CN207614382U - 一种实验室轻相采出外回流冷凝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，包括与蒸汽提升管出气口连通的冷凝器；冷凝器外壳顶端设有不凝气出口，底端设有冷凝液导出管；冷凝器外壳底端与U型管结构的分相管的右侧管管口无缝连接，冷凝液导出管出口端伸入分相管的右侧管内；分相管的右侧管与轻相采出管连通，二者连接处高于冷凝液导出管的出口端；分相管及轻相采出管上均设阀门；分相管的左侧管与重相回流采出管的进液端无缝连接，分相管的左侧管的高度略低于轻相采出管的高度。本实用新型所述冷凝装置功能更加多元化，既适用于普通物系精馏过程中的定回流采出外，还能够对共沸分相物系进行分相，并实现轻相液体全采出，重相液体全回流或部分回流部分采出操作。

Description

一种实验室轻相采出外回流冷凝装置

技术领域

本实用新型属于化工设备中的冷凝装置领域，尤其是涉及一种实验室轻相采出外回流冷凝装置。

背景技术

精馏塔是将混合流体物料中不同组分精确分离的主要设备，随着近年来化工行业的不断发展，人们研究工业精馏塔的同时，对实验室精馏装置也进行了深入的研究，而冷凝回流装置是精馏装置的重要组成部分，在物质的分离或提纯等过程中都起着重要的作用。

现有的实验室冷凝回流装置包括内回流式冷凝器和外回流式冷凝器，由于外回流冷凝器能够实现对采出回流比控制的精确度更高，所以目前实验室多用外回流冷凝器。

实际操作过程中，物料中常常出现共沸的情况，且共沸的两种物质往往在塔顶出现分层，工艺要求将其中的轻相全采出，而重相全回流或部分回流部分采出，现有实验室冷凝器不能够满足上述工艺要求，因此急需研制出一种能够将轻相全采出，而重相全回流或部分回流部分采出的冷凝装置。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，以解决现有技术中冷凝装置无法实现塔顶轻相全采出的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，包括蒸汽提升管、冷凝器、分相管、轻相采出管及重相回流采出管；所述冷凝器包括冷凝器外壳和内置的冷凝管；所述冷凝器外壳与所述蒸汽提升管出气口连通，所述冷凝器外壳顶端设有不凝气出口，所述冷凝器外壳底端设有冷凝液导出管；所述分相管为U 型管结构，其右侧管的管口与所述冷凝器外壳底端无缝连接，所述冷凝液导出管出口端伸入到所述分相管的右侧管内；所述轻相采出管与所述分相管右侧管连通，且二者连接处高于所述冷凝液导出管的出口端，所述分相管的中间段位置设有分相控制阀，所述轻相采出管上设有轻相采出阀；所述分相管的左侧管与所述重相回流采出管的进液端无缝连接，所述分相管的左侧管的高度略低于所述轻相采出管的高度。

进一步的，所述重相回流采出管包括与所述分相管左侧管无缝连接的重相进液管、与所述重相进液管底端无缝连接的重相回流管和重相采出管及设于所述重相进液管内的回流比控制器；所述重相回流管远离所述重相进液管的一端与所述蒸汽提升管的进气口连接，所述重相回流管设有一段向下的弯曲段；所述重相回流管和所述重相采出管上均设有开关阀。

进一步的，所述重相回流管的向下弯曲段处设有所述开关阀。

进一步的，所述回流比控制器包括设于所述重相进液管内的重相收集槽、由电磁继电器控制摆动的导流摆锤及设于所述重相回流管和所述重相采出管之间的重相溢流堰；所述重相收集槽的底部设有重相出口，所述导流摆锤设于所述重相出口处，并在所述电磁继电器的控制下左右摆动将重相液体引流到所述溢流堰两侧的所述重相回流管或所述重相采出管处。

进一步的，所述蒸汽提升管的外侧包覆有真空保温夹套；所述蒸汽提升管的顶部设有气相测温套管。

进一步的，所述冷凝液导出管包括与所述冷凝器外壳底端连接的出液管及设于所述出液管正下方的漏斗结构的液相导流管，所述液相导流管的下端沿伸至所述分相管右侧管内腔下端。

进一步的，所述冷凝管为蛇形盘管或球形管。

进一步的，所述冷凝管为多层蛇形盘管；所述冷凝管的冷凝介质进口和冷凝介质出口伸出所述冷凝器外壳。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种实验室轻相采出外回流冷凝装置具有以下优势：

本实用新型所述的冷凝装置使实验室精馏塔冷凝器功能更加多元化，利用U型结构的分相管实现分相，并通过轻相采出管、分相控制阀门和轻相采出阀实现轻相液体的采出，同时重相液体通过分相管左侧管进入重相收集槽内，并在导流摆锤作用下完成重相液体的全回流和部分回流部分采出操作，既适用于普通物系精馏过程中的定回流采出外，还能够对共沸分相物系进行分相，并实现轻相液体全采出，重相液体全回流或部分回流部分采出的工艺要求，为工业塔的设计提供更加精准的数据支撑。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型所述实验室轻相采出外回流冷凝装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-蒸汽提升管；2-分相管；3-轻相采出管；4-重相回流采出管；5-冷凝器外壳；6-冷凝管；7-不凝气出口；8-冷凝液导出管；9-分相控制阀；10- 轻相采出阀；11-重相进液管；12-重相回流管；13-重相采出管；14-开关阀； 15-重相收集槽；16-导流摆锤；17-重相溢流堰；18-真空保温夹套；19-气相测温套管；20-出液管；21-液相导流管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，包括蒸汽提升管1、冷凝器、分相管2、轻相采出管3及重相回流采出管4；

其中，蒸汽提升管1的进气口与塔体连接，蒸汽提升管1的外侧包覆有真空保温夹套18，用于对气相流体的保温，蒸汽提升管1的顶端设有气相测温套管19；

冷凝器包括与蒸汽提升管1出气口连通的冷凝器外壳5及设置于所述冷凝器外壳5内的冷凝管6；冷凝管6为蛇形盘管，为确保提供足够换热面积，冷凝管6可以设置为多层蛇形盘管，冷凝管6的冷凝介质进口和冷凝介质出口伸出冷凝器外壳5；冷凝器外壳5顶端设有不凝气出口7，底端为向下突出的锥形结构，锥角处连通有出液管20，出液管20正下方对应着漏斗结构的液相导流管21；

分相管2为U型管结构，其右侧管的管口与冷凝器外壳5底端无缝连接，液相导流管21的下端沿伸至分相管2右侧管内腔的下端，确保进入分相管2 的未分层的冷凝液不会干扰到上层的轻相液体；轻相采出管3与分相管2的右侧管连通，且二者的连接处高于液相导流管21的出液口端，分相管2的中间段位置设有分相控制阀9，轻相采出管3上设有轻相采出阀10；分相管 2的左侧管与重相回流采出管4的进液端无缝连接，分相管2的左侧管的高度略低于轻相采出管3的高度；

重相回流采出管包4括与分相管2的左侧管无缝连接的重相进液管11、与重相进液管11底端无缝连接的重相回流管12和重相采出管13及设于重相进液管11内的回流比控制器；回流比控制器包括设于重相进液管11内且位于分相管2左侧管管口正下方的重相收集槽15、由电磁继电器控制摆动的导流摆锤16及设于重相回流管12和重相采出管13之间的重相溢流堰17；重相收集槽15的底部设有重相出口，导流摆锤16设于重相出口处，并在电磁继电器的控制下左右摆动将重相液体引流到重相溢流堰17两侧的重相回流管12或重相采出管13处；重相回流管12远离重相进液管11的一端与所述蒸汽提升管1的进气口连接，重相回流管2设有一段向下的弯曲段；重相回流管12的弯曲段和重相采出管13上均设有开关阀14。

本实用新型的工作过程如下：

气相物料经过冷凝管6冷凝后，冷凝液通过出液管20和液相导流管21 进入分相管2中，并在分相管2内分层，轻相液体可以通过轻相采出管3实现采出，液相导流管21的设置可以防止未分层的冷凝液对上层的轻相液体产生扰动，确保采出的轻相物料纯度更高，含有的重相物料更少；重相物料通过分相管2左侧管流入重相收集槽15内，并在电磁继电器控制的导流摆锤16的导流作用下，实现重相液体的全回流或部分回流部分采出操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，其特征在于：包括蒸汽提升管(1)、冷凝器、分相管(2)、轻相采出管(3)及重相回流采出管(4)；所述冷凝器包括冷凝器外壳(5)和内置的冷凝管(6)；所述冷凝器外壳(5)与所述蒸汽提升管(1)出气口连通，所述冷凝器外壳(5)顶端设有不凝气出口(7)，所述冷凝器外壳(5)底端设有冷凝液导出管(8)；所述分相管(2)为U型管结构，其右侧管的管口与所述冷凝器外壳(5)底端无缝连接，所述冷凝液导出管(8)出口端伸入到所述分相管(2)的右侧管内；所述轻相采出管(3)与所述分相管(2)右侧管连通，且二者连接处高于所述冷凝液导出管(8)的出口端，所述分相管(2)的中间段位置设有分相控制阀(9)，所述轻相采出管(3)上设有轻相采出阀(10)；所述分相管(2)的左侧管与所述重相回流采出管(4)的进液端无缝连接，所述分相管(2)的左侧管的高度略低于所述轻相采出管(3)的高度。

2.根据权利要求1所述的一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，其特征在于：所述重相回流采出管(4)包括与所述分相管(2)左侧管无缝连接的重相进液管(11)、与所述重相进液管(11)底端无缝连接的重相回流管(12)和重相采出管(13)及设于所述重相进液管(11)内的回流比控制器；所述重相回流管(12)远离所述重相进液管(11)的一端与所述蒸汽提升管(1)的进气口连接，所述重相回流管(12)设有一段向下的弯曲段；所述重相回流管(12)和所述重相采出管(13)上均设有开关阀(14)。

3.根据权利要求2所述的一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，其特征在于：所述重相回流管(12)的向下弯曲段处设有所述开关阀(14)。

4.根据权利要求2所述的一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，其特征在于：所述回流比控制器包括设于所述重相进液管(11)内并位于所述分相管(2)的左侧管管口正下方的重相收集槽(15)、由电磁继电器控制摆动的导流摆锤(16)及设于所述重相回流管(12)和所述重相采出管(13)之间的重相溢流堰(17)；所述重相收集槽(15)的底部设有重相出口，所述导流摆锤(16)设于所述重相出口处，并在所述电磁继电器的控制下左右摆动将重相液体引流到所述溢流堰(17)两侧的所述重相回流管(12)或所述重相采出管(13)处。

5.根据权利要求1到4任一项所述的一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，其特征在于：所述蒸汽提升管(1)的外侧包覆有真空保温夹套(18)；所述蒸汽提升管(1)的顶部设有气相测温套管(19)。

6.根据权利要求1到4任一项所述的一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，其特征在于：所述冷凝液导出管(8)包括与所述冷凝器外壳(5)底端连接的出液管(20)及设于所述出液管(20)正下方的漏斗结构的液相导流管(21)，所述液相导流管(21)的下端沿伸至所述分相管(2)右侧管内腔下端。

7.根据权利要求1到4任一项所述的一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，其特征在于：所述冷凝管(6)为蛇形盘管或球形管。

8.根据权利要求7所述的一种实验室轻相采出外回流冷凝装置，其特征在于：所述冷凝管(6)为多层蛇形盘管；所述冷凝管(6)的冷凝介质进口和冷凝介质出口伸出所述冷凝器外壳(5)。