CN115888159B - 一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，属于乙酸甲酯生产技术领域。本发明包括蒸发釜，所述蒸发釜内部的底端设置有火焰加热器，所述火焰加热器上设置有加热皿，所述蒸发釜上设置有进料管，所述加热皿的上方设置有搅拌机构，搅拌机构的上方设置有中隔层组件，所述中隔层组件的上方设置有上隔层组件，所述中隔层组件及上隔层组件对原料进行分馏，在控制系统对两个半导体制冷板的温度控制下，再利用控温组件对第一真空室与第二真空室中导温气体的量，影响热量或者冷气的传导程度，实现对冷凝板和导热板的温度进行精细化控制，使得原料的分馏纯度更高。
Description
技术领域
本发明涉及乙酸甲酯生产技术领域，具体为一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置。
背景技术
醋酸甲酯也称作乙酸甲酯，是一种化工产业中常使用的有机溶剂，常作为喷漆人造革及香料等的原料，但醋酸甲酯是一种十分危险的化学物品，醋酸甲酯有毒且易燃，需要在密闭环境下进行操作，必须含有有接地装置，防止静电积聚，操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具，穿防静电工作服，戴橡胶耐油手套，同时需要防止醋酸甲酯蒸气泄漏到工作场所空气中，远离火种热源防止蒸汽爆炸，其保存不宜超过30℃且需要保持容器密封。
醋酸甲酯需要在混合溶剂中进行提纯，现有的提纯设备在提取物质时无法时刻与外界保持密闭，且蒸发的热量无法时刻保持恒定，无法保证蒸馏的纯度，需要反复多次进行，大大降低了工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，包括蒸发釜，所述蒸发釜通过导线接电，防止产生静电，蒸发釜内部的底端设置有火焰加热器，所述火焰加热器上设置有加热皿，所述蒸发釜上设置有进料管，所述进料管向加热皿中添加原料，所述加热皿的上方设置有搅拌机构，所述搅拌机构对加热皿进行搅拌，搅拌机构的上方设置有中隔层组件，所述中隔层组件的上方设置有上隔层组件，所述中隔层组件及上隔层组件对原料进行分馏，所述蒸发釜上对应搅拌机构的位置处设置有第一出料机构，蒸发釜上对应中隔层组件的位置处设置有第二出料机构，蒸发釜上对应上隔层组件的位置处设置有第三出料机构，所述第一出料机构、第二出料机构与第三出料机构将分馏的液体导出。
进一步的，所述进料管的中部设置有电磁阀，所述搅拌机构包括增压盖、蓄液板，所述增压盖位于加热皿上方，增压盖呈倒置的漏斗状，增压盖与蒸发釜的内壁转动连接，所述蓄液板位于增压盖上方，蓄液板呈圆锥环圈状，蓄液板直径大的一端与蒸发釜内壁连接，蓄液板直径小的一端设置有内齿轮，进料管将原料灌注到加热皿中，火焰加热器与控制系统相连接，火焰加热器对加热皿进行加热，原料受热蒸发，蒸发的蒸汽通过增压盖时提高热蒸汽移动的速度，在蒸汽压的带动下使得扇片转动，驱动轮转动。
进一步的，所述搅拌机构包括若干个行星轮、驱动轮，所述驱动轮上设置有扇片，驱动轮的外轮廓上开设有齿槽，所述若干个所述行星轮均布设置在驱动轮与内齿轮之间，每个所述行星轮的两端均设置有挡板，每个行星轮的下方设置有搅拌杆，每个所述搅拌杆穿过增压盖，每个搅拌杆与增压盖转动连接，由于每个行星轮两端的挡板限位，驱动轮被限制在内齿轮的中部，且与内齿轮处于同一平面，每个行星轮在自转的同时绕着驱动轮公转，每个行星轮带动搅拌杆运动，增压盖随着若干个搅拌杆的转动而旋转，由于增压盖与蒸发釜之间滑动密封，蒸汽不会从其他地方逸散并继续推动驱动轮转动，搅拌杆对加热皿中的原料进行搅拌，使得原料的受热均匀，加快原料的蒸发速度。
进一步的，所述中隔层组件包括半导体制冷板，所述半导体制冷板呈圆锥环圈状，半导体制冷板与控制系统电路连接，半导体制冷板的下方设置有冷凝板，半导体制冷板的上方设置有导热板，所述冷凝板与半导体制冷板之间形成第二真空室，所述导热板与半导体制冷板之间形成第一真空室，所述导热板上设置有喷气盘，所述喷气盘的底部与冷凝板相连接，所述上隔层组件的结构与中隔层组件的结构相同，半导体制冷板通电，半导体制冷板的上部产生热量、下部制冷，第一真空室及第二真空室中的导温气体将热量传递到导热板，将冷气传动到冷凝板，热蒸汽接触到中隔层组件的冷凝板后，沸点高乙醇遇冷液化，其他的蒸汽还未达到液化温度，仍然维持气态，液化的乙醇液体顺着冷凝板流到蓄液板上并不断地累积，在控制系统的作用下，中隔层组件中半导体制冷板的制冷温度高于上隔层组件中半导体制冷板的制冷温度，还维持在气态的蒸汽穿过中隔层组件中的喷气盘，随后与上隔层组件中的冷凝板接触，醋酸甲酯遇冷液化并流到中隔层组件中的导热板上不断地累积，导热板的温度使醋酸甲酯不再挥发，掺杂在醋酸甲酯中的乙醚气体继续受热挥发，增加了醋酸甲酯的蒸馏纯度，乙醚蒸汽通过上隔层组件中的喷气盘，到达蒸发釜的顶部，遇冷液化并在上隔层组件中的导热板上不断地累积，负压气泵将气体通入到上隔层组件中的第一真空室之中，对上隔层组件中的半导体制冷板制热端进行散热。
进一步的，中隔层组件中的所述冷凝板和导热板均连接有控温组件，与冷凝板连接的所述控温组件包括若干毛细管、导动液压缸、调节液压缸，若干所述毛细管与冷凝板相接触，若干个毛细管通过管道与导动液压缸相连接，导动液压缸的活塞杆与调节液压缸的活塞杆相连接，所述调节液压缸内填充有导温气体，调节液压缸通过抽吸管与第二真空室相连通，与导热板连接的所述控温组件结构和与冷凝板连接的控温组件结构相同，与所述导热板连接的控温组件中的调节液压缸通过抽吸管与第一真空室相连通，上隔层组件中的所述冷凝板上也设置有控温组件，若干毛细管及导动液压缸内部填充有水银，水银受热膨胀、遇冷收缩，水银的变化使得导动液压缸带动调节液压缸的活塞杆移动，若冷凝板的温度升高，水银膨胀使得导动液压缸带动调节液压缸的活塞杆向外移动，导温气体填充在有杆腔中，调节液压缸的活塞杆向外移动将导温气体推入第二真空室，半导体制冷板上更多的冷气被导入到冷凝板上维持温度不变化；
若导热板的温度升高，水银膨胀使得导动液压缸带动调节液压缸的活塞杆向外移动，导温气体填充在无杆腔中，调节液压缸的活塞杆向外移动将导温气体抽离第一真空室，半导体制冷板上热量有限地被导入到导热板上维持温度不变化，由于中隔层组件中半导体制冷板的制冷温度高于上隔层组件中半导体制冷板的制冷温度，因此与中隔层组件中第二真空室连接的导动液压缸直径小于与上隔层组件中第二真空室连接的导动液压缸直径，在控制系统对两个半导体制冷板的温度控制下，再利用控温组件对冷凝板和导热板的温度进行精细化控制，使得原料的分馏纯度更高。
进一步的，所述第一出料机构、第二出料机构与第三出料机构的结构相同，所述第一出料机构包括上滑板、下滑板、前阻条、后阻条，所述上滑板与下滑板滑动安装在蒸发釜的内壁中，上滑板上设置有上浮球，下滑板上设置有下浮球，所述上浮球和下浮球均位于蒸发釜内部，所述前阻条及后阻条转动安装在蒸发釜的内壁中，前阻条与后阻条对称设置在上滑板的两侧，所述上滑板远离上浮球的一端设置有销子，所述下滑板远离下浮球的一端设置有滚轮，前阻条及后阻条上均通过弹片连接有卡头，当醋酸甲酯在中隔层组件中的导热板上累积，醋酸甲酯先使得下浮球上浮，下浮球带动下滑板上移，下滑板带动滚轮挤入到前阻条与后阻条之间，使得前阻条与后阻条同时转动，两个卡头靠近，醋酸甲酯漫到上浮球的位置时，上浮球带动上滑板移动，但销子受到两个卡头的阻挡，上滑板无法移动，直到醋酸甲酯液位漫过上浮球后，上浮球受到的浮力克服弹片的力，销子跳过两个卡头，销子通过绳子带动封堵球将触发管的一端封死。
进一步的，所述第一出料机构包括触发管、放液管，所述触发管靠近销子的一端开设有壁孔，所述壁孔远离销子的一端设置有封堵球，所述封堵球与销子之间连接有绳子，所述放液管连接在蒸发釜上，所述触发管的另一端与放液管垂直相连，触发管与放液管相接一端的内部滑动安装有阻断块，所述阻断块对放液管进行封堵，阻断块与触发管的内部之间设置有弹簧，所述触发管的中部设有负压气泵，触发管与负压气泵的抽气口相连接；
位于第一出料机构、第二出料机构及第三出料机构中所述的负压气泵出气口与上隔层组件的第一真空室相连接，负压气泵保持从触发管中抽气，封堵球将触发管的一端堵死后，触发管中的气压降低，阻断块克服弹簧的力向上移动，醋酸甲酯通过放液管放出，醋酸甲酯的液位下降，直到醋酸甲酯的液位降到下浮球以下时，滚轮移出前阻条与后阻条之间，上滑板在重力的作用下通过销子使得前阻条与后阻条摆动复位，上滑板下降，封堵球与销子之间的绳子被放松，封堵球在自重的作用下下落，触发管的气压升高，阻断块在弹簧的作用下对放液管进行封堵，避免蒸发釜的内部环境与外部连通，造成环境的污染或产生安全隐患，第一出料机构及第三出料机构的作用与第二出料机构的作用相同。
进一步的，位于第二出料机构中的所述放液管连接有螺旋降温管，所述蒸发釜的外部设置有吸热罐，所述螺旋降温管位于吸热罐内部，螺旋降温管的另一端连接有罐装设备，位于第三出料机构中的所述放液管与吸热罐相连接，所述吸热罐通过回气管与火焰加热器相连接，位于第一出料机构中的所述放液管与火焰加热器相连接，乙醚流入到吸热罐中，乙醚在常温吸热挥发，吸热罐中的温度降低，醋酸甲酯经过螺旋降温管时降低温度，低温下的醋酸甲酯更易于安全地运输与灌装，乙醚通过回气管连接到火焰加热器，乙醇也通过放液管流入到火焰加热器中，乙醚和乙醇都属于可燃物质，可用作火焰加热器的燃烧剂，实现了资源的回收利用，提高分馏装置的经济性以及环保功能。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1、通过蒸发的蒸汽带动扇片转动，继而带动驱动轮旋转，每个行星轮在自转的同时绕着驱动轮公转，每个行星轮带动搅拌杆运动，增压盖随着若干个搅拌杆的转动而旋转，由于增压盖与蒸发釜之间滑动密封，蒸汽不会从其他地方逸散并继续推动驱动轮转动，搅拌杆对加热皿中的原料进行搅拌，使得原料的受热均匀，加快原料的蒸发速度。
2、在控制系统对两个半导体制冷板的温度控制下，再利用控温组件对第一真空室与第二真空室中导温气体的量，影响热量或者冷气的传导程度，实现对冷凝板和导热板的温度进行精细化控制，使得原料的分馏纯度更高。
3、将乙醚导流到吸热罐中，乙醚吸热挥发降低吸热罐中的温度，醋酸甲酯经过螺旋降温管时降低温度，低温下的醋酸甲酯更易于安全地运输与灌装，乙醚通过回气管连接到火焰加热器，乙醇也通过放液管流入到火焰加热器中，乙醚和乙醇都属于可燃物质，可用作火焰加热器的燃烧剂，实现了资源的回收利用，提高分馏装置的经济性以及环保功能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体外观结构示意图；
图2是本发明的整体内部结构示意图；
图3是本发明搅拌机构的整体结构示意图；
图4是本发明图3中A区域的局部放大图；
图5是本发明中隔层组件及上隔层组件的结构示意图；
图6是本发明图5中B区域的局部放大图；
图7是本发明出料机构的部分结构示意图；
图8是本发明出料机构的整体结构示意图；
图9是本发明控温组件的结构示意图；
图中：1、蒸发釜；2、进料管；3、火焰加热器；4、加热皿；5、增压盖；6、蓄液板；7、内齿轮；8、行星轮；9、驱动轮；10、搅拌杆；11、中隔层组件；12、上隔层组件；131、上浮球；132、下浮球；141、上滑板；142、下滑板；15、滚轮；16、销子；171、前阻条；172、后阻条；18、绳子；19、封堵球；20、触发管；21、阻断块；22、放液管；23、吸热罐；24、螺旋降温管；25、半导体制冷板；26、冷凝板；27、导热板；28、喷气盘；29、毛细管；30、导动液压缸；31、调节液压缸；32、抽吸管。
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。
请参阅图1-图9，本发明提供技术方案：一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，包括蒸发釜1，蒸发釜1内部的底端设置有火焰加热器3，火焰加热器3上设置有加热皿4，蒸发釜1上设置有进料管2，进料管2向加热皿4中添加原料，加热皿4的上方设置有搅拌机构，搅拌机构对加热皿4进行搅拌，搅拌机构的上方设置有中隔层组件11，中隔层组件11的上方设置有上隔层组件12，中隔层组件11及上隔层组件12对原料进行分馏，蒸发釜1上对应搅拌机构的位置处设置有第一出料机构，蒸发釜1上对应中隔层组件11的位置处设置有第二出料机构，蒸发釜1上对应上隔层组件12的位置处设置有第三出料机构，第一出料机构、第二出料机构与第三出料机构将分馏的液体导出。
进料管2的中部设置有电磁阀，搅拌机构包括增压盖5、蓄液板6，增压盖5位于加热皿4上方，增压盖5呈倒置的漏斗状，增压盖5与蒸发釜1的内壁转动连接，蓄液板6位于增压盖5上方，蓄液板6呈圆锥环圈状，蓄液板6直径大的一端与蒸发釜1内壁连接，蓄液板6直径小的一端设置有内齿轮7，搅拌机构包括若干个行星轮8、驱动轮9，驱动轮9上设置有扇片，驱动轮9的外轮廓上开设有齿槽，若干个行星轮8均布设置在驱动轮9与内齿轮7之间，每个行星轮8的两端均设置有挡板，每个行星轮8的下方设置有搅拌杆10，每个搅拌杆10穿过增压盖5，每个搅拌杆10与增压盖5转动连接。
进料管2将原料灌注到加热皿4中，火焰加热器3与控制系统相连接，火焰加热器3对加热皿4进行加热，原料受热蒸发，蒸发的蒸汽通过增压盖5时提高热蒸汽移动的速度，在蒸汽压的带动下使得扇片转动，驱动轮9转动，由于每个行星轮8两端的挡板限位，驱动轮9被限制在内齿轮7的中部，且与内齿轮7处于同一平面，每个行星轮8在自转的同时绕着驱动轮9公转，每个行星轮8带动搅拌杆10运动，增压盖5随着若干个搅拌杆10的转动而旋转，由于增压盖5与蒸发釜1之间滑动密封，蒸汽不会从其他地方逸散并继续推动驱动轮9转动，搅拌杆10对加热皿4中的原料进行搅拌，使得原料的受热均匀，加快原料的蒸发速度。
中隔层组件11包括半导体制冷板25，半导体制冷板25呈圆锥环圈状，半导体制冷板25与控制系统电路连接，半导体制冷板25的下方设置有冷凝板26，半导体制冷板25的上方设置有导热板27，冷凝板26与半导体制冷板25之间形成第二真空室，导热板27与半导体制冷板25之间形成第一真空室，导热板27上设置有喷气盘28，喷气盘28的底部与冷凝板26相连接，上隔层组件12的结构与中隔层组件11的结构相同，半导体制冷板25通电，半导体制冷板25的上部产生热量、下部制冷，第一真空室及第二真空室中的导温气体将热量传递到导热板27，将冷气传动到冷凝板26，热蒸汽接触到中隔层组件11的冷凝板26后，沸点高乙醇遇冷液化，其他的蒸汽还未达到液化温度，仍然维持气态，液化的乙醇液体顺着冷凝板26流到蓄液板6上并不断地累积，在控制系统的作用下，中隔层组件11中半导体制冷板25的制冷温度高于上隔层组件12中半导体制冷板25的制冷温度，还维持在气态的蒸汽穿过中隔层组件11中的喷气盘28，随后与上隔层组件12中的冷凝板26接触，醋酸甲酯遇冷液化并流到中隔层组件11中的导热板27上不断地累积，导热板27的温度使醋酸甲酯不再挥发，掺杂在醋酸甲酯中的乙醚气体继续受热挥发，增加了醋酸甲酯的蒸馏纯度，乙醚蒸汽通过上隔层组件12中的喷气盘28，到达蒸发釜1的顶部，遇冷液化并在上隔层组件12中的导热板27上不断地累积，负压气泵将气体通入到上隔层组件12中的第一真空室之中，对上隔层组件12中的半导体制冷板25制热端进行散热。
中隔层组件11中的冷凝板26和导热板27均连接有控温组件，与冷凝板26连接的控温组件包括若干毛细管29、导动液压缸30、调节液压缸31，若干毛细管29与冷凝板26相接触，若干个毛细管29通过管道与导动液压缸30相连接，导动液压缸30的活塞杆与调节液压缸31的活塞杆相连接，调节液压缸31内填充有导温气体，调节液压缸31通过抽吸管32与第二真空室相连通，与导热板27连接的控温组件结构和与冷凝板26连接的控温组件结构相同，与导热板27连接的控温组件中的调节液压缸31通过抽吸管32与第一真空室相连通，上隔层组件12中的冷凝板26上也设置有控温组件，若干毛细管29及导动液压缸30内部填充有水银，水银受热膨胀、遇冷收缩，水银的变化使得导动液压缸30带动调节液压缸31的活塞杆移动，若冷凝板26的温度升高，水银膨胀使得导动液压缸30带动调节液压缸31的活塞杆向外移动，导温气体填充在有杆腔中，调节液压缸31的活塞杆向外移动将导温气体推入第二真空室，半导体制冷板25上更多的冷气被导入到冷凝板26上维持温度不变化；
若导热板27的温度升高，水银膨胀使得导动液压缸30带动调节液压缸31的活塞杆向外移动，导温气体填充在无杆腔中，调节液压缸31的活塞杆向外移动将导温气体抽离第一真空室，半导体制冷板25上热量有限地被导入到导热板27上维持温度不变化，由于中隔层组件11中半导体制冷板25的制冷温度高于上隔层组件12中半导体制冷板25的制冷温度，因此与中隔层组件11中第二真空室连接的导动液压缸30直径小于与上隔层组件12中第二真空室连接的导动液压缸30直径，在控制系统对两个半导体制冷板25的温度控制下，再利用控温组件对冷凝板26和导热板27的温度进行精细化控制，使得原料的分馏纯度更高。
第一出料机构、第二出料机构与第三出料机构的结构相同，第一出料机构包括上滑板141、下滑板142、前阻条171、后阻条172，上滑板141与下滑板142滑动安装在蒸发釜1的内壁中，上滑板141上设置有上浮球131，下滑板142上设置有下浮球132，上浮球131和下浮球132均位于蒸发釜1内部，前阻条171及后阻条172转动安装在蒸发釜1的内壁中，前阻条171与后阻条172对称设置在上滑板141的两侧，上滑板141远离上浮球131的一端设置有销子16，下滑板142远离下浮球132的一端设置有滚轮15，第一出料机构包括触发管20、放液管22，触发管20靠近销子16的一端开设有壁孔，壁孔远离销子16的一端设置有封堵球19，封堵球19与销子16之间连接有绳子18，放液管22连接在蒸发釜1上，触发管20的另一端与放液管22垂直相连，触发管20与放液管22相接一端的内部滑动安装有阻断块21，阻断块21对放液管22进行封堵，阻断块21与触发管20的内部之间设置有弹簧，触发管20的中部设有负压气泵，触发管20与负压气泵的抽气口相连接，位于第一出料机构、第二出料机构及第三出料机构中的负压气泵出气口与上隔层组件12的第一真空室相连接。
当醋酸甲酯在中隔层组件11中的导热板27上累积，醋酸甲酯先使得下浮球132上浮，下浮球132带动下滑板142上移，下滑板142带动滚轮15挤入到前阻条171与后阻条172之间，使得前阻条171与后阻条172同时转动，两个卡头靠近，醋酸甲酯漫到上浮球131的位置时，上浮球131带动上滑板141移动，但销子16受到两个卡头的阻挡，上滑板141无法移动，直到醋酸甲酯液位漫过上浮球131后，上浮球131受到的浮力克服弹片的力，销子16跳过两个卡头，销子16通过绳子18带动封堵球19将触发管20的一端封死，负压气泵保持从触发管20中抽气，封堵球19将触发管20的一端堵死后，触发管20中的气压降低，阻断块21克服弹簧的力向上移动，醋酸甲酯通过放液管22放出，醋酸甲酯的液位下降，直到醋酸甲酯的液位降到下浮球132以下时，滚轮15移出前阻条171与后阻条172之间，上滑板141在重力的作用下通过销子16使得前阻条171与后阻条172摆动复位，上滑板141下降，封堵球19与销子16之间的绳子18被放松，封堵球19在自重的作用下下落，触发管20的气压升高，阻断块21在弹簧的作用下对放液管22进行封堵，避免蒸发釜1的内部环境与外部连通，造成环境的污染或产生安全隐患，第一出料机构及第三出料机构的作用与第二出料机构的作用相同。
位于第二出料机构中的放液管22连接有螺旋降温管24，蒸发釜1的外部设置有吸热罐23，螺旋降温管24位于吸热罐23内部，螺旋降温管24的另一端连接有罐装设备，位于第三出料机构中的放液管22与吸热罐23相连接，吸热罐23通过回气管与火焰加热器3相连接，位于第一出料机构中的放液管22与火焰加热器3相连接，乙醚流入到吸热罐23中，乙醚在常温吸热挥发，吸热罐23中的温度降低，醋酸甲酯经过螺旋降温管24时降低温度，低温下的醋酸甲酯更易于安全地运输与灌装，乙醚通过回气管连接到火焰加热器3，乙醇也通过放液管22流入到火焰加热器3中，乙醚和乙醇都属于可燃物质，可用作火焰加热器3的燃烧剂，实现了资源的回收利用，提高分馏装置的经济性以及环保功能。
本发明的工作原理：在使用本发明中的分馏提纯装置对醋酸甲酯进行分馏时，进料管2将原料灌注到加热皿4中，火焰加热器3与控制系统相连接，火焰加热器3对加热皿4进行加热，原料受热蒸发，蒸发的蒸汽通过增压盖5时提高热蒸汽移动的速度，在蒸汽压的带动下使得扇片转动，驱动轮9转动，由于每个行星轮8两端的挡板限位，驱动轮9被限制在内齿轮7的中部，且与内齿轮7处于同一平面，每个行星轮8在自转的同时绕着驱动轮9公转，每个行星轮8带动搅拌杆10运动，增压盖5随着若干个搅拌杆10的转动而旋转，由于增压盖5与蒸发釜1之间滑动密封，蒸汽不会从其他地方逸散并继续推动驱动轮9转动，搅拌杆10对加热皿4中的原料进行搅拌，使得原料的受热均匀，加快原料的蒸发速度。
半导体制冷板25通电，半导体制冷板25的上部产生热量、下部制冷，第一真空室及第二真空室中的导温气体将热量传递到导热板27，将冷气传动到冷凝板26，热蒸汽接触到中隔层组件11的冷凝板26后，沸点高乙醇遇冷液化，其他的蒸汽还未达到液化温度，仍然维持气态，液化的乙醇液体顺着冷凝板26流到蓄液板6上并不断地累积，在控制系统的作用下，中隔层组件11中半导体制冷板25的制冷温度高于上隔层组件12中半导体制冷板25的制冷温度，还维持在气态的蒸汽穿过中隔层组件11中的喷气盘28，随后与上隔层组件12中的冷凝板26接触，醋酸甲酯遇冷液化并流到中隔层组件11中的导热板27上不断地累积，导热板27的温度使醋酸甲酯不再挥发，掺杂在醋酸甲酯中的乙醚气体继续受热挥发，增加了醋酸甲酯的蒸馏纯度，乙醚蒸汽通过上隔层组件12中的喷气盘28，到达蒸发釜1的顶部，遇冷液化并在上隔层组件12中的导热板27上不断地累积，负压气泵将气体通入到上隔层组件12中的第一真空室之中，对上隔层组件12中的半导体制冷板25制热端进行散热。
若干毛细管29及导动液压缸30内部填充有水银，水银受热膨胀、遇冷收缩，水银的变化使得导动液压缸30带动调节液压缸31的活塞杆移动，若冷凝板26的温度升高，水银膨胀使得导动液压缸30带动调节液压缸31的活塞杆向外移动，导温气体填充在有杆腔中，调节液压缸31的活塞杆向外移动将导温气体推入第二真空室，半导体制冷板25上更多的冷气被导入到冷凝板26上维持温度不变化；
若导热板27的温度升高，水银膨胀使得导动液压缸30带动调节液压缸31的活塞杆向外移动，导温气体填充在无杆腔中，调节液压缸31的活塞杆向外移动将导温气体抽离第一真空室，半导体制冷板25上热量有限地被导入到导热板27上维持温度不变化，由于中隔层组件11中半导体制冷板25的制冷温度高于上隔层组件12中半导体制冷板25的制冷温度，因此与中隔层组件11中第二真空室连接的导动液压缸30直径小于与上隔层组件12中第二真空室连接的导动液压缸30直径，在控制系统对两个半导体制冷板25的温度控制下，再利用控温组件对冷凝板26和导热板27的温度进行精细化控制，使得原料的分馏纯度更高。
当醋酸甲酯在中隔层组件11中的导热板27上累积，醋酸甲酯先使得下浮球132上浮，下浮球132带动下滑板142上移，下滑板142带动滚轮15挤入到前阻条171与后阻条172之间，使得前阻条171与后阻条172同时转动，两个卡头靠近，醋酸甲酯漫到上浮球131的位置时，上浮球131带动上滑板141移动，但销子16受到两个卡头的阻挡，上滑板141无法移动，直到醋酸甲酯液位漫过上浮球131后，上浮球131受到的浮力克服弹片的力，销子16跳过两个卡头，销子16通过绳子18带动封堵球19将触发管20的一端封死，负压气泵保持从触发管20中抽气，封堵球19将触发管20的一端堵死后，触发管20中的气压降低，阻断块21克服弹簧的力向上移动，醋酸甲酯通过放液管22放出，醋酸甲酯的液位下降，直到醋酸甲酯的液位降到下浮球132以下时，滚轮15移出前阻条171与后阻条172之间，上滑板141在重力的作用下通过销子16使得前阻条171与后阻条172摆动复位，上滑板141下降，封堵球19与销子16之间的绳子18被放松，封堵球19在自重的作用下下落，触发管20的气压升高，阻断块21在弹簧的作用下对放液管22进行封堵，避免蒸发釜1的内部环境与外部连通，造成环境的污染或产生安全隐患，第一出料机构及第三出料机构的作用与第二出料机构的作用相同。
乙醚流入到吸热罐23中，乙醚在常温吸热挥发，吸热罐23中的温度降低，醋酸甲酯经过螺旋降温管24时降低温度，低温下的醋酸甲酯更易于安全地运输与灌装，乙醚通过回气管连接到火焰加热器3，乙醇也通过放液管22流入到火焰加热器3中，乙醚和乙醇都属于可燃物质，可用作火焰加热器3的燃烧剂，实现了资源的回收利用，提高分馏装置的经济性以及环保功能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，其特征在于：包括蒸发釜（1），所述蒸发釜（1）内部的底端设置有火焰加热器（3），所述火焰加热器（3）上设置有加热皿（4），所述蒸发釜（1）上设置有进料管（2），所述进料管（2）向加热皿（4）中添加原料，所述加热皿（4）的上方设置有搅拌机构，所述搅拌机构对加热皿（4）进行搅拌，搅拌机构的上方设置有中隔层组件（11），所述中隔层组件（11）的上方设置有上隔层组件（12），所述中隔层组件（11）及上隔层组件（12）对原料进行分馏，所述蒸发釜（1）上对应搅拌机构的位置处设置有第一出料机构，蒸发釜（1）上对应中隔层组件（11）的位置处设置有第二出料机构，蒸发釜（1）上对应上隔层组件（12）的位置处设置有第三出料机构，所述第一出料机构、第二出料机构与第三出料机构将分馏的液体导出；
所述中隔层组件（11）包括半导体制冷板（25），所述半导体制冷板（25）呈圆锥环圈状，半导体制冷板（25）与控制系统电路连接，半导体制冷板（25）的下方设置有冷凝板（26），半导体制冷板（25）的上方设置有导热板（27），所述冷凝板（26）与半导体制冷板（25）之间形成第二真空室，所述导热板（27）与半导体制冷板（25）之间形成第一真空室，所述导热板（27）上设置有喷气盘（28），所述喷气盘（28）的底部与冷凝板（26）相连接，所述上隔层组件（12）的结构与中隔层组件（11）的结构相同。
2.根据权利要求1所述的一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，其特征在于：所述进料管（2）的中部设置有电磁阀，所述搅拌机构包括增压盖（5）、蓄液板（6），所述增压盖（5）位于加热皿（4）上方，增压盖（5）呈倒置的漏斗状，增压盖（5）与蒸发釜（1）的内壁转动连接，所述蓄液板（6）位于增压盖（5）上方，蓄液板（6）呈圆锥环圈状，蓄液板（6）直径大的一端与蒸发釜（1）内壁连接，蓄液板（6）直径小的一端设置有内齿轮（7）。
3.根据权利要求2所述的一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，其特征在于：所述搅拌机构包括若干个行星轮（8）、驱动轮（9），所述驱动轮（9）上设置有扇片，驱动轮（9）的外轮廓上开设有齿槽，所述若干个所述行星轮（8）均布设置在驱动轮（9）与内齿轮（7）之间，每个所述行星轮（8）的两端均设置有挡板，每个行星轮（8）的下方设置有搅拌杆（10），每个所述搅拌杆（10）穿过增压盖（5），每个搅拌杆（10）与增压盖（5）转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，其特征在于：中隔层组件（11）中的所述冷凝板（26）和导热板（27）均连接有控温组件，与冷凝板（26）连接的所述控温组件包括若干毛细管（29）、导动液压缸（30）、调节液压缸（31），若干所述毛细管（29）与冷凝板（26）相接触，若干个毛细管（29）通过管道与导动液压缸（30）相连接，导动液压缸（30）的活塞杆与调节液压缸（31）的活塞杆相连接，所述调节液压缸（31）内填充有导温气体，调节液压缸（31）通过抽吸管（32）与第二真空室相连通，与导热板（27）连接的所述控温组件结构和与冷凝板（26）连接的控温组件结构相同，与所述导热板（27）连接的控温组件中的调节液压缸（31）通过抽吸管（32）与第一真空室相连通，上隔层组件（12）中的所述冷凝板（26）上也设置有控温组件。
5.根据权利要求1所述的一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，其特征在于：所述第一出料机构、第二出料机构与第三出料机构的结构相同，所述第一出料机构包括上滑板（141）、下滑板（142）、前阻条（171）、后阻条（172），所述上滑板（141）与下滑板（142）滑动安装在蒸发釜（1）的内壁中，上滑板（141）上设置有上浮球（131），下滑板（142）上设置有下浮球（132），所述上浮球（131）和下浮球（132）均位于蒸发釜（1）内部，所述前阻条（171）及后阻条（172）转动安装在蒸发釜（1）的内壁中，前阻条（171）与后阻条（172）对称设置在上滑板（141）的两侧，所述上滑板（141）远离上浮球（131）的一端设置有销子（16），所述下滑板（142）远离下浮球（132）的一端设置有滚轮（15）。
6.根据权利要求5所述的一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，其特征在于：所述第一出料机构包括触发管（20）、放液管（22），所述触发管（20）靠近销子（16）的一端开设有壁孔，所述壁孔远离销子（16）的一端设置有封堵球（19），所述封堵球（19）与销子（16）之间连接有绳子（18），所述放液管（22）连接在蒸发釜（1）上，所述触发管（20）的另一端与放液管（22）垂直相连，触发管（20）与放液管（22）相接一端的内部滑动安装有阻断块（21），所述阻断块（21）对放液管（22）进行封堵，阻断块（21）与触发管（20）的内部之间设置有弹簧，所述触发管（20）的中部设有负压气泵，触发管（20）与负压气泵的抽气口相连接；
位于第一出料机构、第二出料机构及第三出料机构中所述的负压气泵出气口与上隔层组件（12）的第一真空室相连接。
7.根据权利要求6所述的一种防静电的醋酸甲酯低温分馏提纯装置，其特征在于：位于第二出料机构中的所述放液管（22）连接有螺旋降温管（24），所述蒸发釜（1）的外部设置有吸热罐（23），所述螺旋降温管（24）位于吸热罐（23）内部，螺旋降温管（24）的另一端连接有罐装设备，位于第三出料机构中的所述放液管（22）与吸热罐（23）相连接，所述吸热罐（23）通过回气管与火焰加热器（3）相连接，位于第一出料机构中的所述放液管（22）与火焰加热器（3）相连接。
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Denomination of invention: An anti-static low-temperature fractionation and purification device for methyl acetate Effective date of registration: 20230818 Granted publication date: 20230801 Pledgee: Anhui Suixi rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: Anhui Ruibai New Material Co.,Ltd. Registration number: Y2023980052898 |