CN115770408B - 一种新型多功能复合蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸馏技术领域，尤其涉及一种新型多功能复合蒸馏装置，包括主体和多个冷凝管固定架，主体分为上层柱体和下层柱体，上层柱体和下层柱体同轴设置且每层均为中空的六角柱状结构，下层柱体上端设置有加热台，加热台上等间隔地放置有多个烧瓶，上层柱体和下层柱体上端的边缘固定设置有挂芯，每个冷凝管固定架的外侧均设置有夹紧组件，每个夹紧组件内均夹持固定有冷凝管，主体内部设置有管道循环组件。本发明可以根据实际需求实现两种蒸馏方式之间的灵活切换应用，同时管道循环组件内藏设计在主体内部，有效减小了实验装置体积，可以根据具体蒸馏方式的不同而具体选择不同的冷凝水循环流通管路。

Description

一种新型多功能复合蒸馏装置

技术领域

本发明涉及蒸馏技术领域，尤其涉及一种新型多功能复合蒸馏装置。

背景技术

目前随着社会的进步，人们对环境的污染与日俱增，对环境的保护和监测成为人类不可忽视的一项首要工作，其中，对污染物质的监测实验是重要一环。

挥发酚多指沸点在23℃以下的酚类，而酚类属高毒类，为细胞原浆毒物，长期饮用被酚污染的水，可引起头昏、出疹、瘙痒、贫血、恶心、呕吐及各种神经系统症状；水中硫化物包括溶解性的硫化氢，酸溶性的金属硫化物，以及不溶性的硫化物和有机硫化物，硫化氢的毒性也很大，可危害细胞色素、氧化酶，造成细胞组织缺氧，甚至危及生命；水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度是评价水质的重要参数，经典的重铬酸盐法是现有水质COD检测的标准方法；氰化物是一种有剧毒且容易降解的特殊化学产品，常见的简单氰化物有氰化钠和氰化钾，它们易溶于水，毒性很大，人一次性误服0.1克左右就会死亡。

上述几种物质的检测采样后均需要蒸馏处理，COD检测蒸馏、硫化物蒸馏以及挥发酚蒸馏采用类似的蒸馏回流装置，而氰化物蒸馏采用不同的蒸馏方式及蒸馏装置，目前在实验蒸馏过程中往往都会在实验室配备两种体积较大的蒸馏装置，极大的占用了实验室空间，且实验蒸馏过程会用到两种蒸馏设备，蒸馏操作比较麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型多功能复合蒸馏装置，旨在解决上述技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型多功能复合蒸馏装置，包括主体和多个冷凝管固定架，所述主体分为上层柱体和下层柱体，所述上层柱体和下层柱体同轴设置且每层均为中空的六角柱状结构，所述下层柱体上端设置有加热台，所述加热台上等间隔地放置有多个烧瓶，所述上层柱体和下层柱体上端的边缘固定设置有挂芯，所述挂芯对应六角柱体的六个面均匀分布，每个所述冷凝管固定架的外侧均设置有夹紧组件，每个所述夹紧组件内均夹持固定有冷凝管，所述主体内部设置有管道循环组件，所述管道循环组件分别每个冷凝管的冷凝水进出口相连通，所述下层柱体内的底部设置有制冷水箱，所述制冷水箱上端设置有循环水泵；

所述管道循环组件包括第一进水环管、第一出水环管、第二进水环管以及第二出水环管，所述第一进水环管和第一出水环管设置在上层柱体内，所述上层柱体内还安装有同轴设置的进水套筒以及出水管，所述出水管贯穿进水套筒设置且两者均为中空结构，所述进水套筒与第一进水环管相连通，第一进水环管上均匀连通有多个第一进水支管，所述出水管与第一出水环管相连通，所述第一出水环管上均匀连通有多个第一出水支管；所述第二进水环管和第二出水环管设置在下层柱体内，所述第二进水环管上均匀连通有多个第二进水支管，所述第二出水环管上均匀连通有多个第二出水支管，所述循环水泵的出水端通过两个连接管分别与进水套筒以及第二进水环管相连通，所述出水管以及第二出水环管分别通过回流管与制冷水箱相连通。

作为本发明进一步的方案：所述冷凝管固定架顶端设置有挂耳，所述挂耳与挂芯相适配，所述冷凝管固定架底部设置有支撑板，所述冷凝管底部通过支撑板进行支撑固定。

作为本发明进一步的方案：所述夹紧组件包括固定端、活动端、螺钉螺母组、卡扣以及支撑钉，所述固定端与冷凝管固定架固定连接，所述固定端和活动端的一端通过螺钉螺母组进行铰接，所述固定端和活动端朝向冷凝管的一侧设置有与冷凝管外壁相适配的夹持孔，所述卡扣转动安装于固定端一侧，所述支撑钉固定设置在活动端一侧，所述卡扣和支撑钉用于控制活动端与固定端的扣合与分离。

作为本发明进一步的方案：所述上层柱体以及下层柱体的内壁上设置有隔热层，所述下层柱体内的顶部设置有加热元件，所述加热元件与加热平台相连接。

作为本发明进一步的方案：多个所述冷凝管固定架分别挂靠在上层柱体的挂芯上，所述第一进水支管贯穿上层柱体与对应冷凝管的冷凝水进水口相连接，所述第一出水支管贯穿上层柱体与对应冷凝管的冷凝水出水口相连接，所述冷凝管底端与对应的烧瓶相连接。

作为本发明进一步的方案：多个所述冷凝管固定架分别挂靠在下层柱体的挂芯上，所述第二进水支管贯穿下层柱体与对应冷凝管的冷凝水进水口相连接，所述第二出水支管贯穿上层柱体与对应冷凝管的冷凝水出水口相连接，所述烧瓶通过蒸馏管与冷凝管顶端相连接，每个所述冷凝管底端均设置有烧杯。

作为本发明进一步的方案：所述上层柱体顶端通过连接柱与转动座相连接，所述转动座为六棱柱型且每个棱柱面上均转动连接有透明防护罩，每个所述透明防护罩与冷凝管固定架一一对应设置。

本发明的有益效果：本发明通过上层柱体和下层柱体来适应两种不同的蒸馏方式，根据实际需求可以选择将冷凝管固定架挂靠在上层柱体或下层柱体，从而实现两种蒸馏方式之间的灵活切换应用，同时管道循环组件内藏设计在主体内部，有效减小了实验装置体积，结构紧凑，并且可以根据具体蒸馏方式的不同而具体选择不同的冷凝水循环流通管路，无论哪种蒸馏方式均能实现冷凝水的循环利用，提高了内部管路的利用率，实用性强。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明实施例一的整体结构示意图；

图2是本发明实施例一中冷凝管固定架的结构示意图；

图3是本发明实施例一中夹紧组件的结构示意图；

图4是本发明实施例一中主体内部的结构示意图；

图5是本发明实施例一中进水管路的结构示意图；

图6是本发明实施例一中出水管路的结构示意图；

图7是本发明实施例二的结构示意图；

图8是本发明实施例三的结构示意图。

图中：1、上层柱体；101、挂芯；2、下层柱体；3、冷凝管固定架；301、挂耳；302、支撑板；4、冷凝管；5、加热台；6、烧瓶；7、夹紧组件；701、固定端；702、活动端；703、螺钉螺母组；704、卡扣；705、支撑钉；706、夹持孔；8、管道循环组件；810、第一进水环管；811、第一出水环管；812、进水套筒；813、出水管；814、第一进水支管；815、第一出水支管；820、第二进水环管；821、第二出水环管；822、第二进水支管；823、第二出水支管；831、连接管；832、回流管；9、制冷水箱；10、循环水泵；11、隔热层；12、加热元件；13、蒸馏管；14、烧杯；15、转动座；16、透明防护罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1、图4、图5和图6所示，本发明为一种新型多功能复合蒸馏装置，包括主体和多个冷凝管固定架3，主体分为上层柱体1和下层柱体2，上层柱体1和下层柱体2同轴设置且每层均为中空的六角柱状结构，下层柱体2上端设置有加热台5，加热台5上等间隔地放置有多个烧瓶6，上层柱体1和下层柱体2上端的边缘固定设置有挂芯101，挂芯101对应六角柱体的六个面均匀分布，每个冷凝管固定架3的外侧均设置有夹紧组件7，每个夹紧组件7内均夹持固定有冷凝管4，主体内部设置有管道循环组件8，管道循环组件8分别每个冷凝管4的冷凝水进出口相连通，下层柱体2内的底部设置有制冷水箱9，制冷水箱9上端设置有循环水泵10；

管道循环组件8包括第一进水环管810、第一出水环管811、第二进水环管820以及第二出水环管821，第一进水环管810和第一出水环管811设置在上层柱体1内，上层柱体1内还安装有同轴设置的进水套筒812以及出水管813，出水管813贯穿进水套筒812设置且两者均为中空结构，进水套筒812与第一进水环管810相连通，第一进水环管810上均匀连通有多个第一进水支管814，出水管813与第一出水环管811相连通，第一出水环管811上均匀连通有多个第一出水支管815；第二进水环管820和第二出水环管821设置在下层柱体2内，第二进水环管820上均匀连通有多个第二进水支管822，第二出水环管821上均匀连通有多个第二出水支管823，循环水泵10的出水端通过两个连接管831分别与进水套筒812以及第二进水环管820相连通，出水管813以及第二出水环管821分别通过回流管832与制冷水箱9相连通。

通过以上技术方案，冷凝管固定架3以及冷凝管4等蒸馏部件采用挂耳301与挂芯101相挂靠的方式进行更换与拆卸，能够根据实际需求可以选择将冷凝管固定架3挂靠在上层柱体1或下层柱体2，从而实现两种蒸馏方式之间的灵活切换应用，同时将管道循环组件8内藏设计在主体内部，有效减小了实验装置体积，结构紧凑，根据冷凝管固定架3的具体挂靠位置，利用循环水泵10将冷凝水通过连接管831泵入到进水套筒812（第二进水环管820）内，再通过第一进水支管814（第二进水支管822）分别流入到对应的冷凝管4内进行蒸馏冷凝，然后再通过第一出水支管815（第二出水支管823）回流到出水管813（回流管832）内，最后回流到制冷水箱9中重新冷却，实现冷凝水循环利用。

需注意的是，两个分别与进水套筒812以及第二进水环管820相连通的连接管831上均设置有控制阀，该控制阀由控制面板控制调节，当冷凝管固定架3挂靠在上层柱体1上时，此时与进水套筒812相连通的连接管831上的控制阀开启，而另一个与第二进水环管820相连通的连接管831上的控制阀关闭，即此时冷凝水只在进水套筒812、第一进水环管810以及第一出水环管811之间循环流通，同理，当冷凝管固定架3挂靠在下层柱体2上时，此时与第二进水环管820相连通的连接管831上的控制阀开启，而与进水套筒812相连通的连接管831上的控制阀关闭，即此时冷凝水只在第二进水环管820、第二出水环管821之间循环流通，从而可以根据具体蒸馏方式的不同而具体选择不同的冷凝水循环流通管路，并且，环管结构的进水及出水方式能够同时兼顾所有的冷凝管4进出水需求，且进水平衡均匀，出水循环高效，有效提高了蒸馏实验效率。

实际应用时，制冷水箱9通过六片制冷片的工作，并用风扇散热，能够及时降低回流到水箱的水的温度，满足冷凝水的温度需求，利用制冷片进行制冷的工作原理为现有技术已知，在此不作过多赘述。

如图2所示，冷凝管固定架3顶端设置有挂耳301，挂耳301与挂芯101相适配，冷凝管固定架3底部设置有支撑板302，冷凝管4底部通过支撑板302进行支撑固定。

具体的，为了方便冷凝管固定架3的更换与拆卸，冷凝管固定架3采用直接挂靠的方式，其中，挂芯101通过焊接固定在上层柱体1以及下层柱体2的边缘，挂耳301挂靠在挂芯101上，为冷凝管固定架3提供纵向的支撑力，同时上层柱体1或下层柱体2的外壁为冷凝管固定架3提供横向的支撑力，使得冷凝管固定架3在挂靠过程中能够保证平衡稳定。

如图3所示，夹紧组件7包括固定端701、活动端702、螺钉螺母组703、卡扣704以及支撑钉705，固定端701与冷凝管固定架3固定连接，固定端701和活动端702的一端通过螺钉螺母组703进行铰接，固定端701和活动端702朝向冷凝管4的一侧设置有与冷凝管4外壁相适配的夹持孔706，卡扣704转动安装于固定端701一侧，支撑钉705固定设置在活动端702一侧，卡扣704和支撑钉705用于控制活动端702与固定端701的扣合与分离。

具体的，当需要对冷凝管4进行夹持固定时，先将冷凝管4底部固定支撑在支撑板302上，然后转动活动端702，使得固定端701与活动端702的夹持孔706将冷凝管4顶部夹持住，再转动螺钉螺母组703使活动端702锁定不动而保持夹持状态，然后旋转卡扣704使其与支撑钉705扣合，使得固定端701和活动端702实现对冷凝管4的夹紧固定；当需要拆卸冷凝管4时，反向旋转卡扣704以及螺钉螺母组703，即可使活动端702处于松开状态，此时即可从固定端701和活动端702之间拆下冷凝管4，拆装过程方便快捷。

如图4所示，上层柱体1以及下层柱体2的内壁上设置有隔热层11，下层柱体2内的顶部设置有加热元件12。

具体的，加热元件12可以采用加热丝、加热网或加热电阻等任一能够实现加热功能的结构形式，加热元件12的作用是在于对加热平台进行升温，从而使得加热平台能够对上端的烧瓶6进行加热以实现蒸馏功能。

如图1所示，多个冷凝管固定架3分别挂靠在上层柱体1的挂芯101上，第一进水支管814贯穿上层柱体1与对应冷凝管4的冷凝水进水口相连接，第一出水支管815贯穿上层柱体1与对应冷凝管4的冷凝水出水口相连接，冷凝管4底端与对应的烧瓶6相连接。

本实施例中，冷凝管固定架3挂靠在上层柱体1的挂芯101上，此时冷凝管4底部与烧瓶6相连接，装置整体实质上是一个回流装置，适用于COD检测蒸馏、硫化物蒸馏以及挥发酚蒸馏。其具体工作过程如下：利用夹紧组件7将冷凝管4夹紧固定，加热元件12通过加热台5对烧瓶6进行升温加热，同时循环水泵10将制冷水箱9内的冷凝水泵入到进水套筒812，再由进水套筒812流经第一进水环管810，然后通过各个第一进水支管814进入到对应的冷凝管4内，此时冷凝管4内的高温蒸汽通过冷凝水进行冷凝至液态并回流到烧瓶6内，而冷凝管4内的冷凝水通过第一出水支管815进入出水管813，最后通过回流管832回流到制冷水箱9内重新制冷以满足冷凝水的温度需求。

实施例二

请参阅图7所示，与实施例一相比较，本实施例考虑的是冷凝管固定架3挂靠在下层柱体2上的情况，而其他结构设置与实施例一相同，具体的：

多个冷凝管固定架3分别挂靠在下层柱体2的挂芯101上，第二进水支管822贯穿下层柱体2与对应冷凝管4的冷凝水进水口相连接，第二出水支管823贯穿上层柱体1与对应冷凝管4的冷凝水出水口相连接，烧瓶6通过蒸馏管13与冷凝管4顶端相连接，每个冷凝管4底端均设置有烧杯14。

本实施例中，冷凝管固定架3挂靠在下层柱体2的挂芯101上，此时烧瓶6位置高于冷凝管4，冷凝管4底部与烧杯14相连接，该蒸馏结构适用于氰化物蒸馏。其具体工作过程如下：用夹紧组件7将冷凝管4夹紧固定，加热元件12通过加热台5对烧瓶6进行升温加热，同时循环水泵10将制冷水箱9内的冷凝水通过连接管831泵入到第二进水环管820，然后通过各个第二进水支管822进入到对应的冷凝管4内，此时烧瓶6蒸馏出的氰离子蒸汽进入到冷凝管4内，并通过冷凝水进行冷凝至液态流到烧杯14内的吸收液中，而冷凝管4内的冷凝水通过第二出水支管823流出，最后通过回流管832回流到制冷水箱9内重新制冷以满足冷凝水的温度需求。

实施例三

请参阅图8所示，与实施一相比较，本实施例考虑的是对蒸馏冷凝过程进行封闭防护的改进结构，而其他结构设置与实施例一相同，具体的：

上层柱体1顶端通过连接柱与转动座15相连接，转动座15为六棱柱型且每个棱柱面上均转动连接有透明防护罩16，每个透明防护罩16与冷凝管固定架3一一对应设置。

本实施例中，主体的六个面中每个面都对应一个透明防护罩16，即每一组蒸馏部件在蒸馏过程中，都能被透明防护罩16所遮盖封闭，从而避免了实验蒸馏过程对实验人员造成健康危害，同时每个透明防护罩16相互独立，实验人员可以根据每组蒸馏部件的具体蒸馏情况独自翻转打开对应的透明防护罩16进行实验操作。

以上对本发明的一个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，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种新型多功能复合蒸馏装置，其特征在于，包括主体和多个冷凝管固定架（3），所述主体分为上层柱体（1）和下层柱体（2），所述上层柱体（1）和下层柱体（2）同轴设置且每层均为中空的六角柱状结构，所述下层柱体（2）上端设置有加热台（5），所述加热台（5）上等间隔地放置有多个烧瓶（6），所述上层柱体（1）和下层柱体（2）上端的边缘固定设置有挂芯（101），所述挂芯（101）对应六角柱体的六个面均匀分布，每个所述冷凝管固定架（3）的外侧均设置有夹紧组件（7），每个所述夹紧组件（7）内均夹持固定有冷凝管（4），所述主体内部设置有管道循环组件（8），所述管道循环组件（8）分别每个冷凝管（4）的冷凝水进出口相连通，所述下层柱体（2）内的底部设置有制冷水箱（9），所述制冷水箱（9）上端设置有循环水泵（10）；

所述管道循环组件（8）包括第一进水环管（810）、第一出水环管（811）、第二进水环管（820）以及第二出水环管（821），所述第一进水环管（810）和第一出水环管（811）设置在上层柱体（1）内，所述上层柱体（1）内还安装有同轴设置的进水套筒（812）以及出水管（813），所述出水管（813）贯穿进水套筒（812）设置且两者均为中空结构，所述进水套筒（812）与第一进水环管（810）相连通，第一进水环管（810）上均匀连通有多个第一进水支管（814），所述出水管（813）与第一出水环管（811）相连通，所述第一出水环管（811）上均匀连通有多个第一出水支管（815）；所述第二进水环管（820）和第二出水环管（821）设置在下层柱体（2）内，所述第二进水环管（820）上均匀连通有多个第二进水支管（822），所述第二出水环管（821）上均匀连通有多个第二出水支管（823），所述循环水泵（10）的出水端通过两个连接管（831）分别与进水套筒（812）以及第二进水环管（820）相连通，所述出水管（813）以及第二出水环管（821）分别通过回流管（832）与制冷水箱（9）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种新型多功能复合蒸馏装置，其特征在于，所述冷凝管固定架（3）顶端设置有挂耳（301），所述挂耳（301）与挂芯（101）相适配，所述冷凝管固定架（3）底部设置有支撑板（302），所述冷凝管（4）底部通过支撑板（302）进行支撑固定。

3.根据权利要求2所述的一种新型多功能复合蒸馏装置，其特征在于，所述夹紧组件（7）包括固定端（701）、活动端（702）、螺钉螺母组（703）、卡扣（704）以及支撑钉（705），所述固定端（701）与冷凝管固定架（3）固定连接，所述固定端（701）和活动端（702）的一端通过螺钉螺母组（703）进行铰接，所述固定端（701）和活动端（702）朝向冷凝管（4）的一侧设置有与冷凝管（4）外壁相适配的夹持孔（706），所述卡扣（704）转动安装于固定端（701）一侧，所述支撑钉（705）固定设置在活动端（702）一侧，所述卡扣（704）和支撑钉（705）用于控制活动端（702）与固定端（701）的扣合与分离。

4.根据权利要求3所述的一种新型多功能复合蒸馏装置，其特征在于，所述上层柱体（1）以及下层柱体（2）的内壁上设置有隔热层（11），所述下层柱体（2）内的顶部设置有加热元件（12）。

5.根据权利要求4所述的一种新型多功能复合蒸馏装置，其特征在于，多个所述冷凝管固定架（3）分别挂靠在上层柱体（1）的挂芯（101）上，所述第一进水支管（814）贯穿上层柱体（1）与对应冷凝管（4）的冷凝水进水口相连接，所述第一出水支管（815）贯穿上层柱体（1）与对应冷凝管（4）的冷凝水出水口相连接，所述冷凝管（4）底端与对应的烧瓶（6）相连接。

6.根据权利要求4所述的一种新型多功能复合蒸馏装置，其特征在于，多个所述冷凝管固定架（3）分别挂靠在下层柱体（2）的挂芯（101）上，所述第二进水支管（822）贯穿下层柱体（2）与对应冷凝管（4）的冷凝水进水口相连接，所述第二出水支管（823）贯穿上层柱体（1）与对应冷凝管（4）的冷凝水出水口相连接，所述烧瓶（6）通过蒸馏管（13）与冷凝管（4）顶端相连接，每个所述冷凝管（4）底端均设置有烧杯（14）。

7.根据权利要求4所述的一种新型多功能复合蒸馏装置，其特征在于，所述上层柱体（1）顶端通过连接柱与转动座（15）相连接，所述转动座（15）为六棱柱型且每个棱柱面上均转动连接有透明防护罩（16），每个所述透明防护罩（16）与冷凝管固定架（3）一一对应设置。

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