CN114642893B - 一种非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能装置及方法，其结构包括供水管和Y型支管，所述供水管的底部与蒸馏装置的冷凝管的进水口连接，所述供水管的顶端设有第一阀门、所述供水管的底部设有第二阀门，所述供水管的侧壁上连接有所述Y型支管，所述Y型支管上设有三通阀，所述三通阀的一个接口与所述Y型支管连接，所述三通阀的另一个接口与所述蒸馏装置的尾接管连接，所述三通阀的第三个接口与大气连通。本发明通过采用供水管、Y型支管和三通阀的配合，可以在供水管中形成较为稳定的负压，从而为非水溶性有机溶剂的减压蒸馏提供负压压力来源，减少负压获取的额外费用。
Description
技术领域
本发明涉及化工节能与环保技术领域，尤其是涉及一种非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能装置及方法。
背景技术
减压蒸馏是热敏性物质分离提纯的常用方法，根据克-克方程可知，减压蒸馏可以降低热敏性物质的沸点，让其在低于正常沸点下蒸馏出来。减压精馏是一种特殊的精馏方式，它与共沸精馏、萃取精馏一样是一种特殊的精馏方式，通常用于恒沸体系的分离。减压蒸馏/精馏是一种重要的化工分离手段。
随着人们对减压蒸馏/精馏过程的深入研究，提出了多种节能方式、方案。多塔精馏、隔壁塔精馏、热泵精馏、热藕精馏、负压精馏等技术在不同场合有不同优势。目前采用的负压蒸馏/精馏技术负压都是需要真空泵来提供负压。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能装置及方法，不需要真空泵来产生负压，对于减压蒸馏/精馏的应用具有节能优势。
根据本发明的一个目的，本发明提供一种非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能装置，包括供水管和Y型支管，所述供水管的底部与蒸馏装置的冷凝管的进水口连接，所述供水管的顶端设有第一阀门、所述供水管的底部设有第二阀门，所述供水管的侧壁上连接有所述Y型支管，所述Y型支管上设有三通阀，所述三通阀的一个接口与所述Y型支管连接，所述三通阀的另一个接口与所述蒸馏装置的尾接管连接，所述三通阀的第三个接口与大气连通。
进一步地，所述供水管为硬直管。
进一步地，所述三通阀的高度大于所述冷凝管的出水口高度。
进一步地，所述第一阀门位于所述三通阀的上方。
进一步地，所述三通阀与所述尾接管之间通过第一软管连接。
进一步地，所述供水管与所述冷凝管之间通过第二软管连接。
进一步地，所述第二阀门位于所述供水管与所述第二软管之间。
根据本发明的另一个目的，本发明提供一种非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能方法，包括如下步骤：
S1，打开第二阀门，将三通阀调整到使Y型支管与大气相通，与尾接管不相通；打开第一阀门，外部水源通过第一阀门、供水管、第二阀门进入冷凝管，从冷凝管上端出水口排水；
S2，转动三通阀，使得三通阀与Y型支管、大气、尾接管都不相通，关闭第一阀门，供水管里的水在重力作用下继续往下流动，供水管上部形成一段空气柱，直至供水管下端的水不再向下流动，达到平衡；
S3，调整三通阀位置，使得三通阀与Y型支管、尾接管相通，与大气不相通；
S4，打开外部加热电源，对蒸馏设备的蒸馏烧瓶加热，开始蒸馏；
S5，打开第一阀门，确保蒸汽能全部冷凝的情况下，控制第一阀门开度，使冷凝水的用量最少，尾接管流出的非水溶性有机溶剂在供水管总负压作用下流进接收瓶。
进一步地，所述冷凝管的出水口小于三通阀的高度。
进一步地，S3中，在调整三通阀位置全过程中，三通阀不能与大气连通。
本发明的技术方案通过采用供水管、Y型支管和三通阀的配合，可以在供水管中形成较为稳定的负压，从而为非水溶性有机溶剂的减压蒸馏提供负压压力来源，减少负压获取的额外费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图中，1、供水管；2、Y型支管；3、冷凝管；4、第二软管；5、三通阀；6、第一阀门；7、第二阀门；8、尾接管；9、第一软管；10、蒸馏烧瓶；11、接收瓶；12、蒸馏头；13、毛细管；14、排水软管；15、水槽。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示，
一种非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能装置，包括供水管1和Y型支管2，供水管1为硬直管，供水管1的底部与蒸馏装置的冷凝管3的进水口之间通过第二软管4连接。
供水管1的侧壁上连接有Y型支管2，Y型支管2上设有三通阀5，三通阀5的高度大于冷凝管3的出水口高度。供水管1的顶端设有第一阀门6、第一阀门6位于三通阀5的上方。供水管1与自来水或其他带压力的水源连接，通过第一阀门6控制供水管1的进水量。供水管1的底部与第二软管4之间设有第二阀门7。通过第二阀门7可以控制供水管1与冷凝管3之间的连通或关闭。
三通阀5的一个接口与Y型支管2连接，三通阀5的另一个接口与蒸馏装置的尾接管8之间通过第一软管9连接。三通阀5的第三个接口与大气连通。通过控制三通阀5可以实现Y型支管与大气之间、或者Y型支管与尾接管之间的开合，或者Y型支管的封闭。
本发明一种非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能方法，包括如下步骤：
S1，打开第二阀门7，将三通阀5调整到使Y型支管2与大气相通，三通阀5与尾接管不相通；打开第一阀门6，外部水源通过第一阀门6、供水管1、第二阀门7和第二软管4进入冷凝管3，从冷凝管3上端出水口排水，由于冷凝管3的出水口小于三通阀5的高度，因此可以使冷凝管3第二软管4以及供水管1中充满水。
S2，转动三通阀5，使得三通阀5与Y型支管2、大气、尾接管8都不相通，关闭第一阀门6，供水管1里的水在重力作用下继续往下流动，供水管1上部形成一段空气柱，直至供水管1下端的水不再向下流动，达到平衡；
S3，调整三通阀5位置，使得三通阀5与Y型支管2、尾接管8相通，与大气不相通；在调整三通阀5位置全过程中，三通阀5不能与大气连通。
S4，打开外部加热电源，对蒸馏设备的蒸馏烧瓶10加热，开始蒸馏；
S5，打开第一阀门6，确保蒸汽能全部冷凝的情况下，控制第一阀门6的开度，使冷凝水的用量最少，尾接管8流出的非水溶性有机溶剂在供水管总负压作用下流进接收瓶11。
本实施例中所采用的蒸馏装置包括蒸馏烧瓶10、与蒸馏烧瓶10连接的冷凝管3、以及与冷凝管3连接的接收瓶11，蒸馏烧瓶10上设有蒸馏头12以及毛细管13。接收瓶11上连接有尾接管8，冷凝管3的进水口通过第二软管4与供水管1的底部连接，冷凝3管的出水口通过排水软管14与水槽15连接。可以理解的是，本发明所应用的蒸馏装置不仅局限于上述结构，还可以是其他可以采用本发明上述技术方案的其他蒸馏装置，只要能能利用支管中的负压为蒸馏操作节能即可。
本发明通过采用供水管1、Y型支管2和三通阀5的配合，可以在供水管1中形成较为稳定的负压，从而降低蒸馏操作的非水溶性溶剂的沸点，实现蒸馏操作的节能目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能装置，其特征在于，包括供水管和Y型支管，所述供水管的底部与蒸馏装置的冷凝管的进水口连接，所述供水管的顶端设有第一阀门、所述供水管的底部设有第二阀门，所述供水管的侧壁上连接有所述Y型支管，所述Y型支管上设有三通阀，所述三通阀的一个接口与所述Y型支管连接，所述三通阀的另一个接口与所述蒸馏装置的尾接管连接，所述三通阀的第三个接口与大气连通；所述三通阀的高度大于所述冷凝管的出水口高度；所述第一阀门位于所述三通阀的上方；所述三通阀与所述尾接管之间通过第一软管连接；所述供水管与所述冷凝管之间通过第二软管连接；所述第二阀门位于所述供水管与所述第二软管之间。
2.根据权利要求1所述的非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能装置，其特征在于，所述供水管为硬直管。
3.一种采用权利要求1所述的非水溶性有机溶剂减压蒸馏的节能装置的节能方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，打开第二阀门，将三通阀调整到使Y型支管与大气相通，与尾接管不相通；打开第一阀门，外部水源通过第一阀门、供水管、第二阀门进入冷凝管，从冷凝管上端出水口排水；
S2，转动三通阀，使得三通阀与Y型支管、大气、尾接管都不相通，关闭第一阀门，供水管里的水在重力作用下继续往下流动，供水管上部形成一段空气柱，直至供水管下端的水不再向下流动，达到平衡；
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4.根据权利要求3所述的节能方法，其特征在于，所述冷凝管的出水口小于三通阀的高度。
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