CN103801103A - 短程精馏器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种短程精馏器，包括具有良好导热性能的圆柱形箱体，箱体外表面上安装有加热器，箱体内固定有冷凝器，箱体内还设有可旋转的n形填料，且n形填料倒扣在冷凝器上并与箱体的底面组装在一起，箱体的顶端设有进料口，箱体的底端设有残渣出口和蒸出物出口。本发明的有益效果是，超重力分离，分离精确，运行效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种物质分离技术，特别是一种短程精馏器。
背景技术
蒸馏作为一种分离技术，在科研、生产领域已经被广泛使用。特别是在分离费点有温度差别物质时具有明显的优越性。但是由于普通蒸馏设备的结构特点，有效塔板数很低，只能相当与一级塔板的简单分离能力，特别是对于沸点接近和有共沸倾向的物质无法处理。这就限制了传统蒸馏的应用范围。很多难分离的物料不得不采用精馏的方法进行提纯分离，这样做虽然能大幅度提高分离效果，但是由于精馏塔内需要装大量的填料以增加汽液交换率，因此精馏塔都比较高，塔底与塔顶的压差很大，使物料的加热温度难以降低。特别是对于不耐高温的热敏性物质，效果不能令人满意。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种短程精馏器。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种短程精馏器，包括具有良好导热性能的圆柱形箱体，箱体外表面上安装有加热器，箱体内固定有冷凝器，箱体内还设有可旋转的n形填料，且n形填料倒扣在冷凝器上并与箱体的底面组装在一起，箱体的顶端设有进料口，箱体的底端设有残渣出口和蒸出物出口。
所述n形填料与箱体的底面的组装方式为可相对活动的密封组合。
所述残渣出口位于n形填料与箱体外表面之间的箱体底面上。
所述蒸出物出口位于n形填料内部的箱体底面上。
利用本发明的技术方案制作的短程精馏器，可以有效的处理沸点比较接近、高真空时沸点差比较小的的热敏性物质的分离问题，且本装置采用超重力环境分离，分离精确，效率高。
附图说明
图1是本发明所述短程精馏器的结构示意图；
图中，1、箱体；2、加热器；3、冷凝器；4、n形填料；5、残渣出口；6、蒸出物出口；7、进料口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1是本发明所述短程精馏器的结构示意图，如图所示，一种短程精馏器，包括具有良好导热性能的圆柱形箱体1，箱体外表面上安装有加热器2，箱体内固定有冷凝器3，箱体内还设有可旋转的n形填料4，且n形填料倒扣在冷凝器上并与箱体的底面组装在一起，箱体的顶端设有进料口7，箱体的底端设有残渣出口5和蒸出物出口6。其中，所述n形填料与箱体的底面的组装方式为可相对活动的密封组合；所述残渣出口位于n形填料与箱体外表面之间的箱体底面上；所述蒸出物出口位于n形填料内部的箱体底面上。
本装置工作时，待分离物质由箱体顶端的进料口进入箱体，加热器和冷凝器开始工作，n形填料开始高速旋转形成超重力条件。在超重力条件下，液体变成很薄的液膜，和很细的丝状，大大提高了汽液交换效率，填料的效率随重力加速度的提高上升，可以达到自然重力的上百倍乃至上千倍，而填料的阻力变化不大。为短程精馏加装高效填料提供了理论基础。只要让填料在冷凝面和加热面之间运动起来、使其产生的离心力大于重力，就可以实现短程精馏。
短程精馏的填料是环状的在圆筒型加热面内高速旋转，环状填料的中心位置，装有固定的冷凝器，填料旋转产生的离心力恰好给液体提供了所期望的超过自然重力的动力，使我们不必担心填料塔板效率低的问题，相反可以选用阻力系数很小的填料。这样就可以实现短程精馏。
短程精馏最大特点就是蒸发面与冷凝面相对距离比较近，蒸发表面的液体物料受热汽化后可以在阻力很小的情况下到达冷凝面，压力损失很小，因此，在蒸发面(也就是加热面)能获得极高的真空，在这种条件下，物料的沸点会降得很低，使一些沸点很高或热敏性物质能在较低的温度下实现蒸馏分离。同时，为了达到精馏的效果，在冷凝面与加热面之间加入了散装或规整填料。当汽相通过填料时、填料表面冷凝的液体可以与蒸汽实现汽液交换达到精馏的效果。
过去普遍认为，精馏塔的高度对分离效果影响很大，即填料越厚分离效果越好，相应的阻力也就越大，同时塔板系数越是高的填料、阻力就越是大，这样就直接导致加热面与冷凝面的压力差上升。
科学家一直认为，在微重力条件下，蒸馏可以达到理想状态，但是经过太空试验，微重力下蒸馏几乎无法进行，所有液体都聚成大的液团，无法和气体充分接触。但实验的失败却提醒科学家，加大重力很可能会对精馏有帮助，结果令人满意，在超重力条件下，液体变成很薄的液膜，和很细的丝状，大大提高了汽液交换效率，填料的效率随重力加速度的提高上升，可以达到自然重力的上百倍乃至上千倍，而填料的阻力变化不大。为短程精馏加装高效填料提供了理论基础。只要让填料在冷凝面和加热面之间运动起来、使其产生的离心力大于重力，就可以实现短程精馏。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种短程精馏器，包括具有良好导热性能的圆柱形箱体(1)，其特征在于，箱体外表面上安装有加热器(2)，箱体内固定有冷凝器(3)，箱体内还设有可旋转的n形填料(4)，且n形填料倒扣在冷凝器上并与箱体的底面组装在一起，箱体的顶端设有进料口(7)，箱体的底端设有残渣出口(5)和蒸出物出口(6)。
2.根据权利要求1所述的短程精馏器，其特征在于，所述n形填料与箱体的底面的组装方式为可相对活动的密封组合。
3.根据权利要求1所述的短程精馏器，其特征在于，所述残渣出口位于n形填料与箱体外表面之间的箱体底面上。
4.根据权利要求1所述的短程精馏器，其特征在于，所述蒸出物出口位于n形填料内部的箱体底面上。
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