进料通道(307)壳上,平衡锤(305)之重量经支轴(304)之支点使闸门(301)与闸门座密合。原料利用本身重量及位能撞开闸门(301),原料通过后,闸门被平衡锤(305)之重量与位能,压回闸门座(302)上,平衡锤可利用其固定螺丝(308)调整平衡锤(305)与支支轴(304)之距离,然后固定之。闸门(301)上端面,设有防撞球面(306),可防气密接合面长期被撞而磨损。

自调量气密闸门:请参阅附图6-2所示。它的结构与上述之定量气密闸门大部分一样,只有平衡锤(309)可自由滑动,非固定式使打开重量(较重)与关闭重量(较轻)不一样,其操作原理如下:

a、在某一定速定量管路上,在其管路中间某一段,加速流动一段时间,然后又停止一段时间。如果加速时间之流量除以加速时间及停止时间之和等于定速宣        之时间流量。则上述之加速停止之管段不会影响正常流量。

b、在加速以后停止,在停止这一段时间里,于停止段形成原料积集。

c、原料积集及原料在正常流动情形下,两者有重量差出现。

d、自调量气密闸门,当原料积集到某一数量,重量足以打开闸门,则闸门被压开,当积集之原料边速被放出达正常流量,则平衡锤(309)压回,使闸门关闭。

自调量闸门平衡锤(309)在闸门杆(303)上能自由滑动。闸门杆(303)使闸门(301)与平衡锤(309)为170°相接。闸门开放角度为60度,关闭时与水平线呈20度上升角,打开时与水平线呈下倾40度。但经支点后闸门杆在闸门开或半都与水平线呈30度夹角,因30度倾斜角,使平衡锤在闸门关闭时滑离支点,娄闸门打开时滑近支点,形成杠杆力点距离不同,造成打开较重,关闭时较轻。假设正常流量时闸门受力0.1kg/cm2则闸门打开设在1.2kg/cm2,关闭设在0.4kg/cm2。如此可稳定开启及关闭。如果使用定量闸门,则可能于1.2kg/cm2打开而可能在1.1kg/cm2则又关上,形成摇摆不定无法气密。

动力闸门:请参阅附图6-3、6-4

用气压、油压、水压等为作动力,开启动力闸门。感测器经电路电磁阀(335)去操纵动器(333),再由作动器去打开或关闭闸门(301)。

闸门通道:请参阅附图6-5,它由多道上述动力或非动气密闸门组成,多道闸门串联成一通道,可形成逐段减压方式之密封装置。

B、液体密封管:如附图7-1~7-4所示

a、热媒封闭管:图7-3之进料滑道(346),它在热媒液位下穿越蒸馏锅壳,则热媒因连通管原理液位一样高(蒸发压力与大气压力相等情况下), 原料利用自由落体、加快力进入蒸馏锅。如附图7-1出渣螺旋机之热媒封闭管(343),它的下端被热媒渣淹没形成热媒封闭管,渣滓利用机械力穿越封闭管。

b、U型封闭管:两条管路在U型管前合并,U型管后又分离,其中一条为原料或渣滓管路,而另一管路为热媒或冷却水管路,在二条管路合并,这一段中利用液体达成密封目的。

①进料热媒U型管(346),它由热媒泵压来大量之热媒,流经U型管(346)产生强大流动力,把原料带入蒸馏锅里,而U型管之热媒阻隔了空气与蒸气之交流。

②U型管(345及344),它可用于进料管及出渣管。

进料管可同时洗涤原料,并封闭管路。出渣管可同时冷却渣,并封闭管路。通过U型管段后要将液体分离沥干。

c、滑块方法:请参阅附图8-1、8-2、8-3。在一定轨迹运行之动件,精密加工成滑动面,再以一静件精密加工成滑块,利用弹簧压力,使滑块压上滑动面。两者精密结合而气密之。原料槽转轮(312)是动件,在其两侧及顶面精密加工成滑动面。块(313)为静件,弹簧(314)使滑块压在原料箱转轮(312)上。滑块及弹簧皆装置在原料箱密封装置里(319)。它固定在热媒蒸馏锅外壳上(310)。换料气密闸门(321)为动力式,它位于原料箱转轮(312)之上方,它使原料箱架(311)保持气密。有三个原料箱架(311),在原料箱密封装置(319)里(它们依旋转方向之顺序)同时进行抽除蒸气(322)、换料(323)、抽除空气(324),它们都由滑块保持气密。用弹簧及滑块可使动件有少许误差之弹性。

五、蒸气和管路系统(6)如附图9所示,原料进入热媒蒸馏锅(9)里浸入热媒中吸热蒸发,蒸气上升到凝气器(1),经二折回转,到达凝气器(1)左右两段上部。蒸气        到此大部分凝成液体。凝结液用U型输出管(103)流到液体前置槽(601),再用U型管(103)送到凝结液储槽(603)。凝气器(1)左右两 段上部之不凝结气体。由两段式射气器(608)及真空泵(604)经冷却器(605)压往不凝结气低储槽(606),当达到足够压力时,再由压缩机(607)从涕些气低压储槽(606)经冷却器(605)压入不凝结气高压储槽(609)储存,U型管(103)能使不同压力之储槽保持压力,但能使液体因位差而流通,开机初期,用射气器(631)及真空泵(604),抽出系统空气。经由排大气管路(625)排出系统里的空气。不凝结气高压储槽(609)及凝结液储槽(603)有管路通达炉膛。

蒸气管路系统之特性:

A、凝结器安置在蒸发空间里,能降低蒸发压力及缩短高温流程。

B、系统使用前置槽(601)及凝结气低压储槽(606)之二段方式,使管路系统在操作上较具弹性。

C、系统运用U型管连通不同压力之各器槽,它能使各器槽维持既有之压力下,使槽内液压能自动流出,同时液体维持一定之液位。

D、利用蒸气系统,控制蒸发压力在热媒蒸馏锅装置是很重要操作。

六、惰气管路系统:如附图10所示。

蒸馏锅炉膛烟囱(701)之低氧排气,经由PH8/NaOH碱性水洗器(702)、过滤器(704)到达抽风机(703)之入口,从抽风机之出口,经冷却器(705)、干燥器(706)、氧气分析仪(707),压入低压储槽(708)。从低压储槽(708)用压缩机(709)经冷却器(710)、干燥器(711),压往惰气高压储槽(712)储存备用。从低压储槽(7080有一管路通往烟囱(701)处,它分流两处,一为排大气,另一为除灰冷却使用。从高压储槽(712)有一出口管路,它与惰气辅助系统汇合,提供惰气级热媒蒸馏锅装置使用。高压储槽(712)另一出口管路与上述低压出口管到烟囱处(701)汇合,用途一样

惰气管路系统之特性:

A、运用烟囱排气当惰气,既经济又符合环保原则。

B、利用PH8~/NaOH水洗器(702),去可除去硫分、烟灰、能冷却排气, 也能保持微碱性,水洗器也不会起泡沫

C、高、低压储槽,使系统压力平稳,利于操作。

D、利用低压储槽(708)收集之惰气,冲烟囱接管之烟灰,也冷却该段管路。

七、冷却水管路系统(8),如附图11所示。

冷却水泵(801)从蒸发水槽(818)吸取冷却水将其打入冷却水管路系统。冷却水由冷却水泵(801)出口,并联进入凝气器(803)及其旁通阀(804),它们的出口再汇集一起到分流总管(805),由分流总管(805)再分流到分流旁通阀(806)、不凝气冷却器(807)、惰气冷却器器(808)、轴承冷却器(809),及其他杂项冷却器(810),把这些冷却器的出口管又汇集在一起,并进入汇流总管(811),再由汇流总管(811)并联分流到渣滓冷却器(812)及它的旁通阀(813),它们两条出口又汇集在一起经射气器冷却器(814)到冷却水塔(802),再流回蒸发水槽(818),如此循环流动。冷却水塔(810)除了利用大气强力的对流冷却外,尚能补充消耗之水量,并提供冷却水系统之膨胀及脱气等功能。冷却水管路系统各部配以旁通阀,因为冷却器为小管径之热交换管,流体阻力大,利用旁路阀调节冷却器之冷度,可维持系统正常流量,使冷却水压趋于平稳。

八、原料渣滓输送处理系统(参阅附图3-1~3-3及附图20-1、20-2)

在前“连续式热媒蒸馏锅”段里,已经将“输送带换料装置”及“热媒泵换料装置”为主的两“原料渣滓输送处理系统”为例以流程及图解并详加解说,这里不再重述,请参阅前述。

1、原料渣滓输送处理系统之特性:

A、本系统将蒸馏锅之原料前处理系统、密封设备、进料蒸馏出渣作业及渣滓后处理系统,加以整合成一完整系统,同时简化主要元件外,将整个复杂流程加以简化以利于操作及控制。

B、整个系统的规划目标,要能达到全自动之要求。由于热媒蒸馏在作业上有热之传递、换料作业,都是快速而且灵敏。唯有全自动才能使热媒蒸馏达到预期效果。

C、系统上一些创新作法:

a、利用重量或位能,使原料和渣滓,达到运行进料、出渣等目的。

b、利用U形管来导引有压力差容器里的液体。

c、在高温地方利用平衡锤来代替弹簧。

d、利用热媒之封闭性,及流动力来进行换料作业。

e、利用冷却水,进行渣滓冷却作业时,同时也达成气密出渣。

f、利用原料洗涤作业也达成气密进料。

g、利用惰气进行隔阻空气或蒸气及渣滓冷却。

2、原料渣滓输送处理系统的主要元件:

A、原料整列机:参看附图12-1、12-2、12-3,它由马达动力的方型震动台,能上下左右震动,震动台四个角落A、B、C、D,A-D、B-C为对角,A为最高,B、C其次,D最低。也就是A、B、C和D倾斜。震动台为滑动滚轮组成,因此震动台里的原料皆向D滑动,D处设有限制高度之挡拦(492),原料到此只能单层通过。出了D由D到E、F、H皆为下坡道,下坡道宽度只能单列牟料通过。而F到H有两道相互联锁之栅栏(491),而两栅栏相距一个原料长度,当一栅栏打开另一则关闭,反之亦然,如此形成单列单层原料,每次只能一件原料出口。

B、惰气冷却装置:参阅附图3-1之9。

利用惰气冷却水与渣滓之间的冷却介质。它由热交换器、鼓风机、冷却输送机、惰气所组成。冷却输送机为可调速,使渣滓有足够冷却时间。

C、闸门通道:由多道闸门串联而成之通道,它们形成逐段减压方式,配合惰气及抽气方式形成一密封通道。附图3-1之C3、C5、C8、C10为非动力定量气密闸门通道。附图13-1之409为动力气密闸门通道。固体原料 为非塑性之粒状或块状。只能以逐段减压方式才能达到,气密进料之条件。而结构简单、动作灵敏之闸门所组成之闸门通道,最符合逐段减压之条件。闸门开放要快时间要短,所积存原料能迅速落入下一闸门,每道闸门交错打开。配合惰气增压及抽取部分蒸气,以达密封条件。

D、液体封闭管:在管道上利用液体阻断两端气体流通之方法。但两气体之压力差,要小于液体柱当量面积之重量为其先决条件。

a、在附图3-1热媒封闭管滑道(C6)及出渣热媒封闭管(C7),它们是一管道底端在热媒液位线之下,也就是利用锅中热媒封闭进料管路或出渣管路,原料及渣滓穿越热媒而出锅外,如此蒸气不会逸出,空气不会带入。同理出渣螺旋机底部浸在热媒中亦是封闭管。螺旋状之动件,则是使原料或渣滓继续移动。

b、U型封闭管,管道流程中,有一段U型下垂管路,下垂段充以液体,形成液体柱利用此液体重量大于气体压力差而达成封闭气体之目的。

在附图20-1热媒封闭进料管(486)及水封闭出渣管(490)及附图22-1洗料水、水封闭进料管(511),都是U型封闭管之实例。U形封闭管用于进料或出渣,它可利用热媒或冷却水或洗        料水。除了封闭气体外,原料或渣滓是移动体,因此穿过U型管之原料要保持继续移动为必要条件之一。某些原料在蒸馏前需要洗涤,这个过程可以结合密封及进料、洗涤为一体。渣滓需要冷却,亦可结合冷却、密封、出渣于一体,以简化流程及机件。

E、输送机:在系统上,它能提升位能,延长输送时间,如际图3-1的原料输送机C1提升位能。抽气设备C4延长冷却时间及提升位能。它们采自市售成品,为密闭外壳与系统共构成一通道。

F、后处理系统:请参阅附图3-2如下述:

细粉碎机(C13):以锤磨机为主,锤子用活动支点与转子连接,并由转子带动,定子为挖有内构槽的外圆壳体,转子快速回转,使锤子因离心力而保持径向,如有阻碍则能弹性后缩。它与筛板(C23)、再循环槽(C22)利用惰气回送,施行重循环锤磨。

磁筛选机(C16):它是一个圆形转子,带有强磁力,经细粉碎之渣滓,落在下降        半圆上含铁质之渣滓将被吸得往上升半圆,在上升半圆被刮下,落入含铁渣回收槽(C13),没铁质之渣滓将直接落入细粉碎机(C17)之入口。

细粉碎机(C17):由两个相向,不同转数、斜槽转子高速转动,连磨带吹,粉状渣将因比重不同而落入不同回收槽。

G、焚化料输送系统:请参阅附图3-3,它如下述充程,详细解说参看炉膛段。

含热媒渣滓回收槽(C19)→焚化料槽(C25)→焚化料槽闸门(C26)→

H、渣滓亦可不经冷却,用气密管道,直接送往焚化器,以回收热能及热媒。

九、热媒(10)

“热媒蒸馏锅装置”利用热媒(10)为热能传递介质,它吸收各种产生热能物质或设备,将热传给蒸馏原料,热媒运用于本装置,除了传递热能外,在管路或通道上,需要有几种特性:一、可塑性,二、气密性,三、流动性,它在使用的环境里,主要为液态,在某些特殊场合,气能或粉状固态亦能达到目的。它的要求条件在前段“主要元件及功能”里已说明,以下将针对几个运用上的重要概念,加以深入文化讨论。

1、在蒸馏原料受热范围里,热媒在此温度范围,是稳定、不热解、不变质、能连续循环运用。

2、渣滓夹带热媒,在操作上无法到达绝对零值,只能降到最低量,因此被带出之热媒必需易于回收,同时它在自然生态环境里,易于处理,控制及安定化。

3、渣滓焚化时夹带之热媒,如能抗高温氧化是最理想,焚化后应容易还原,最好能比别的物质更易还原。

4、热媒在“媒蒸馏锅装置”可由下列几个原则受热:

a、间接受热:例如利用燃料于炉膛燃烧,热能由辐射、对流、传导、经炉膛壳板使热媒间接受热。或经由热交换器使热媒受热,例如钠热交换器。

b、间接定温受热:例如利用燃料于炉膛燃烧,热能由燃膛耐热材料吸收,再利用燃气或循环气体,经对流加热壳板,间接使热媒受热。

c、直接受热:利用燃料在热媒上部直接燃烧,热能用辐射、对流直接使热媒受热,或利用电热器、电极棒、直接使热媒产热。

5、热媒在直接受热时,在蒸馏锅中,使蒸馏原料无氧受热,渣滓随热媒出锅,并使热媒与渣滓分流,利用渣滓焚化使热媒受热,而热媒利用焙烧(氧化)烧掉杂质,再利用渣滓缺氧受热段,使热媒还原(去氧),如发化热媒。

6、热媒阶段应用:热媒如果含有足够之热能,则可让蒸馏锅共用一个热媒系统。如此可同时蒸馏多种原料,同时利于热能之平衡。

7、热媒与蒸馏添加物,在蒸馏原料受热,蒸发时,加入添加物,以改变产品之品质,例如柠檬酸防止食用油氧化或加H2改变氧体及液体之含量比例,或NaOH除硫或某利添加物能稳定热媒品质或改变渣滓成份,以利回收或抛弃。在热媒蒸馏上,能简单达成本项操作方法,它除了能简化操作程序外,更能节省许多能源。因此在热媒选择上,亦要考虑,它与添加物之关系。

8、热媒之比热及导热度

热媒之三态中,主要用在液态,有些热媒气化时能不影响产品品质而且凝结后,两种液体或气体容易分离时也可用到热媒之气态。气态与液态在运用上最大差别在气态液化时能大量放出热能,但它必须在凝气段增加设备。而在粉状固态,因密度大故热容量较大。原则上我们利用液态因此也只用其显热能力,也就是比热值。在热媒间接受热时,我们希望热媒导热度要好,如此它的比热会小。如果热媒直接受热时,我们希望它的比热要大,也就是它的热容量要大它能携带更多的热能。但比热紧质量计算,如果以体积考虑,则密度也是重要因素。

十、换料装置(4),因其原料要求不同,换料装置分为以下几种:

1、螺旋机换料装置:请参阅附图13-1、13-2流程:

输送机(404)→定量机→(405)→粉碎机(406)→惰气送料机(407)→气体分离器(408)→第一道闸门通道(409)→进料螺旋机(401)→蒸馏螺旋机(402)→出渣螺旋机(403)→第二道闸门通道(410)→惰气冷却设备(411)→第三道门通道(412)→渣滓后处理系统。

主要机件:

螺旋机:管子型之外壳为静件,其内部装以连续叶片,由一中心轴带动,由于作用不同材料亦略有不同。

螺旋机        叶片材料        外壳材料

进料        无孔板材        无孔板材

蒸馏        有孔板材        有孔板材

出渣        无孔板材        有孔板材

蒸馏螺旋机(402)位于热媒液位下,有孔外壳供热媒渗入、蒸气逸出,有孔叶片可减小泵动热媒。出渣及进料螺旋机(403)及(401)底端亦位于热媒液位,为封闭管作用,防止蒸气漏出。出渣螺旋机(403):除了出渣外,尚需沥干热媒,因此它的叶片为有孔板材,外壳内侧于长度方向刻有沟槽供热媒回流。

2、液体泵换料装置:请参阅附图14-1、14-2、14-3,它用于液体原料的热媒蒸馏锅。

液体原料→过滤器(481)→原料槽(482)→过滤器(481)→高压泵(529)→过滤器(481)→针阀(414)→出渣螺旋机(413)→闸门通道(445)→液体原料用高压泵(529)经针阀(414)喷入有腹管(415)之出渣螺旋机(413)里,大部分双成蒸气,经螺旋机孔板逸出,进入凝气器(1)少部分之渣滓经螺旋机刮出。

主要条件:

高压泵:高粘度的液体宜采用活塞式泵低粘度则用齿轮

针阀:参阅附图14-2,它利用原料压力顶开。当压力低下则关上。由压力调整螺栓(423)压下弹簧(417),弹簧压下针阀(414),针阀压着阀座(418),鸸菜成紧密结合。当液体原料压力作用于针阀之下端面,压力足够进推针阀向上移动,使针阀尖端离开喷口(427),液体原料则喷出。针阀向上移动后,液体原料作用于针阀之面积,增辑尖端面积,形成打开压力大于关闭压力,有压力差针阀才不会跳动。

出渣螺旋机(413):它的结构与前段螺旋机换料装置,大致相同,但本发明则多了腹管,其断面呈胡芦状,供针阀喷料的空间或热媒回流等用途,A-A、B-C、C-C为不同之断面惰形。

3、输送带换装置:请参阅图15-1~15-6,流程已于原料渣滓输送处理系统详细解说,(请参阅附图3-1~3-3),两条平等的圆弧型通道,一条在上方另一条在下方,两条皆以凝气器中线为不同点圆心,上述两通道皆穿过蒸馏锅,两端各一小段在锅外,上通道在锅内段以孔板材制成。其余皆以无孔板材为料子。如果以一条输送带穿入上通道,出来后再穿入底下之下通道,然后环接起来。两端以两个齿轮吊撑。并把两端气密封闭并以导轨使输送带依既定弧度运转,这就是本发明主元件之概况,附衅15-1,以上通道(436)为换料通路适合块件原料,流程如下述:原料由滑道(442)冲入蒸馏锅(9),坐于上通道(436)的滚轮杆(429),被输送带(428)运行,一方面吸热蒸发,另一方面被输送到出渣口。输送带(428)由滚轮杆(429)组合而成,滚轮杆(429)由链条(430)带动,而链条(430)由主去化(431)带动。在随动轮(432)用可调弹簧(439)拉开使链条(430)紧贴导轨(434)运行。整条输送带与进料管及出渣管共构,形成气密通道,蒸气于孔逸出上升进入凝气器里。

附图15-2,以下通道(437)为换料通睡,适合切碎原料,它的流程如下述:

原料由百料近(513)进入,由隔板(438)刮动进入热媒液中(330)及蒸 馏锅(9)中,受热蒸发蒸气由孔板逸出。渣滓由出渣口(332)出去,经冷却回收或直接送去焚化。

4、滑道换料装置参看图16-1、16-2、16-3,流程:

原料经闸门通道→滑道(442)→蒸馏螺旋机(440)→出渣螺旋机(441)→渣滓冷却及后处理系统。

本发明适合大块固体原料,原料利用本身重力及加速力,通过闸门通道及滑道穿潜热媒进入蒸馏锅及蒸馏锅(9)里的大直径蒸馏螺旋机(440),它有较大的节距,原料进入后,浮起来被螺旋机带动进入出渣螺旋机(441),滑道依据热媒之比重及原料之浮力、重量、调整滑道之高度,使原料有足够冲力进入蒸馏锅。蒸馏及出渣螺旋机与前述结构相似。

5、链条换料装置请参阅附图17-1~17-5,图示里是一个蒸馏锅(9)安装了两组安全相同之链条换料机,它以循环链条(449)为主体,由主动链轮(450)带动,以随动链轮(451)拉紧,并保持一定路径,链条带动可放置原料箱(447)的原料箱架(448)。链条以步进方式运转,每次移一个原料箱架之距离,停住进行换料,再步进再停换料,如此循环运行。

原料箱在未装原料时称空箱,装妥原料时称原料箱,完成蒸馏原料变渣滓时称渣滓,如此分别以利说明。

流程A:链条换料装置以两个循环流程同步运转,相互搭配而成。以下分别说明流程A:

换料口(445)→热媒封闭管(446)→进入热媒液中→随动链轮(451)转向→升出热媒液→热媒封闭管(446)→主动链轮(450)→换料口(445)。

流程B:(未图示)

放箱处→冷却封闭道→渣滓倾倒处→装原料处→洗涤封闭道→取箱处→放箱处。

换料:停止流程运转→机械臂移到流程A处→由换料口(445)取出渣滓箱(447)→机械臂移到流程B处→将渣滓箱放入放箱处并由取箱处取得原料 箱→机械臂移动流程A处→由换料口(445)将原料箱(447)装入原料箱架(448)→机械臂退出换料口(445)→流程运转。

主要元件:

链条换料机:

上下各有一对同轴链轮,同时带动责任要平行且相同之循环链条。

上同轴链轮位于蒸发室里为主动链轮、

下同轴链轮位于热媒液中为随动链轮。

原料箱外侧有两个支,用以负载本身重力,它分别挂在两链条内侧,原料箱(447)利用本身的插销,固定在原料箱架(448)的锁孔(458),原料箱(447)在原料箱架(448)里被链条(449)街环运行。

热媒封闭管(446):

每一换料机共有两热媒封闭管,它为一气密通睡,上通换料口,下端被热媒封闭。

换料口(444):

它位于主动链轮(450)最高外。它由闸门通道(445)、密封惰气(501)抽真空管路(502)所组成。而其中闸门通道(445)是由多道动力闸门串联组成。机械臂能进入换料口(444),由原料箱架里取出及装入原料箱。

原料箱(447):

为长方体型,除了盖子(445)外,其余五面以孔板材制成,盖子上有抓孔,供机械臂抓住原料箱用。当机械臂抓住抓孔时,插销(456)缩入,不抓时,则插销凸出。因此机械臂装卸原料箱是一起同时达成。

6、直轮换料装置,请参阅附图18-2、18-3、18-4、18-5,垂直的转轮简称直轮(459)装在水平的带动轴(460)上,在直轮周缘上均匀设置许多原料箱架(462),直轮依固定轨迹运转。在带动轴(460)下方为高热媒液位线(329),直轮下部浸在热媒液中,上部则在蒸发空间里。在转轴(459)水平直径线与锅壳相交处上方,设有换料口(464)。图示带去同(460)同 步带动完全相同的四个直轮。直轮(459)每次转动一个原料箱架之距离,每转动一次即换料一次。

流程:

流程A:抽蒸气→换料处→抽空气→蒸发空间(预热)进入热媒中→升出热媒液→蒸发空间(沥干)→换料口。

流程B:与链条换料流程B一样。

换料:与链条换料流程的换料项一样。

主要原件:

原料箱架(462):顶面为开口,底面有排泄管(324),其余四面为气密体,底部除了有排汇管(324)外,尚有滤网(323)、固定架(322),排泄管于换料时被热媒封闭,在蒸馏时排泄蒸气,沥干时排泄热媒。

原料箱(461):由孔板材制成,顶面为活页型,有抓孔(457)。底部有固定座孔(463),机械臂用旋转法装卸原料箱(461)于原料箱架(462)里。

密封设备:已于密封设备段里详细解说滑块密封设备,请参阅之。

换料口(464):由密封设备,抽真空系统(502)、密封惰气(501)及三个气密原料箱架(462)所组成。

附图18-1亦为直轮式换料装置,但不同于上述原料箱方法,上述适于混杂原料,而阴图18-1适于切碎单种原料,它由进料管(513)进入由隔板(438),带动浸入热媒中(330、329)进出蒸馏锅(9),最后由出渣口(332)接冷却系统等,本换料装置之直轮为连续运转,原料亦为流动方式进料,结构简单为最大优点。

7、横轮换料装置:请参阅附图19-1~19-4

横轮(468)低于热媒液位且平行之,装于垂直带动轴上(460),它的周缘上,均匀装设许多原料箱架(470)用以放置原料箱(472)。换料口罩住两个原料箱架(470)同时进行取出渣滓箱及放入原料箱之作业。横轮(486)位于热媒液位下,换料口(471)下端由热媒封闭。横轴(486)每次转动一原料 箱距离,每转一次,换料一次。

流程:

流程A:取渣滓箱之换料口→装原料箱之换料口→蒸馏锅里循环一转→取渣滓箱换料口。

流程B:因链条换料的流程B一样。

换料:由两支机械臂同时进料换料。

一支由“B”取原料箱装入“A”之原料箱架

另一由“A”取出渣滓箱放入B之放箱处

主要元件:

原料箱(472):与直轮原料箱一样。

原料箱架(470):为空架体,用以固这原料箱(472)。

换料口(471):由闸门通道、机械臂、进行二段式换料。

横轮换料装置:在箱式换料方法中,横轮为最简便,它安全且快速为最大优点。

8、热媒泵换料装置:参阅附图20-1、20-2

本发明之流程已于“热媒泵换料装置为主原料渣滓输送处理系统”已经详细解说,请参阅。

主要机件:

a、热媒泵:以耐高温陶瓷为材质的齿轮泵。它使用耐温耐磨之轴封及轴了。

b、计量槽:它的主要功能是以定量、定时之切碎原料进入进料系统切碎机储槽(498),用时间继电器,于一定的循环时间为可调整方式。原料进入计量槽之数量为可调式,多余将被溢出。

c、螺旋机:本发明有两组螺旋机,一为蒸馏螺旋谢机另一为出渣螺旋机,它的结构与螺旋换料装置所述相同,请参阅之。但是由于进料的需要,在蒸馏螺旋机有10°到20°之下倾角,使进料端高于热媒液位。如此使螺旋 机场能刮到原料,并使热媒泵出口能流畅。出渣螺旋机,在它的圆形外壳内侧,加工多道长度方向之热媒排泄槽,以利于沥干渣滓所夹带之热媒,排泄槽之宽度依原料的粒度,要适当,以防阻塞流动。同时在沥干渣滓所含热媒的过程中,要保持温度。

d、定温燃气炉膛(2):它分成六层,将燃料燃烧之高温段,移开蒸馏锅利用耐火物吸限热能,在不点火时期,吐出热能,如此使传热段,维持一定导热温度。详细请参阅炉膛段。

9、止回闸门换料装置:请看附图21-1、21-2

本发明在换料流程与前述热媒泵换料装置很相似。它不用热媒泵进料,利用原料本身重力及位能,冲开止回闸门(509),而进入热媒蒸馏锅里,为了防止蒸气由进料管(513)漏出,或进料管(513)与蒸馏锅(9)之间压力差过大导致止回闸门(509)打不开。由惰气(501)及自动调压阀,检测蒸馏锅压力组成“进料管调压装置”(508)利用惰气调整进料管(513)的压力。原料由输送机(504)、切料机(498)、计量槽(513)、止回闸门(509)、进料管冷却器(503)到达蒸馏螺旋机(440),渣滓由蒸馏螺旋机(440)出口浮入,出渣螺旋机(441)底部进口,经喷水冷却通道(487)水封出渣管(490)、沥干管进入后处理系统。

10、螺旋转盘换料装置,请参阅图22-1、22-2原料渣滓流程如下:

进料口(524)→可调时进料机(518)→洗料管(510)→洗料水封闭管(511)→沥干管(512)→进料管(513)→止回闸门(509)→螺旋转盘及定盘(514及515)→螺旋浮转(516)→出渣螺旋机(441)→喷水冷却通道(487)→冷却封闭出渣管(490)→沥干管(512)→渣滓后处理系统。

在进料前处理方面使洗料作业,密封进料结合一体。出渣方面是冷却与封闭结为一体。在蒸发空间是充分利用蒸气预热粞发明之特点。

螺旋转盘(514)随转轴(517)依一定方向转动,它的底部有向下之螺纹,如附图22-2所示,它由内向外系顺时针转向,另一种螺旋转盘则由内向 外系反时针转向(未图示)。最底层之螺旋浮转盘(514),它随热媒液位高低而上下浮动,也就是与热媒液位保持一定高度。它与螺旋转盘(514)不一样地方,是在它最外周的螺纹(525),外加有扩散叶片(526),同时它的外壳,有一扩散区(527),为安置出渣螺旋机(441)的地方。每一螺旋转盘(514)与一个定盘(515)为一组,原料系在定盘(515)上,它不转动,当螺旋转盘(514)转动,将依螺纹(525)转向及转轴(517)转向,使原料由圆心处移向圆周处,或由圆周处移向圆心处,而螺旋浮转盘(516),因原料上浮而不需定盘(515)。

原料在最上层的转盘(514)是由内而外,第二层则由外而内,如此交互动作。但最低层(516)必须由内而外,原料到螺纹(525)圆周处,被扩散片(526)驳动,原料会集中到扩散区(527)进入出渣螺旋机(441),经出渣螺旋机带出,经冷却、渣滓后处理系统回收之。

11、旋流式换料装置:请参阅附图23-1,其流程如下述:

原料流程:

进料口(524)→可调量进料机(518)→进料管(513)→热媒封闭管(486)→旋流通道(520)→热媒封闭管(486)→出渣螺旋机(441)→喷水冷却通道(487)→水封闭出渣管(490)→沥干管(512)→渣滓后处理系统。

热媒流程:

热媒蒸馏锅(9)→热媒泵(483)→热媒管路(484)→射出器(485)→热媒封闭管(486)→旋流通道(520)→热媒内锅(519)内层→热媒内锅(519)外层→热媒蒸馏锅(9)。

结构:

炉膛(2)位于热媒蒸馏锅(9)圆心部位,两者为共同圆心之圆柱体。而热媒管路(484)有一大段位于烟道之圆心部位。旋流通道(520)为孔板材,它在炉膛(2)与蒸馏锅(9)外壳之间以很小下倾角度盘旋而下。蒸馏锅(9)分内外两锅,内锅(519)漏斗型,它承接由旋流通道(520)滴落之热媒。然后由它 的内层底部向外层,溢流到蒸馏锅里。炉膛(2)外围,由热媒内锅(519)内部所盛装之热媒包围着,焚化器(203)位于蒸馏锅底部,它与炉膛(2)之燃烧器(201)成斜插相接。它的低部为回收水槽(226)利用流水方式回收热媒及炉灰。

作动:

利用热媒流动力将原料带入旋流通道(520),原料则在旋流通道有孔底板上。热媒进入旋流通道(520)后,逐层往下漏滴,此漏滴之热媒推动有孔底板上的原料缓慢下滑。

螺旋道最底一层,底板为无孔板,同时加肯孔之顶板,热媒将由有孔顶板进入,因底板无孔,无法下滴,则形成热媒流,将原料流往热媒封闭管(486)挤入出渣螺旋机(441)底部入口。有孔顶板防止原料上浮用。蒸气是顺着流通道的空间往上旋逸进入凝气器(1)里。热媒(484)在炉膛(2)、烟道(204)之中心上升吸取热能并于射出器(485)产生强大流速,经由封闭管(486)将原料带进蒸馏锅。

而附图23-2为热媒直接受热方式的旋流式换料装置,它与上述大致桢。出渣方面则用U型管方式,渣滓直接送往焚化。热媒被沥出后经由堰流盆(234)逐盆溢出往下流动而与火焰流动呈相反方向,最后流入热媒槽(235),由热媒泵(483)打往蒸馏锅(9)。

旋流式换料装置之特点:

a、在蒸馏锅里没有动件。

b、螺旋道(520)依着炉膛盘旋而上,它是良好导热翼片。

c、蒸气是顺着螺旋道(520)之节距空隙往上升动,而热媒则由上下滴使蒸发空间,有效均匀搅动使热度很均匀。

d、蒸馏锅(9)、炉膛(2)、热媒管路(484)为同一圆心之共构体,除了结构简单有效吸取热能,使燃烧器(201)室,不必太猛烈之火源,有效降低高温材料之热负荷。

e、炉膛壳不承受热媒之重量,在高温状况下是很重要的特色。

f、原料在螺旋道(520)之有孔底板上,由烟道(204)传来之热能,及蒸气热能经由底板煎着里上热媒的原料。而下滴之热媒缓慢推动它下滑,使它有足够时间吸取热能,因此燃烧度能很灵敏的反应蒸发度上。

g、炉(2)外壳,由热媒外锅(519)有效保持一定液位所包围着,防止高温壳板裸露,同时使出渣机具有一稳定有效封闭液面。

12、漏斗型换料装置:请参阅附图24-1

它的流程与前述旋流式相似。进料用热媒流动力出渣用螺旋机。原料进入漏斗型之蒸馏锅,热媒则由其底部孔板漏回热媒内锅(519),原料依本身重力及被热媒向下流动力及热媒滑润作用,及漏斗下窄型之导引,使原料自行往下移到螺旋机(441)里。

原料下移过程中,散料板(521)及导料板(522),使原料缓慢自行旋转,而超均匀。导引板(522)同时亦是导热翼片。热媒由顶部淋沥而下经散料板(521)及导料板(522)使它很均匀淋沥所有原料,由于热媒内锅(519)保持一定液位,最后原料浸在热媒液中,进入出渣螺旋机(441)之进口。

蒸气由底部向上渗入原料堆而上升,经由滤板(528)进入凝气器(1)。

原料受热途径:(1)淋沥而下之热媒。

(2)经由接触导料板(522)、烟道(204)外壳。

(3)与蒸气接触。

(4)底部浸入热媒液中。

当进料容积与出料容积相等时:

则蒸馏时间= (蒸馏锅里之原料容积×单位时间)/(单位时间之进料容积或单位时间之出渣容积)

特点:

结构简单,热效率高,能大量化,热能需求稳定为最大优点。其余特 大致与旋流式一样。

图24-1为热媒间接受热炉膛。

图24-2为热媒直接受热炉膛方式,它适于高蒸馏温度使用。

它的出渣方式比附图24-1简化,利用U型管(343)达成出渣作业,热媒利用堰流盆(234)逐段溢出受热,最后高温热寻流入热媒储槽(235)火焰则与热媒流向相反由下往上吹动,经蒸馏锅中心而出。火焰与热媒流向虽然不同,但热量则一致,使受热能合理达成。

附图的图面说明如下:

附图1-1传统蒸馏系统示意图。

附图1-2锅式热媒蒸馏系统示意图。

附图1-3连续式热媒蒸馏系统示意图。

附图2-1锅式热媒蒸馏锅内锅结构图。

附图2-2锅式热媒蒸馏锅内锅作动图。

附图2-3锅式热媒蒸馏锅倾倒法换料示意图。

附图2-4锅式热媒蒸馏锅换桶法换料示意图。

附图2-5锅式热媒蒸馏锅撤底法换料示意图。

附图3-1连续式热媒蒸馏锅输送带换料装置流程图

附图3-2连续式热媒蒸馏锅渣滓后处理系统结构图。

附图3-3连续式热媒蒸馏锅焚化渣滓输送处理结构图。

附图4-1凝气器正视图。

附图4-2凝气器侧视图。

附图4-3凝气器及凝气锅炉共构正视图。

附图4-4凝气器及凝气锅炉共构侧视图。

附图5-1炉膛直接燃烧炉膛示意图。

附图5-2炉膛定温燃气炉膛正视图。

附图5-3炉膛定温燃气炉膛侧视图。

附图5-4炉膛灰分离器图。

附图5-5炉膛烟灰分离器之扩散片图。

附图5-6炉膛两流体间之传导情形图。

附图5-7炉膛热媒直接受热炉膛图。

附图6-1闸门定量闸门结构图。

附图6-2闸门自调量闸门结构图。

附图6-3闸门动力闸门旋转式图。

附图6-4闸门动力闸门对抽式图。

附图6-5闸门通道图。

附图7-1液体密封管热媒封闭进料管及热媒封闭出渣管图。

附图7-2液体密封管水封进料管及水封出渣管图。

附图7-3液体密封管热媒封闭滑道及热媒封闭出渣管图。

附图7-4液体密封管热媒封闭输送带出口图。

附图8-1滑块密封设备正视图。

附图8-2滑块密封设备侧视图。

附图8-3滑块密封设备俯视图。

附图9蒸气管路系统图。

附图10惰气管路系统图。

附图11冷却水管路系统图。

附图12-1原料整列机斜度示意图。

附图12-2原料整列机俯视图。

附图12-3原料整列机俯视图。

附图13-1螺旋机换料装置正视图。

附图13-2螺旋机换料装置侧视图。

附图14-1液体泵换料装置整体图。

附图14-2液体泵换料装置针阀结构图。

附图14-3液体泵换料装置螺旋机断面图。

附图15-1输送带换料装置上通道进料法图。

附图15-2输送带换料装置下通道进料法图。

附图15-3输送带换料装置通道断面图。

附图15-4输送带换料装置输送带结构图。

附图15-5输送带换料装置链条与导轨图。

附图15-6输送带换料装置链条拉紧结构图。

附图16-1滑道换料装置整体图

附图16-2滑道换料装置滑道螺旋机前侧视图。

附图16-3滑道换料装置蒸馏螺旋机及出渣机后侧视图。

附图17-1链条换料装置侧视图。

附图17-2链条换料装置原料箱架正视循环图。

附图17-3链条换料装置链条带动机构图。

附图17-4链条换料装置原料箱图。

附图17-5链条换料装置原料箱架及链条图。

附图18-1直轮换料装置散料直轮换料机图。

附图18-2直轮换料装置箱料直轮换料机正视图。

附图18-3直轮换料装置箱料直轮换料机侧视图。

附图18-4直轮换料装置箱料原料箱三视图图。

附图18-5直轮换料装置箱料原料箱架三视图。

附图19-1横轮换料装置俯视图。

附图19-2横轮换料装置侧视图。

附图19-3横轮换料装置正视图。

附图19-4横轮换料装置原料箱及其附件图。

附图20-1热媒示换料装置正视图。

附图20-2热媒泵换料箱装置侧视图。

附图21-1止回闸门换料装置正视图。

附图21-2止回闸门换料装置侧视图。

附图22-1螺旋盘换料装置正视图。

附图22-2螺旋盘换料装置螺旋转盘仰视图。

附图23旋流式换料装置图。

附图24-1漏斗式换料装置热媒间接受热方式正视图。

附图24-2漏斗式换料装置导料板断面图。

附图24-3漏斗式换料装置热媒直接受热方式正视图。

附图25串联式热媒蒸馏锅图。

(B1):换料装置        (B2):蒸馏锅

(B3):凝气器        (B4):射气器

(B5):真空泵        (B6):冷却器

(B7):不凝气储槽        (B8):到炉膛燃料

(B9):来自补助燃料        (B10):燃烧器

(B11):热媒        (B12):原料

(B13):蒸气系统        (B14):排气系统

(B15):惰气系统        (B16):凝结液前置槽

(B17):凝结液储槽        (B18):U型管

(B19):射气器冷却器        (B20):排到大气

(B21):外锅        (B22):内锅

(B23):锅盖        (B24):锅盖作动器

(B25):升降架        (B26):升降架作动器

(B27):滚轮        (B28):伸缩管

(B29):来自凝结液蒸气        (B30):计量槽

(C1):输送器        (C2):整列机

(C3):闸门通道        (C4):抽气设备

(C5):闸门通道        (C6):热媒封闭滑道

(C7):热媒封闭段        (C8):闸门通道

(C9):渣滓冷却设备        (C10):闸门通道

(C11):到渣滓后处理系统        (C12):渣滓入口

(C13):粉碎机        (C14):筛板

(C15):再粉碎循环管        (C16):磁筛选器

(C17):细粉碎机        (C18):铁渣滓回收槽

(C19):热媒渣滓回收槽        (C20):分离器

(C21):渣滓粗回收槽        (C22):细粉分离器

(C23):细粉渣滓回收槽        (C24):排到大气

(C25):焚化料槽        (C26):焚化料槽闸门

(C27):焚化料槽漏斗        (C28):可调吸气孔

(C29):焚进料管液蒸气        (C30):焚化器炉床

(C31):灰坑        (C32):热媒分离槽

(C33):热媒回收槽        (C34):回收水槽

(C35):吹风机

(1)凝气器

(101)隔板        (102)真空泵

(103)输出管        (104)双重壳

(105)冷却水出口        (106)冷却水入口

(107)蒸气产生器        (108)高压炉水泵

(109)蒸气出口

(2)炉膛

(201)燃烧器        (202)喷油嘴

(203)焚化器        (204)烟囱

(205)分离器        (206)炉床

(207)炉膛壳        (208)灰坑

(209)闸门        (210)吸气孔

(211)点燃器        (212)通风管

(213)波浪型炉膛        (214)热媒分离槽

(215)非虹吸连通管        (216)热媒回收槽

(217)焚化进料管        (219)炉灰出口

(220)烟道切换闸门        (221)循环道

(222)导热槽        (223)储热层

(224)燃烧层        (225)阶梯式烟道

(226)炉灰及热媒回收水槽        (227)烟囱抽风机

(228)排大气        (229)紧急冷却风道

(230)鼓风机        (231)低温热媒炉膛

(232)高温热媒炉膛        (233)热媒层

(234)堰流盆        (235)热媒槽

(236)深筒式焚化炉

(3)密封设备、

(301)闸门        (302)闸门座

(303)闸门杆        (304)支轴

(305)平衡锤        (306)防撞球面

(307)进料通路        (308)固定螺丝

(309)滑动平衡锤        (310)蒸馏锅外壳

(311)原料箱架        (312)直轮

(313)滑块        (314)弹簧

(315)迫紧        (316)原料箱固定器

(317)过滤网        (318)排泄管

(319)直轮密封装置        (320)压块

(321)换料气密闸门        (322)抽除蒸气箱架

(323)换料箱架        (324)抽除空气箱架

(325)热媒高液位        (330)热媒低液位

(331)热媒封闭管        (332)出渣口

(333)压力缸        (334)活塞

(335)电磁转换阀        (336)定量闸门

(337)自调量闸门        (338)动力闸门

(339)闸门通道        (340)回抽系统

(341)密封惰气        (342)热媒封闭进料管

(343)热媒封闭出渣管        (344)水封除渣管

(345)水封进料管        (346)热媒封闭滑道

(347)热媒封闭滑道输送带出口        (348)U型密封排水管

(4)换料装置

(401)进料螺旋机        (402)蒸馏螺旋机

(403)出渣螺旋机        (404)输送机

(405)定量机        (406)切碎机

(407)惰气送料机        (408)气体分离器

(409)第一道闸门通道        (410)第二道闸门通道

(411)惰气冷却器        (412)第三道闸站通道

(413)出渣螺旋机        (414)针阀

(415)、(416)腹管

(417)弹簧        (418)针阀阀座

(419)进料口        (420)弹簧室

(421)阀盖室        (422)流管

(423)压力调整螺栓        (424)阀盖

(425)针阀端盖        (426)炉壳

(427)喷口        (428)输送带

(429)滚轮杆        (430)链条

(431)主动轮        (432)随动轮

(433)外壳        (434)导轨

(435)滑道        (436)上通道

(437)下通道        (438)隔板

(439)弹簧        (440)蒸馏螺旋机

(441)出渣螺旋机        (442)滑道

(443)轴承        (444)换料口

(445)闸门通道        (446)热媒封闭管

(447)原料箱        (448)原料箱架

(449)链条        (450)主动链轮

(451)随动链轮        (452)轴承

(453)上传动轴        (454)下传动轴

(455)盖子        (456)插销

(457)抓孔        (458)插销孔

(459)直轮        (460)带动轴

(461)原料箱        (462)原料箱架

(463)固定座孔        (464)换料口

(465)轴封        (466)轴承支架

(467)轴承        (468)横轮

(469)转轴        (470)原料箱架

(471)换料口        (472)原料箱

(473)固定座孔        (474)固定座

(475)原料箱盖        (476)孔

(477)、(478)轴承        (479)、(480)带动机构

(481)过滤器        (482)原料槽

(483)热媒泵        (484)管路

(485)射出器        (486)热媒封闭管

(487)喷水冷却通道        (488)蒸馏螺旋机

(489)出渣螺旋机        (490)水封出渣管

(491)单件出料栅栏        (492)单层高度栅栏

(493)原料台        (494)弹簧

(495)马达        (496)出渣管

(497)曲轴        (498)切碎机

(499)电动闸门通道        (500)密封惰气

(501)密封惰气        (502)抽真空气

(503)进料管冷却器        (504)输送机

(505)沥干通道        (506)水槽

(507)水槽U型管        (508)进料管调压装置

(509)止回闸门        (510)洗料管

(511)洗料水封闭管        (512)沥干管

(513)进料管        (514)螺旋转盘

(515)定盘        (516)螺旋浮转盘

(517)转轴        (518)可调量进料机

(519)热媒内锅        (520)旋流通道

(521)散料板        (522)导料板

(523)底部孔板        (524)进料口

(525)螺纹        (526)扩散叶片

(527)扩散区        (528)滤网

(529)高压泵        (530)热媒回流管

(531)热媒回流管

(6)蒸气管路系统

(601)凝结液前置槽        (602)通气管

(603)凝结液储槽        (604)真空泵

(605)冷却器        (606)低压储槽

(607)压缩机        (608)两段式射气器

(609)高压储槽        (610)排大气管路

(611)到炉膛        (612)火焰消除器

(613)水封器        (614)输油管路

(615)输出管        (616)安全阀

(617)温度计        (618)压力计

(620)来自凝结液蒸气        (621)火焰消除器

(622)水封器        (623)火焰消除器

(624)冷却水        (625)排大气

(626)来自不凝器储槽        (627)泵

(628)来自辅助系统        (629)来自输油管路

(630)输水管路

(7)惰气管路系统

(701)烟囱        (702)水洗器

(703)抽气机        (704)过滤器

(705)冷却器        (706)干燥器

(707)氧气分析仪        (708)惰气低压储藏

(709)压缩机        (710)冷却器

(711)干燥器        (712)惰气高压储槽

(713)来自辅助系统        (714)到蒸馏锅使用

(715)却水器

(8)冷却水管路系统

(801)冷却水泵        (802)冷却水塔

(803)凝气器        (804)凝气器旁通阀

(805)分流总管        (806)分流旁通阀

(807)不凝器冷却器        (808)惰气冷却器

(809)轴承冷却器        (810)其它杂项冷却器

(811)汇流总管        (812)渣滓冷却器

(813)渣滓冷却器旁通阀        (814)射气器冷却器

(815)射气器        (816)蒸气

(817)排大气        (818)蒸发水槽

(819)蒸发管        (820)水位控制器

(821)补充水源

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