CN103623880A - 一种减压蒸馏头 - Google Patents

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田小武
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Abstract

本发明是有关于一种减压蒸馏头,包括:缓冲段、蒸馏头入口管及回流/液封管;其中在缓冲段的顶部设有温度计插入口,在缓冲段上部设有冷凝管接口;蒸馏头入口管设置于缓冲段的下部,并由缓冲段向下延伸,其一端与缓冲段连通,另一端设有蒸馏瓶接口;回流/液封管的直径小于蒸馏头入口管的直径,且回流/液封管设置于缓冲段的底部,并由缓冲段向下延伸,其一端与缓冲段连通,另一端进入蒸馏头入口管,并由蒸馏瓶接口伸出;并且回流/液封管在缓冲段与蒸馏头入口管之间具有一U形段。本发明适用于宽馏分重质石油样品的减压馏程实验,并且当在实验过程中发生暴沸时,实验仍能继续进行,不影响实验的结果。

Description

一种减压蒸馏头
技术领域
本发明涉及一种实验室玻璃仪器,特别是涉及一种减压蒸馏头。
背景技术
减压蒸馏是借助于真空泵降低蒸馏系统的压力,使高沸点组分在较低的温度下馏出,避免这些组分在未达到沸点之前就发生热分解、氧化或聚合等反应。因此减压蒸馏在石油化工和有机化学实验室有着非常广泛的应用。
蒸馏头是蒸馏装置中连接蒸馏瓶和冷凝管的重要部件。作为标准蒸馏头,克氏蒸馏头(如图1所示)被广泛应用。例如中国专利ZL200420018299.5就采用了克氏蒸馏头蒸馏轻质石油样品。克氏蒸馏头是利用一根与大气相通的毛细管伸入蒸馏瓶样品底部中,在减压下瓶内吸入少量空气,使气泡搅拌被蒸馏的样品。但是,当采用克氏蒸馏头蒸馏重质石油样品时,常常会由于毛细管被堵塞而引起暴沸。此外,当采用克氏蒸馏头蒸馏一些废油油样时,也常常会由于废油油样中含有轻组分和少量水分而引起暴沸。一旦发生暴沸,实验即中断报废,费时费力。
由此可见,上述现有的用于减压蒸馏的蒸馏头在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。
有鉴于此,本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型结构的减压蒸馏头,能够改进一般现有的用于减压蒸馏的蒸馏头,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于,克服现有的用于减压蒸馏的蒸馏头在减压蒸馏宽馏分重质石油样品时存在的缺陷,而提供一种新型结构的减压蒸馏头,所要解决的技术问题是使其适于蒸馏宽馏分重质石油样品,并且在蒸馏过程中,一旦发生暴沸,实验仍可继续进行,非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种减压蒸馏头,其包括:缓冲段、蒸馏头入口管及回流/液封管;其中在所述缓冲段的顶部设有温度计插入口,在所述缓冲段上部设有冷凝管接口;所述蒸馏头入口管设置于所述缓冲段的下部,并由所述缓冲段向下延伸,其一端与所述缓冲段连通,另一端设有蒸馏瓶接口;所述回流/液封管的直径小于所述蒸馏头入口管的直径;且所述回流/液封管设置于所述缓冲段的底部,并由所述缓冲段向下延伸,其一端与所述缓冲段连通,另一端进入所述蒸馏头入口管,并由所述蒸馏瓶接口伸出;并且所述回流/液封管在所述缓冲段与所述蒸馏头入口管之间具有一U形段。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的减压蒸馏头,其中所述缓冲段是由容积为600-800毫升的两端封闭的玻璃圆管构成;所述温度计插入口和所述回流/液封管是分别设置于所述玻璃圆管的上下两个封闭端,所述冷凝管接口和所述蒸馏头入口管是分别设置于所述玻璃圆管的上部和下部。
前述的减压蒸馏头,其中所述冷凝管接口和所述蒸馏头入口管分别位于所述缓冲段相对的两侧。
前述的减压蒸馏头,其中所述冷凝管接口与所述蒸馏瓶接口分别为24#和29#标准磨口。
前述的减压蒸馏头,其中在所述缓冲段和所述蒸馏头入口管外还设有加热保温系统。
前述的减压蒸馏头,其中所述加热保温系统包括:紧密缠绕在所述缓冲段和所述蒸馏头入口管外的电加热带,和与所述电加热带电连接的调压器。
前述的减压蒸馏头,适用于宽馏分重质石油样品的减压蒸馏实验。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明一种减压蒸馏头至少具有下列优点及有益效果:本发明的减压蒸馏头可适于减压蒸馏宽馏分重质石油样品。其中当在减压蒸馏过程中发生暴沸时,实验仍可继续进行,不致报废。并且它的结构简单,易于操作,在石油化工和研究领域中具有重要应用价值。
综上所述,本发明在技术上有显著的进步,并具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是现有克氏蒸馏头的结构示意图。
图2是本发明一种减压蒸馏头的一较佳实施例的结构示意图。
1:缓冲段                2:蒸馏头入口管
3:回流/液封管           4:温度计插入口
5:冷凝管接口            6:蒸馏瓶接口
7:U形段
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种减压蒸馏头其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明,应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解,然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
请参阅图2所示,是本发明一种减压蒸馏头的一较佳实施例的结构示意图。本发明的减压蒸馏头包括:缓冲段1、蒸馏头入口管2和回流/液封管3。其中在缓冲段1的顶部设有温度计插入口4,在缓冲段1上部设有冷凝管接口5。蒸馏头入口管2设置于缓冲段1的下部,并由缓冲段1向下延伸,其一端与缓冲段1连通,另一端设有蒸馏瓶接口6。回流/液封管3的直径小于蒸馏头入口管2的直径,且回流/液封管3设置于缓冲段1的底部,并由缓冲段1向下延伸,其一端与缓冲段1连通,另一端进入蒸馏头入口管2,并由蒸馏瓶接口6伸出。并且回流/液封管3在缓冲段1与蒸馏头入口管2之间具有一U形段7。
如图2所示,在本发明的一个具体实施例中,本发明减压蒸馏头的缓冲段1是由容积为600-800毫升的两端封闭的玻璃圆管构成。温度计插入口4和回流/液封管3是分别设置于所述玻璃圆管的上下两个封闭端,冷凝管接口5和蒸馏头入口管2是分别设置于所述玻璃圆管的上部和下部。其中,本发明减压蒸馏头的冷凝管接口5与蒸馏头入口管2可分别位于缓冲段1相对的两侧(如图2所示),本发明的冷凝管接口5和蒸馏瓶接口6可分别为24#和29#标准磨口。
本发明的减压蒸馏头在缓冲段1和蒸馏头入口管2外还设有独立的加热保温系统(图未示),以使蒸馏组分能够正常流出。该独立的加热保温系统是独立于蒸馏瓶的加热器设置。在本发明的一具体实施例中,该独立的加热保温系统可包括:紧密缠绕在本发明减压蒸馏头的缓冲段1和蒸馏头入口管2外的电加热带,和与电加热带电连接的调压器。由此,本发明的独立的加热保温系统可以利用电能加热本发明的减压蒸馏头,实现对本发明减压蒸馏头的加热和保温。另外,与本发明的减压蒸馏头的蒸馏瓶接口6连接的蒸馏瓶所用的加热器需要具有加热和磁力搅拌的双重功能。
在使用本发明的减压蒸馏头进行蒸馏,当蒸馏开始时,蒸馏瓶内馏出的组分会经蒸馏头入口管2和回流/液封管3进入缓冲段1,由于回流/液封管3并未进行加热保温,馏出的组分在经过回流/液封管3的过程中冷凝,汇集于回流/液封管3的U形段7内,即使回流/液封管3形成“液封”状态。因此,在后续的蒸馏过程中,蒸馏瓶内馏出的组分将只通过蒸馏头入口管2进入缓冲段1。另外,当缓冲段1内有冷凝的液体时,也会汇集于U形段7内。当U形段7内充满液体时,冷凝的液体便会通过回流/液封管3“回流”到蒸馏瓶内,此时回流/液封管3仍保持“液封”状态。因此,在本发明的减压蒸馏头处于正常蒸馏状态时,回流/液封管3始终处于液封状态,蒸馏瓶内气化的组分将依次经本发明的减压蒸馏头、冷凝管和接收瓶进行收集。当在此过程中,若在减压蒸馏头的缓冲段1内有冷凝的液体,冷凝的液体也会经回流/液封管3回流到蒸馏瓶内。如果在减压蒸馏过程中一旦发生暴沸,由于本发明的蒸馏头具有容积为600-800毫升的缓冲段1,因此由蒸馏瓶冲入到减压蒸馏头的缓冲段1内的液体将会经回流/液封管3回流到蒸馏瓶内,只需对操作参数稍作调整后,即可继续进行实验,并不影响实验的结果。
实施例1
以一种催化裂化回炼油为样品进行减压蒸馏实验。
实验前,将一种催化裂化回炼油800g±0.1g及磁性搅拌子装入容积为2升的三口蒸馏瓶内。
然后,将上述的三口蒸馏瓶和球形冷凝管分别与本发明减压蒸馏头的蒸馏瓶接口6和冷凝管接口5对应连接,并在冷凝管的另一端连接馏分收集瓶。其中三口玻璃烧瓶作为蒸馏瓶,其加热器采用带有磁力搅拌功能,并且搅拌速度可调,0.1℃控温的双功能加热搅拌器。
之后,将蒸馏瓶与机械泵抽真空系统连接。
开启机械泵抽真空系统、球形冷凝管的冷却水、减压蒸馏头的独立的加热保温系统以及蒸馏瓶的加热搅拌器。开始进行减压蒸馏实验。
在实验过程中,当发生暴沸时,蒸馏瓶内的油样通过蒸馏头入口管2冲入减压蒸馏头的的缓冲段1内。此时通过迅速调低减压蒸馏头的独立的加热保温系统及蒸馏瓶的加热搅拌器的温度,冲入蒸馏头缓冲段1内的油样会经回流/液封管3回流到蒸馏瓶内。再重新调整减压蒸馏头的独立的加热保温系统及蒸馏瓶的加热搅拌器的温度,有必要时可对真空度进行调整,实验继续进行,不影响实验的结果。实验得到的减压蒸馏数据,经查相关的标准曲线,得到所测油样常压下实际的沸点数据,其结果见表1。
表1一种催化裂化回炼油减压蒸馏的测定结果
Figure BDA00002055351900051
实施例2
以实施例1所用的减压蒸馏头及其他设备对一种催化裂化油浆样品进行减压蒸馏实验,其结果见表2。
表2一种催化裂化油浆减压蒸馏的测定结果
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种减压蒸馏头,其特征在于其包括:缓冲段、蒸馏头入口管及回流/液封管;其中在所述缓冲段的顶部设有温度计插入口,在所述缓冲段上部设有冷凝管接口;所述蒸馏头入口管设置于所述缓冲段的下部,并由所述缓冲段向下延伸,其一端与所述缓冲段连通,另一端设有蒸馏瓶接口;所述回流/液封管的直径小于所述蒸馏头入口管的直径,且所述回流/液封管设置于所述缓冲段的底部,并由所述缓冲段向下延伸,其一端与所述缓冲段连通,另一端进入所述蒸馏头入口管,并由所述蒸馏瓶接口伸出;并且所述回流/液封管在所述缓冲段与所述蒸馏头入口管之间具有一U形段。
2.根据权利要求1所述的减压蒸馏头,其特征在于其中所述缓冲段是由容积为600-800毫升的两端封闭的玻璃圆管构成;所述温度计插入口和所述回流/液封管是分别设置于所述玻璃圆管的上下两个封闭端,所述冷凝管接口和所述蒸馏头入口管是分别设置于所述玻璃圆管的上部和下部。
3.根据权利要求2所述的减压蒸馏头,其特征在于其中所述冷凝管接口和所述蒸馏头入口管分别位于所述缓冲段相对的两侧。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的减压蒸馏头,其特征在于其中所述冷凝管接口和所述蒸馏瓶接口分别为24#和29#标准磨口。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的减压蒸馏头,其特征在于其中在所述缓冲段和所述蒸馏头入口管外还设有独立的加热保温系统。
6.根据权利要求5所述的减压蒸馏头,其特征在于其中所述独立的加热保温系统包括:紧密缠绕在所述缓冲段和所述蒸馏头入口管外的电加热带,和与所述电加热带电连接的调压器。
7.根据权利要求6所述的减压蒸馏头,其特征在于其适用于宽馏分重质石油样品的减压蒸馏实验。
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