CN205308371U - 一种实验室塔顶冷凝回流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实验室塔顶冷凝回流装置，所述冷凝回流装置包括塔柱连接管、横流管和冷凝器；所述塔柱连接管的下端与塔柱连接，上端侧部连接横流管，所述横流管一端连接塔柱连接管上端侧部，另一端连接冷凝器冷凝段下部的1/4～1/2处，所述冷凝器包括上下两段，上段为冷凝段，下段为回流段，其中，冷凝段外壳设有可以通冷凝介质的夹套，冷凝段内设冷凝管，冷凝管中心以球形冷凝管形式进入，再在球形管外侧以螺旋盘管绕出，所述回流段包括悬挂于冷凝器中心的铁粉管、铁粉管挡板、电磁继电器和积液槽挡板。本实用新型具有以下优点：增强了冷凝器的冷凝效果，可防止蒸汽进入回流段，提高了精馏塔回流比控制的精确度。

Description

一种实验室塔顶冷凝回流装置

技术领域

本实用新型涉及一种冷凝回流装置，尤其是涉及一种高效率、高准确度的实验室玻璃精馏塔顶冷凝回流装置。

背景技术

现有的实验室精馏塔顶冷凝回流装置都是采用蛇形盘管冷凝器，蒸汽从最冷凝盘管下端进入冷凝器，以确保蒸汽在冷凝器中能最大化冷凝下来，而在蒸汽入口的下方没有冷却管道。这种结构方式存在缺点是：部分蒸汽未经冷凝就直接从益流孔进入回流段，在回流段的器壁上冷凝下来，部分冷凝液沿着器壁进入采出口，导致精馏塔的回流比控制不准确，当精馏塔蒸汽量较大时，上述缺陷尤其明显，甚至在采出液管口都有未冷凝的蒸汽。

中国专利CN201445822U公开了一种外冷凝式回流分配器，在夹套蛇形管式冷凝器中设有蛇形盘管，该蛇形盘管分别与冷凝水出口、冷凝水入口连通，精馏塔或萃取精馏塔塔截顶部的蒸汽入口通入该夹套蛇形管式冷凝器；夹套蛇形管式冷凝器下部的回流口通入精馏塔或萃取精馏塔的塔底，夹套蛇形管式冷凝器的下方设有冷凝液收集口，该冷凝液收集口下方设有挡板；冷凝液收集口与挡板之间设有电磁阀；挡板的一边与夹套蛇形管式冷凝器的下部的回流口及汇流液取样口连通；挡板的另一边与塔顶产品采出口连通。该实用新型冷凝器采用的冷凝措施较为简单，不能得到很好的冷凝效果，而且电磁阀边上没有挡板，电磁阀在采出时会连续摇摆，导致回流比控制不准确，另外，而且排空阀设在冷凝液收集口的下方，在处理易挥发物系时，冷凝液易随不凝气从排空阀带出，会加大物料损失。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种将蒸汽入口的上端和下端蒸汽都能充分冷凝，可以提高精馏塔回流比准确性的塔顶冷凝回流装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种实验室塔顶冷凝回流装置，包括塔柱连接管、横流管和冷凝器，冷凝器由上段的冷凝段和下段的回流段构成，横流管的一端连接塔柱连接管，另一端与冷凝器的冷凝段连接，冷凝段的内部设有冷凝管，冷凝段的底部设有溢流板，溢流板上设有溢流孔，回流段的底部设有挡板，挡板将冷凝器的底部分为采出区和回流区，采出区底部设有采出口，回流区底部用回流管与塔柱连接管相连，

所述的冷凝管由球形冷凝管和套在球形冷凝管外面的螺旋盘管构成，球形冷凝管的底部与螺旋盘管的底部连接形成通路，球形冷凝管的顶部与螺旋盘管的顶部分别从冷凝段的上部伸出冷凝器；

所述的回流段设有铁粉管、铁粉管挡板和电磁继电器，铁粉管悬挂在溢流板底部，位于冷凝器的中心；

所述的冷凝段的外壁设有夹套，冷凝段的顶部设有放空口。

所述的横流管与塔柱连接管连接端的高度大于横流管与冷凝段连接端的高度。

所述的横流管与水平方向的夹角为-10°～-5°。

所述的横流管与塔柱连接管的上端侧部连接。

所述的横流管与冷凝段下部1/4～1/2处连接。

所述的挡板与电磁继电器侧回流段内壁的距离为冷凝器内直径的1/4～2/5。

所述的塔柱连接管顶部设有测温管，测温管内侧底部的高度小于横流管与塔柱连接管的连接处的高度。

所述的冷凝段的夹套外表面的上端和下端分别设有外壁夹套冷凝介质出口和外壁夹套冷凝介质入口。

所述的采出口处设有采出阀，回流区底部与塔柱连接管相连的回流管上设有三通阀；所述的塔柱连接管的下端与塔柱连接，塔柱连接管外壁设有真空保温夹套。

所述的电磁继电器设于采出区一侧的冷凝器管外壁，铁粉管挡板设于与电磁继电器相对方向的冷凝器管内壁。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：冷凝器的蒸汽入口下方设有冷凝介质，可防止蒸汽从益流孔进入回流段，横流管与塔柱连接管连接的一端的高度大于横流管与冷凝段连接的一端的高度，从而保证了冷凝器的蒸汽入口处即使有部分蒸汽冷凝，也不会顺着横流管流回塔柱连接管，回流段设有铁粉管挡板，可防止铁粉管连续摆动，提高精馏塔顶回流比控制的准确性；同时，冷凝器外壁设有可通过冷凝介质的夹套，冷凝管从冷凝段上部进入冷凝器，以球形冷凝管的形式伸展到冷凝器底部，再以螺旋形从下往上绕于球形冷凝管外侧，从冷凝段上部伸出冷凝器，同时兼顾了冷量和冷热介质的接触面积，可提高冷凝效率，降低冷凝器的长度；放空口设在冷凝器的上端，可以及时排出冷凝器内的不凝气；液体回流采用铁粉管和电磁继电器配合，方便灵活，可控性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中，1为塔柱连接管、2为真空保温夹套、3为测温管、4为横流管、5为放空口、6为冷凝管入口、7为冷凝管出口、8为冷凝段外壁夹套冷凝介质出口、9为球形冷凝管、10为螺旋盘管、11为冷凝段外壁夹套、12为冷凝器、13为冷凝段外壁夹套冷凝介质入口、14为益流板、15为益流孔、16为铁粉管、17为铁粉管挡板、18为电磁继电器、19为挡板、20为采出口阀、21为三通阀、22为回流管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

所述实验室塔顶冷凝回流装置用玻璃制成，如图1所示，包括：塔柱连接管1、横流管4和冷凝器12。塔柱连接管1的下端与塔柱连接，上端侧部连接横流管4，顶部设测温管3，测温管3内侧底部低于横流管4管口的下沿，使温度计能更准确测量塔顶蒸汽温度，塔柱连接管1外表面设真空保温夹套2。横流管4一端连接塔柱连接管1上端侧部，另一端连接冷凝器12冷凝段中下部，横流管4向蒸汽出口端倾斜度为-5°。蒸汽出口设在冷凝器12冷凝段下部1/3处，冷凝器12包括上下两段，上段为冷凝段，下段为回流段，其中，冷凝段外壁设有可以通冷凝介质的冷凝段外壁夹套11，冷却介质从冷凝段外壁夹套的下部的冷凝段外壁夹套冷凝介质入口13进入，从上部的冷凝段外壁夹套冷凝介质出口8排出夹套。冷凝段内部设冷凝管，冷凝管从冷凝段上部冷凝管入口6进入冷凝器，以球形冷凝管9的形式伸展到冷凝段底部，再以螺旋形从下往上绕于球形冷凝管外侧形成螺旋盘管10，从冷凝段上部的冷凝管出口7伸出冷凝器12，冷凝段顶端设放空口5。冷凝段底部设益流板14，益流板14上设益流孔15。冷凝液从益流孔15进入回流段。回流段包括悬挂于冷凝器中心的铁粉管16、铁粉管挡板17和电磁继电器18，铁粉管下方积液槽上设一块挡板19，将积液槽分为采出区和回流区，采出区底部设采出阀20和采出口，回流区底部用回流管22与塔柱连接管1相连，回流管22上设三通阀21和采出口。

从塔柱上来的蒸汽进入塔柱连接管1下端，蒸汽在真空保温夹套2保温下维持气相继续上升，到顶部时进入侧方的横流管4，从横流管4进入冷凝器12冷凝段的下部，由于横流管4略向下倾斜，部分气体在横流管4被器壁空冷后会继续流向冷凝器12端。蒸汽从冷凝段下部1/3处进入冷凝器12，进入冷凝器12的蒸汽在内置球形冷凝管9、螺旋盘管10、冷凝段外壁夹套11等多重作用下迅速冷凝下来，由于蒸汽入口的上方和下方都设有冷凝管道和冷凝夹套，使得进入益流孔15的料液完全呈液相，冷凝液顺着铁粉管16下流后时，通过电磁继电器18脉冲控制器一部分采出，一部分从回流管22流回塔柱连接管的下部。

本实用新型的有益效果是，冷凝器12的蒸汽入口下方设有冷凝介质，可防止蒸汽从益流孔15进入回流段，提高精馏塔顶回流比控制的准确性，同时，冷凝器12外壁设有可通过冷凝介质的冷凝段外壁夹套11，可提高冷凝效率，可降低冷凝器12的长度。

实施例2

本实施与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中横流管4向蒸汽出口端倾斜度为-10°，且蒸汽出口设在冷凝器12冷凝段下部1/4处。

实施例3

本实施与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中横流管4向蒸汽出口端倾斜度为-10°，且蒸汽出口设在冷凝器12冷凝段下部1/2处。

实施例4

本实施与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中挡板19与电磁继电器18侧回流段内壁的距离为冷凝器12内直径的1/4。

实施例5

本实施与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中挡板19与电磁继电器18侧回流段内壁的距离为冷凝器12内直径的2/5。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。

Claims (10)

1.一种实验室塔顶冷凝回流装置，包括塔柱连接管、横流管和冷凝器，冷凝器由上段的冷凝段和下段的回流段构成，横流管的一端连接塔柱连接管，另一端与冷凝器的冷凝段连接，冷凝段的内部设有冷凝管，冷凝段的底部设有溢流板，溢流板上设有溢流孔，回流段的底部设有挡板，挡板将冷凝器的底部分为采出区和回流区，采出区底部设有采出口，回流区底部用回流管与塔柱连接管相连，其特征在于，

所述的冷凝管由球形冷凝管和套在球形冷凝管外面的螺旋盘管构成，球形冷凝管的底部与螺旋盘管的底部连接形成通路，球形冷凝管的顶部与螺旋盘管的顶部分别从冷凝段的上部伸出冷凝器；

所述的回流段设有铁粉管、铁粉管挡板和电磁继电器，铁粉管悬挂在溢流板底部，位于冷凝器的中心；

所述的冷凝段的外壁设有夹套，冷凝段的顶部设有放空口。

2.根据权利要求1所述的一种实验室塔顶冷凝回流装置，其特征在于，所述的横流管与塔柱连接管连接端的高度大于横流管与冷凝段连接端的高度。

3.根据权利要求2所述的一种实验室塔顶冷凝回流装置，其特征在于，所述的横流管与水平方向的夹角为-10°～-5°。

4.根据权利要求1所述的一种实验室塔顶冷凝回流装置，其特征在于，所述的横流管与塔柱连接管的上端侧部连接。

5.根据权利要求1～3任一所述的一种实验室塔顶冷凝回流装置，其特征在于，所述的横流管与冷凝段下部1/4～1/2处连接。

6.根据权利要求1所述的一种实验室塔顶冷凝回流装置，其特征在于，所述的挡板与电磁继电器侧回流段内壁的距离为冷凝器内直径的1/4～2/5。

7.根据权利要求1所述的一种实验室塔顶冷凝回流装置，其特征在于，所述的塔柱连接管顶部设有测温管，测温管内侧底部的高度小于横流管与塔柱连接管的连接处的高度。

8.根据权利要求1所述的一种实验室塔顶冷凝回流装置，其特征在于，所述的冷凝段的夹套外表面的上端和下端分别设有外壁夹套冷凝介质出口和外壁夹套冷凝介质入口。

9.根据权利要求1所述的一种实验室塔顶冷凝回流装置，其特征在于，所述的采出口处设有采出阀，回流区底部与塔柱连接管相连的回流管上设有三通阀；所述的塔柱连接管的下端与塔柱连接，塔柱连接管外壁设有真空保温夹套。

10.根据权利要求1所述的一种实验室塔顶冷凝回流装置，其特征在于，所述的电磁继电器设于采出区一侧的冷凝器管外壁，铁粉管挡板设于与电磁继电器相对方向的冷凝器管内壁。