CN109985411A - 一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，该技术方案在常规蒸馏装置的基础上对其构造进行了创新性改进。具体来看，本发明由专用的烧瓶加热套为蒸馏瓶提供加热，在蒸馏瓶上基于温度传感器实现了防干烧功能，同时，在蒸馏瓶的瓶口设置连通管，由电磁阀控制，在加热完成时，电磁阀打开，防止蒸馏过量及液体倒吸。此外，本发明在用于收集蒸馏液的三角瓶上设置了液位传感器，可通过蒸馏液的液位来判定蒸馏的终点；同时在蒸馏液接收瓶的底部，配备有半导体制冷的水槽，可将水温保持在较低水平，确保蒸馏液在三角瓶中不会大量挥发。本发明将蒸馏用到的设备高度集成，可实现多个样品的同时蒸馏，提高了检测效率，保证了数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及蒸馏装置技术领域，具体涉及一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置。
背景技术
在酒类产品的品质分析中，乙醇浓度测定是必要且普遍的实验过程。现有技术中，用于乙醇浓度测定的主要方法为酒精计法或密度瓶法，前者是用精密酒精计读取酒精体积分数示值，查表进行温度校正，求得在20℃时乙醇含量的体积分数，即为酒精度；后者是以蒸馏手段去除样品中的不挥性物质，用密度瓶测出试样20℃时的密度，查表求得在20℃时乙醇含量的体积分数，即为酒精度。相比而言，密度瓶法具有更高的精密度，但由于涉及到蒸馏环节，因此操作相对较为繁琐，而蒸馏系统的性能则对整体检测效率具有重要影响。
现有技术中，酒中乙醇的蒸馏方法都是单个样品进行蒸馏，效率低下，缺少平行实验，同时使用的设备较多，操作繁琐。此外，常规蒸馏装置功能较为单一，全过程均需要人工监控，当发生干烧现象时无法自动停止加热或进行提醒；馏出液收集瓶只能收集馏分，当装液量过多时如旁边无人值守则可能发生溢出现象，而且也难以避免馏分在馏出液收集瓶中缓慢挥发；蒸馏瓶缺少倒吸保护功能，当停止加热时可能会因瓶内压力过大发生倒吸现象从而造成危险。综上所述，目前常规蒸馏装置在功能方面亟待改善。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，以解决现有技术中常规蒸馏装置功能不够完善的技术问题。
本发明要解决的另一技术问题是常规蒸馏装置无法同时进行多组实验。
本发明要解决的再一技术问题是常规蒸馏装置不具有干烧保护功能。
本发明要解决的又一技术问题是常规蒸馏装置的馏出液收集瓶无法监控液位高度。
本发明要解决的又一技术问题是馏分在常规蒸馏装置的馏出液收集瓶中容易缓慢挥发而影响实验结果准确性。
本发明要解决的又一技术问题是常规蒸馏装置的蒸馏瓶缺少倒吸保护功能。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，包括底座，烧瓶加热套，蒸馏瓶，堵头，温度传感器，数据线，连通管，电磁阀，旁路管，冷凝器，三角瓶，水槽，液位传感器，其中冷凝器包括螺旋管，进口管，出口管，套管，出水管，入水管，所述螺旋管的两端分别连接有进口管和出口管，套管套接在螺旋管的外部，在套管侧壁的上部连接有出水管，在套管侧壁的下部连接有入水管；水槽的底部固定连接有若干半导体制冷片，在水槽的内壁上具有若干凸出板，在所述凸出板中内衬有半导体制冷片；烧瓶加热套位于底座上，蒸馏瓶放置于烧瓶加热套中，蒸馏瓶的上端口由堵头封闭，在所述堵头上插接有温度传感器和连通管，所述温度传感器通过数据线与烧瓶加热套通信连接，在连通管上设置有电磁阀，在蒸馏瓶上具有旁路管，所述旁路管与冷凝器的进口管相连接，冷凝器的出口管与三角瓶相连接，在三角瓶上设置有液位传感器，所述三角瓶放置于水槽中。
作为优选，所述凸出板呈环状，所述若干凸出板相互平行。
作为优选，冷凝器倾斜放置，所述进口管的位置高于出口管的位置。
作为优选，所述液位传感器为激光液位传感器或超声波液位计。
作为优选，烧瓶加热套的加热电路上连接有单片机，温度传感器通过数据线与所述单片机通信连接。
作为优选，电磁阀和液位传感器分别与所述单片机通信连接。
作为优选，还包括温控器，所述温控器的温度探头位于水槽中，所述温控器连接在半导体制冷片的供电电路中。
在以上技术方案中，底座用于承载烧瓶加热套，使蒸馏瓶位置高于冷凝器，避免馏分在冷凝后回流；烧瓶加热套呈碗状对蒸馏瓶起到加热作用，其内部的电加热系统由单片机控制，从而可根据温度传感器或电磁阀等部件的反馈信息控制加热电路的通断；蒸馏瓶用于盛装试样并在其中进行蒸馏，蒸馏瓶侧端的旁路管用于供馏分进入冷凝器，堵头用于封闭蒸馏瓶顶端的端口；温度传感器用于实时侦测蒸馏瓶中的温度，并将温度数据通数据线传输至烧瓶加热套的单片机中，基于这种结构，可设定切断烧瓶加热套供电电路的温度阈值，例如可将该阈值设定为150℃或180℃，因此，当蒸馏瓶中出现干烧现象时，可实现烧瓶加热套的自动断电；连通管用于在需要时实现装置内外的连通，其上的电磁阀用于控制连通管通断，蒸馏过程中连通管处于封闭状态，当蒸馏完毕、停止加热时，可启动电磁阀将连通管打开，从而实现装置内外压力统一，避免了倒吸现象。
冷凝器用于对馏分进行冷凝，其中的螺旋管供馏分流动，以保证较长的接触时间，进口管和出口管分别用于馏分的输入和输出；套管用于供冷媒水流动，出水管和入水管分别用于冷媒水的流出和流入；冷凝后的馏分呈液态流入三角瓶；水槽用于对三角瓶起到水浴作用，使其中的乙醇处于较低温度，从而缓解乙醇在三角瓶中的自然挥发；水槽中内置的半导体制冷片起到降温作用，水槽内壁上的凸出板用于增大传热面积，有助保持水槽中水的温度处于较低水平；液位传感器可选用激光液位传感器或超声波液位计，用于实时监测三角瓶中乙醇的液面高度，基于这种结构，可设定液面高度阈值，当超过该阈值时，液位传感器向烧瓶加热套中的单片机发送信号或进行报警，从而切断加热电源或提醒周围人员注意。
本发明提供了一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，该技术方案在常规蒸馏装置的基础上对其构造进行了创新性改进。具体来看，本发明由专用的烧瓶加热套为蒸馏瓶提供加热，在蒸馏瓶上基于温度传感器实现了防干烧功能，同时，在蒸馏瓶的瓶口设置了连通管，由电磁阀控制，在加热完成时，电磁阀打开，防止蒸馏过量及液体倒吸。此外，本发明在用于收集蒸馏液的三角瓶上设置了液位传感器，可以通过蒸馏液的液位来判定蒸馏的终点；同时，同时在蒸馏液接收瓶的底部，配备有半导体制冷的水槽，可将水温保持在较低水平，确保蒸馏液在三角瓶中不会大量挥发。基于以上技术方案，还可进一步配备控制系统和相应的触控面板，用于控制加热功率，水槽温度，定量体积等。本发明将蒸馏用到的设备高度集成，可实现多个样品的同时蒸馏，提高了检测效率，保证了数据的准确性。
附图说明
图1是本发明整体的结构示意图；
图2是本发明中水槽局部的结构示意图；
图3是本发明中冷凝器局部的结构示意图；
图中：
1、底座 2、烧瓶加热套 3、蒸馏瓶 4、堵头
5、温度传感器 6、数据线 7、连通管 8、电磁阀
9、旁路管 10、冷凝器 11、三角瓶 12、水槽
13、液位传感器 121、半导体制冷片 122、凸出板 101、螺旋管
102、进口管 103、出口管 104、套管 105、出水管
106、入水管。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，如图1～3所示，包括底座1，烧瓶加热套2，蒸馏瓶3，堵头4，温度传感器5，数据线6，连通管7，电磁阀8，旁路管9，冷凝器10，三角瓶11，水槽12，液位传感器13，其中冷凝器10包括螺旋管101，进口管102，出口管103，套管104，出水管105，入水管106，所述螺旋管101的两端分别连接有进口管102和出口管103，套管104套接在螺旋管101的外部，在套管104侧壁的上部连接有出水管105，在套管104侧壁的下部连接有入水管106；水槽12的底部固定连接有若干半导体制冷片121，在水槽12的内壁上具有若干凸出板122，在所述凸出板122中内衬有半导体制冷片121；烧瓶加热套2位于底座1上，蒸馏瓶3放置于烧瓶加热套2中，蒸馏瓶3的上端口由堵头4封闭，在所述堵头4上插接有温度传感器5和连通管7，所述温度传感器5通过数据线6与烧瓶加热套2通信连接，在连通管7上设置有电磁阀8，在蒸馏瓶3上具有旁路管9，所述旁路管9与冷凝器10的进口管102相连接，冷凝器10的出口管103与三角瓶11相连接，在三角瓶11上设置有液位传感器13，所述三角瓶11放置于水槽12中。
其中，底座1用于承载烧瓶加热套2，使蒸馏瓶3位置高于冷凝器10，避免馏分在冷凝后回流；烧瓶加热套2呈碗状对蒸馏瓶3起到加热作用，其内部的电加热系统由单片机控制，从而可根据温度传感器5或电磁阀8等部件的反馈信息控制加热电路的通断；蒸馏瓶3用于盛装试样并在其中进行蒸馏，蒸馏瓶3侧端的旁路管9用于供馏分进入冷凝器10，堵头4用于封闭蒸馏瓶3顶端的端口；温度传感器5用于实时侦测蒸馏瓶3中的温度，并将温度数据通数据线6传输至烧瓶加热套2的单片机中，基于这种结构，可设定切断烧瓶加热套2供电电路的温度阈值，例如可将该阈值设定为150℃或180℃，因此，当蒸馏瓶3中出现干烧现象时，可实现烧瓶加热套2的自动断电；连通管7用于在需要时实现装置内外的连通，其上的电磁阀8用于控制连通管7通断，蒸馏过程中连通管7处于封闭状态，当蒸馏完毕、停止加热时，可启动电磁阀8将连通管7打开，从而实现装置内外压力统一，避免了倒吸现象。
冷凝器10用于对馏分进行冷凝，其中的螺旋管101供馏分流动，以保证较长的接触时间，进口管102和出口管103分别用于馏分的输入和输出；套管104用于供冷媒水流动，出水管105和入水管106分别用于冷媒水的流出和流入；冷凝后的馏分呈液态流入三角瓶11；水槽12用于对三角瓶11起到水浴作用，使其中的乙醇处于较低温度，从而缓解乙醇在三角瓶11中的自然挥发；水槽12中内置的半导体制冷片121起到降温作用，水槽12内壁上的凸出板122用于增大传热面积，有助保持水槽12中水的温度处于较低水平；液位传感器13可选用激光液位传感器或超声波液位计，用于实时监测三角瓶11中乙醇的液面高度，基于这种结构，可设定液面高度阈值，当超过该阈值时，液位传感器13向烧瓶加热套2中的单片机发送信号或进行报警，从而切断加热电源或提醒周围人员注意。
实施例2
一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，如图1～3所示，包括底座1，烧瓶加热套2，蒸馏瓶3，堵头4，温度传感器5，数据线6，连通管7，电磁阀8，旁路管9，冷凝器10，三角瓶11，水槽12，液位传感器13，其中冷凝器10包括螺旋管101，进口管102，出口管103，套管104，出水管105，入水管106，所述螺旋管101的两端分别连接有进口管102和出口管103，套管104套接在螺旋管101的外部，在套管104侧壁的上部连接有出水管105，在套管104侧壁的下部连接有入水管106；水槽12的底部固定连接有若干半导体制冷片121，在水槽12的内壁上具有若干凸出板122，在所述凸出板122中内衬有半导体制冷片121；烧瓶加热套2位于底座1上，蒸馏瓶3放置于烧瓶加热套2中，蒸馏瓶3的上端口由堵头4封闭，在所述堵头4上插接有温度传感器5和连通管7，所述温度传感器5通过数据线6与烧瓶加热套2通信连接，在连通管7上设置有电磁阀8，在蒸馏瓶3上具有旁路管9，所述旁路管9与冷凝器10的进口管102相连接，冷凝器10的出口管103与三角瓶11相连接，在三角瓶11上设置有液位传感器13，所述三角瓶11放置于水槽12中。
其中，所述凸出板122呈环状，所述若干凸出板122相互平行。冷凝器10倾斜放置，所述进口管102的位置高于出口管103的位置。所述液位传感器13为激光液位传感器或超声波液位计。烧瓶加热套2的加热电路上连接有单片机，温度传感器5通过数据线6与所述单片机通信连接。电磁阀8和液位传感器13分别与所述单片机通信连接。还包括温控器，所述温控器的温度探头位于水槽12中，所述温控器连接在半导体制冷片121的供电电路中。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，其特征在于包括底座(1)，烧瓶加热套(2)，蒸馏瓶(3)，堵头(4)，温度传感器(5)，数据线(6)，连通管(7)，电磁阀(8)，旁路管(9)，冷凝器(10)，三角瓶(11)，水槽(12)，液位传感器(13)，其中冷凝器(10)包括螺旋管(101)，进口管(102)，出口管(103)，套管(104)，出水管(105)，入水管(106)，所述螺旋管(101)的两端分别连接有进口管(102)和出口管(103)，套管(104)套接在螺旋管(101)的外部，在套管(104)侧壁的上部连接有出水管(105)，在套管(104)侧壁的下部连接有入水管(106)；水槽(12)的底部固定连接有若干半导体制冷片(121)，在水槽(12)的内壁上具有若干凸出板(122)，在所述凸出板(122)中内衬有半导体制冷片(121)；烧瓶加热套(2)位于底座(1)上，蒸馏瓶(3)放置于烧瓶加热套(2)中，蒸馏瓶(3)的上端口由堵头(4)封闭，在所述堵头(4)上插接有温度传感器(5)和连通管(7)，所述温度传感器(5)通过数据线(6)与烧瓶加热套(2)通信连接，在连通管(7)上设置有电磁阀(8)，在蒸馏瓶(3)上具有旁路管(9)，所述旁路管(9)与冷凝器(10)的进口管(102)相连接，冷凝器(10)的出口管(103)与三角瓶(11)相连接，在三角瓶(11)上设置有液位传感器(13)，所述三角瓶(11)放置于水槽(12)中。
2.根据权利要求1所述的一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，其特征在于所述凸出板(122)呈环状，所述若干凸出板(122)相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，其特征在于冷凝器(10)倾斜放置，所述进口管(102)的位置高于出口管(103)的位置。
4.根据权利要求1所述的一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，其特征在于所述液位传感器(13)为激光液位传感器或超声波液位计。
5.根据权利要求1所述的一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，其特征在于烧瓶加热套(2)的加热电路上连接有单片机，温度传感器(5)通过数据线(6)与所述单片机通信连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，其特征在于电磁阀(8)和液位传感器(13)分别与所述单片机通信连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于酒中乙醇浓度测定的多联蒸馏装置，其特征在于还包括温控器，所述温控器的温度探头位于水槽(12)中，所述温控器连接在半导体制冷片(121)的供电电路中。
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