CN110237555A - 一种新型减压蒸馏装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型减压蒸馏装置，包括蒸馏釜、冷凝器、气液分离装置、接收罐、真空发生器和空气压缩机，所述蒸馏釜、冷凝器和气液分离装置通过传输管依次连接，所述蒸馏釜上方设置有进料阀门，所述真空发生器通过传输管与气液分离装置连接，所述冷凝器包括冷凝器本体和涡流管，所述冷凝器本体与涡流管的冷空气出口连通，所述冷凝器本体上还开设有出气口，所述涡流管与所述空气压缩机连通。本发明的冷凝器包括涡流管，由压缩空气驱动，相比于传统的冷凝水，节约环保，设备结构简单，安装方便且冷凝效率高，效果稳定；由真空发生器代替传统真空泵，由空气压缩机产生的压缩空气驱动，设备更加简洁，安全高效。
Description
技术领域
本发明属于减压蒸馏技术领域，具体涉及一种新型减压蒸馏装置。
背景技术
减压蒸馏是指在减压(低于一个大气压)下进行分离混合物的蒸馏操作。减压蒸馏通过借助降低系统压力，使混合液的泡点下降，在较低的压力下沸腾，达到降低蒸馏操作的温度。减压蒸馏可减少用于加热的蒸汽消耗和使用较低压力的加热蒸汽。对某些在高温下蒸馏时容易分解或聚合而达不到分离的目的的物质，必须采用减压蒸馏。在减压蒸馏中，一般的说，组分间的相对挥发度将增大，越容易分离。对于有毒物质的分离，采用减压蒸馏可防止剧毒物料的泄漏，减少对环境的污染，保护人体健康。
现有的减压蒸馏通常采用真空泵抽真空，并使用冷凝器进行冷凝，冷凝器一般使用自来水或冷水，为了保证冷凝器冷凝效果，需要使用大量的水，水资源需求较高，并且管路铺设较为繁琐，更改线路较为不易，并且，自来水的温度较高，冷凝效率较低。如中国专利CN208678412U公开了一种低温减压蒸馏装置，采用了卧式冷凝器和螺杆真空泵，所述卧式冷凝器使用冷凝水，该装置还设置了蒸馏柱、传输管、尾气冷凝器等，蒸馏效果好，有效避免溶剂浪费，但是，该装置仍未解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型减压蒸馏装置，冷凝方便高效、便于安装维护。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种新型减压蒸馏装置，包括蒸馏釜、冷凝器、气液分离装置、接收罐、真空发生器和连接所述冷凝器与所述真空发生器的空气压缩机，所述蒸馏釜、冷凝器和气液分离装置通过传输管依次连接，所述气液分离装置通过传输管与接收罐连接，所述蒸馏釜上方设置有进料阀门，所述真空发生器通过传输管与气液分离装置连接，所述冷凝器包括冷凝器本体和涡流管，所述冷凝器本体与涡流管的冷空气出口连通，所述冷凝器本体上还开设有出气口，所述涡流管与所述空气压缩机连通。
本发明在使用时，启动空气压缩机，产生压缩空气，通过压缩空气带动真空发生器和涡流管，真空发生器通过气液分离装置对传输管内进行抽气减压，涡流管产生冷空气对传输管内蒸汽进行冷凝，传输管内空气透过气液分离装置被真空发生器抽出，液体流入接收罐，本发明的冷凝器采用冷空气进行冷凝，设备体积较小，安装方便，相比于水冷，更加节约环保。
作为优选，所述冷凝器本体为冷凝筒，其一端与所述涡流管的冷空气出口连接，另一端开设所述出气口，所述传输管在所述冷凝筒内呈螺旋状设置，在增加传输管在冷凝器本体内长度的同时，减小冷凝器本体的体积。
作为优选，所述冷凝筒竖直设置或倾斜设置，所述传输管在冷凝筒内从上至下竖直排布，所述冷凝筒内的传输管上端连接蒸馏釜，下端连接气液分离装置，即蒸汽从冷凝筒上端进入，冷凝液从冷凝筒下端流出，避免冷凝液回流进蒸馏釜，提高冷凝效率。
作为优选，所述冷凝器本体外部套设有保温套，所述保温套为泡沫保温套，起保温效果，并且，还能起到一定的保护作用。
作为优选，所述蒸馏釜外侧套设有圆筒形的外壳，所述外壳与蒸馏釜外壁形成密闭的容腔，所述外壳底部通有进气阀，所述容腔顶部设置有出气阀，所述进气阀为三通阀，所述进气阀的进气口与涡流管的热空气出口相连通，当涡流管产生的热空气温度较高时，打开进气阀和出气阀，热空气进入容腔，能对蒸馏釜加热，提高蒸发效率，提高资源的利用率，降低使用成本，当涡流管产生的热空气温度较低时，可以打开进气阀的另一个出气口，关闭出气阀，涡流管产生的热空气直接排出，此时所述容腔为密闭空间，起保温隔热作用。
作为优选，所述空气压缩机还连通有压缩空气罐，所述压缩空气管罐与涡流管、真空发生器相连通，当空气压缩机功率过剩或者无需工作时，可以对压缩空气罐进行充气，所述压缩空气罐可以在电力不足的情况下，为涡流管和真空发生器提供压缩空气。
作为优选，所述接收罐包括并排设置的第一接收罐和第二接收罐，所述第一接收罐和第二接收罐通过分流阀与传输管连通，所述分流阀为三通阀，其进口与传输管连接，两个出口分别与第一接收罐和第二接收罐连接，在使用时，可以通过控制所述反流阀选择对应的接收罐进行接收。
本发明设置有两个接收罐，可以在混合液中含有不同沸点的液体时使用，先将混合液加热到较低的沸点温度，对沸点低的混合液组分进行蒸馏，并用第一接收罐接收，然后将混合液加热到较高的沸点温度，对沸点高的混合液组分进行蒸馏，并用第二接收罐接收；也可以用于接收同一组分，在第一接收罐接满后，通过控制反流阀，直接改用第二接收罐，使得整个蒸馏过程更加流畅。
本发明的有益效果有：
1.冷凝器包括涡流管，由空气压缩机产生的压缩空气驱动，相比于传统的冷凝水，节约环保，设备结构简单，安装方便；
2.由涡流管产生的冷空气作为冷介质进行冷凝，冷凝效率高，效果稳定；
3.由真空发生器代替传统真空泵，由空气压缩机产生的压缩空气驱动，设备更加简洁，安全高效；
4.涡流管产生的热空气能用于蒸馏釜的加热或保温，热损失较少；
5.设置有两个接收罐，能用于接收不同沸点的液体。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例3的结构示意图；
图4为本发明实施例4的结构示意图；
图中各项分别为：1蒸馏釜，2气液分离装置，3接收罐，4传输管，5真空发生器，6空气压缩机，7冷凝器本体，8涡流管，9保温套，10外壳，11容腔，12进气阀，13出气阀，14压缩空气罐，15第一接收罐，16第二接收罐，17分流阀。
具体实施方式
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案做详细的描述。
实施例1
如图1所示，一种新型减压蒸馏装置，包括蒸馏釜1、冷凝器、气液分离装置2、接收罐3、真空发生器5和连接所述冷凝器与所述真空发生器5的空气压缩机6，所述蒸馏釜1、冷凝器和气液分离装置2通过传输管4依次连接，所述气液分离装置2通过传输管4与接收罐3连接，所述蒸馏釜上方设置有进料阀门18，所述真空发生器5通过传输管4与气液分离装置2连接，所述冷凝器包括冷凝器本体7和涡流管8，所述冷凝器本体7与涡流管8的冷空气出口连通，所述冷凝器本体7上还开设有出气口，所述涡流管8与所述空气压缩机6连通。
本实施例在使用时，启动空气压缩机6，产生压缩空气，通过压缩空气带动真空发生器5和涡流管8，真空发生器5通过气液分离装置2对传输管4内进行抽气减压，涡流管8产生冷空气对传输管4内蒸汽进行冷凝，传输管4内空气透过气液分离装置2被真空发生器5抽出，液体流入接收罐3，本实施例的冷凝器采用冷空气进行冷凝，设备体积较小，安装方便，相比于水冷，更加节约环保。
在本实施例中，所述冷凝器本体7为冷凝筒，其一端与所述涡流管8的冷空气出口连接，另一端开设所述出气口，所述传输管4在所述冷凝筒内呈螺旋状设置（图中未画出），在增加传输管4在冷凝器本体7内长度的同时，减小冷凝器本体7的体积。
进一步地，所述冷凝筒竖直设置，所述传输管在冷凝筒内从上至下竖直排布，所述冷凝筒内的传输管4上端连接蒸馏釜1，下端连接气液分离装置2，即蒸汽从冷凝筒上端进入，冷凝液从冷凝筒下端流出，避免冷凝液回流进蒸馏釜1，提高冷凝效率。
所述冷凝器本体7外部套设有保温套9，所述保温套9为泡沫保温套，起保温效果，并且，还能起到一定的保护作用。
实施例2
本实施例是基于实施例1的，其技术方案与实施例1基本相同，区别在于：
如图2所示，所述蒸馏釜1外侧套设有圆筒形的外壳10，所述外壳10与蒸馏釜1外壁形成密闭的容腔11，所述外壳10底部连通有进气阀12，所述容腔11顶部设置有出气阀13，所述进气阀12为三通阀，所述进气阀12的进气口与涡流管8的热空气出口相连通，当涡流管8产生的热空气温度较高时，打开进气阀12和出气阀13，热空气进入容腔11，能对蒸馏釜1加热，提高蒸发效率，提高资源的利用率，降低使用成本；当涡流管8产生的热空气温度较低时，可以打开进气阀12的另一个出气口，关闭出气阀13，涡流管8产生的热空气直接排出，此时所述容腔11为密闭空间，起保温隔热作用。
实施例3
本实施例是基于实施例1的，其技术方案与实施例1基本相同，区别在于：
如图3所示，所述空气压缩机6还连通有压缩空气罐14，所述压缩空气管罐14与涡流管8、真空发生器5相连通，当空气压缩机6功率过剩或者无需工作时，可以对压缩空气罐14进行充气，所述压缩空气罐14可以在电力不足的情况下，为涡流管8和真空发生器5提供压缩空气。
实施例4
本实施例是基于实施例1的，其技术方案与实施例1基本相同，区别在于：
如图4所示，所述接收罐3包括并排设置的第一接收罐15和第二接收罐16，所述第一接收罐15和第二接收罐16通过分流阀17与传输管5连通，所述分流阀16为三通阀，其进口与传输管5连接，两个出口分别与第一接收罐15和第二接收罐16连接，在使用时，可以通过控制所述反流阀17选择对应的接收罐3进行接收。
本实施例设置有两个接收罐3，可以在混合液中含有不同沸点的液体时使用，先将混合液加热到较低的沸点温度，对沸点低的混合液组分进行蒸馏，并用第一接收罐15接收，然后将混合液加热到较高的沸点温度，对沸点高的混合液组分进行蒸馏，并用第二接收罐16接收；也可以用于接收同一组分，在第一接收罐15接满后，通过控制反流阀17，直接改用第二接收罐16，使得整个蒸馏过程更加安全流畅。
在上述实施例中，所有部件间的传输管上均设置有阀门（包括普通阀门和三通阀，附图中未全部画出），便于操作，增加安全性。
Claims (7)
1.一种新型减压蒸馏装置，包括蒸馏釜、冷凝器、气液分离装置、接收罐，所述蒸馏釜、冷凝器和气液分离装置通过传输管依次连接，所述气液分离装置通过传输管与接收罐连接，所述蒸馏釜上方设置有进料阀门，其特征在于：还设置有真空发生器和连接所述冷凝器与所述真空发生器的空气压缩机，所述真空发生器通过传输管与气液分离装置连接，所述冷凝器包括冷凝器本体和涡流管，所述冷凝器本体与涡流管的冷空气出口连通，所述冷凝器本体上还开设有出气口，所述涡流管与所述空气压缩机连通。
2.根据权利要求1所述的一种新型减压蒸馏装置，其特征在于：所述空气压缩机还连通有压缩空气罐，所述压缩空气管罐与涡流管、真空发生器相连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型减压蒸馏装置，其特征在于：所述蒸馏釜外侧套设有圆筒形的外壳，所述外壳与蒸馏釜外壁形成密闭的容腔，所述外壳底部通有进气阀，所述容腔顶部设置有出气阀，所述进气阀为三通阀，所述进气阀的进气口与涡流管的热空气出口相连通。
4.根据权利要求3所述的一种新型减压蒸馏装置，其特征在于：所述接收罐包括并排设置的第一接收罐和第二接收罐，所述第一接收罐和第二接收罐通过分流阀与传输管连通，所述分流阀为三通阀，其进口与传输管连接，两个出口分别与第一接收罐和第二接收罐连接。
5.根据权利要求1或4所述的一种新型减压蒸馏装置，其特征在于：所述冷凝器本体为冷凝筒，其一端与所述涡流管的冷空气出口连接，另一端开设所述出气口，所述传输管在所述冷凝筒内呈螺旋状设置。
6.根据权利要求5所述的一种新型减压蒸馏装置，其特征在于：所述冷凝筒竖直设置或倾斜设置，所述传输管在冷凝筒内从上至下排布，所述冷凝筒内的传输管上端连接蒸馏釜，下端连接气液分离装置。
7.根据权利要求1或6所述的一种新型减压蒸馏装置，其特征在于：所述冷凝器本体外部套设有保温套，所述保温套为泡沫保温套。
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