CN112316467B - 一种负压式分子蒸馏器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分子蒸馏器技术领域，具体为一种负压式分子蒸馏器，其包括：料液桶、桶盖、蒸发桶、加热网、阻隔板、冷凝风管、料液泵，所述料液桶形状呈圆柱状容器，在容器的底面为圆锥状，料液在容器中由中部向四周流去，在料液桶的底部外圈周围设置有环状下料口，在料液桶的底部中心设置有风管，风管的高度高于料液的高度，通过向风管内通入冷气流，可在下面的步骤进行冷凝形成液体，桶盖为圆柱体盖状，上端表面设置有孔便于风管的穿过，本发明通过将料液均匀地流经加热网区域，对持续下落均匀地料液进行加热，蒸发更加的均匀，料液在经过加热网区域能够充分的蒸发，通过对小容量的料液滴分散的加热，解决了加热时产生固相物的问题。

Description

一种负压式分子蒸馏器

技术领域

本发明涉及一种有机物料的蒸发装置,尤其涉及一种负压式分子蒸馏器。

背景技术

当前的蒸馏手段是指将物理液液提纯分离或固液提纯的方法，它在一定的气压下发生并伴有热量的转换，当气化后的液体在遇到低温时会液化还原成为液体，这种现象我们称之为蒸馏。

一般的蒸馏器常常在蒸馏的过程中常常会产生固相物伴随产生，由于加热时间过长或加热温度过高都有可能导致固相物的产生，而清理这些固相物也是一大难题，在精密仪器上往往难以清除这些固相物，稍加不慎或清理的次数过多，甚至会导致精密仪器的精度以及报废。

工业上的蒸馏提纯是一种增值的加工活动，对于高沸点、热敏性要求较高、内含杂志过多且加工附加价值比较低的料液而言，通过现有的蒸馏提纯技术进行提纯分析而实现明显的经济效益是目前蒸馏领域的一项重大难题。

现有阶段，目前的蒸馏器都存在结构复杂，效率低，工作周期长等问题，并伴随有固相物生成和能耗低的情况发生，因装置的结构所致，在加工高沸点、热敏性要求高、内含较多杂质且加工附加值较低的料液时，必然形成工作周期短，检修时期长，由此势必会导致加工费用过高而难体现料液加工的经济效益。

发明内容

因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明通过对加热的结构进行改进，以及冷凝过程进行改进，解决了在蒸馏的过程中产生固相物、工作效率低、结构复杂的问题。本发明是通过以下技术方案实现上述目的：

一种负压式分子蒸馏器，包括：料液桶、桶盖、蒸发桶、加热网、阻隔板、冷凝风管、料液泵；

所述料液桶形状呈圆柱状容器，在容器的底面为圆锥状，料液在容器中由中部向四周流去，在料液桶的底部外圈周围设置有环状下料口，在料液桶的底部中心设置有风管，风管的高度高于料液的高度，防止料液的进入，通过向风管内通入冷气流，可在下面的步骤进行冷凝形成液体；

所述桶盖为圆柱体盖状，上端表面设置有孔便于风管的穿过，桶盖设置在料液桶的上方，与料液桶形成气密性，防止料液的溢出，蒸发桶设置在料液桶的下方，蒸发桶的形状为圆柱容器，与料液桶配合形成气密性，不让蒸发桶内的蒸汽和料液溢出，在底部设置有孔，便于之后的冷凝过的液体流出，且不会让料液流出；

所述加热网呈环状紧靠蒸发桶的内壁设置，层层叠置，能够最大限度的对落下的料液进行充分的蒸发，加热网由螺旋整齐围绕在一圈，加热网的位置与料液桶底部的下料口对齐，遂料液遂沿着下料口下落至加热网上，并沿着加热网流动，最终未完全蒸发的料液继续下落直至落入蒸发桶的底部；在蒸发桶的中部设置有阻隔板，阻隔板形状呈上环大、下环小的中空圆环，当料液蒸发产生蒸汽时，会阻隔料液向阻隔板的中部靠近，将料液阻挡至阻隔板外，或沿着阻隔板倾斜的坡面下落至蒸发桶的底部；

所述冷凝风管为中空结构，在上端和下端各设置有冷凝风管喉部，冷凝风管喉部的截面远小于冷凝风管的截面，并在冷凝风管喉部中设置有两个，共四个低压进风口，此设计采用文丘里原理制成的文丘里管，在上端开口处连接至风管，由风管进入一定速度的冷气流，在冷气流到达两个冷凝风管喉部，会在截面积小的小孔，低压进风口处产生低压，低压会将蒸汽桶中的蒸汽吸入至冷凝风管中，蒸汽在冷凝风管遇到冷气流液化成液体，并被一起冷气流带出冷凝风管，低压进风口形状呈喇叭状，共四个分别设置在两个冷凝风管喉部处，开口处较大能够最大限度的吸入蒸发的气态料液，随后随着冷气流向下通过蒸发桶的底部通孔排出，在冷凝风管的外部设置有阻隔板能够阻隔飞溅的料液，放置料液进入冷凝风管中；

所述料液泵由管道与泵组合而成，设置在蒸发桶中，上端连接至料液桶的底部，下端能够将未能完全蒸发的料液继续泵入料液桶中，随后继续进行循环蒸馏，在经过几次循环后能够最大限度的保证的到料液中所需的目标成分的液体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过将料液均匀地流经加热网区域，对持续下落均匀地料液进行加热，蒸发更加的均匀，料液在经过加热网区域能够充分的蒸发，通过对小容量的料液滴分散的加热，解决了加热时产生固相物的问题；

2、本发明的加热网采用层层叠置，层层围绕料液滴口下方，在料液下落的过程中，进过多次持续的加热，能够保证料液持续下落过程中的蒸发条件的需要，也能保证蒸发效率的提高，解决了加热效率低和结构复杂的问题；

3、本发明的冷凝装置，通过采用文丘里原理制成的负压管，通过不断地输送低温气流，在冷凝管喉部产生低压，从而吸入蒸发产生的气体，气体进入冷凝管中遇到低温气流，液化成液体，并随着气流流出，采用文丘里管的设计，冷凝效果提升且结构设计较一般装置比较简化，解决了结构复杂和工作效率低的问题。

综上，本发明克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，具有较高的社会使用价值和应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的料液桶与蒸发桶的结构示意图。

图3是本发明的蒸发桶的俯视图。

图4是本发明的蒸发桶的整体结构示意图。

图5是本发明的冷凝风管的整体结构示意图。

图中：1、料液桶；11、下料口；12、风管；2、桶盖；3、蒸发桶；4、加热网；5、阻隔板；6、冷凝风管；61、冷凝风管喉部；62、低压进风口；7、料液泵。

具体实施方式

本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。

实施例1

如图1-5所示，一种负压式分子蒸馏器，包括：料液桶1、桶盖2、蒸发桶3、加热网4、阻隔板5、冷凝风管6、料液泵7；

所述料液桶1形状呈圆柱状容器，在容器的底面为圆锥状，料液在容器中由中部向四周流去，在料液桶1的底部外圈周围设置有环状下料口11，在运作时，料液从下料口11处落下，由于料液桶1的底部呈圆锥状，桶内中心的料液会向四周补充，在料液桶1的底部中心设置有风管12，风管12的高度高于料液的高度，防止料液的进入，通过向风管12内通入冷气流，可在下面的步骤进行冷凝形成液体；

所述桶盖2为圆柱体盖状，上端表面设置有孔便于风管12的穿过，桶盖2设置在料液桶1的上方，与料液桶1形成气密性，防止料液的溢出；

所述蒸发桶3设置在料液桶1的下方，蒸发桶3的形状为圆柱容器，与料液桶1配合形成气密性，不让蒸发桶3内的蒸汽和料液溢出，在底部设置有孔，便于之后的冷凝过的液体流出，且不会让料液流出；

所述加热网4呈环状紧靠蒸发桶3的内壁设置，层层叠置，能够最大限度的对落下的料液进行充分的蒸发，加热网4由螺旋整齐围绕在一圈，加热网4的位置与料液桶1底部的下料口11对齐，遂料液遂沿着下料口11下落至加热网4上，并沿着加热网4流动，最终未完全蒸发的料液继续下落直至落入蒸发桶3的底部；在蒸发桶3的中部设置有阻隔板5，阻隔板5形状呈上环大、下环小的中空圆环，当料液蒸发产生蒸汽时，会阻隔料液向阻隔板5的中部靠近，将料液阻挡至阻隔板5外，或沿着阻隔板5倾斜的坡面下落至蒸发桶3的底部；

所述冷凝风管6为中空结构，在上端和下端各设置有冷凝风管喉部61，冷凝风管喉部61的截面远小于冷凝风管6的截面，并在冷凝风管喉部61中设置有两个，共四个低压进风口62，此设计采用文丘里原理制成的文丘里管，在上端开口处连接至风管12，由风管12进入一定速度的冷气流，在冷气流到达两个冷凝风管喉部61，会在截面积小的小孔，低压进风口62处产生低压，低压会将蒸汽桶3中的蒸汽吸入至冷凝风管中，蒸汽在冷凝风管6遇到冷气流液化成液体，并被冷气流一起带出冷凝风管6，低压进风口62形状呈喇叭状，共四个分别设置在两个冷凝风管喉部61处，开口处较大能够最大限度的吸入蒸发的气态料液，随后随着冷气流向下通过蒸发桶3的底部通孔排出，在冷凝风管6的外部设置有阻隔板5能够阻隔飞溅的料液，放置料液进入冷凝风管6中；

所述料液泵7由管道与泵组合而成，设置在蒸发桶3中，上端连接至料液桶1的底部，下端能够将未能完全蒸发的料液继续泵入料液桶1中，随后继续进行循环蒸馏，在经过几次循环后能够最大限度的保证的到料液中所需的目标成分的液体。

本发明的工作原理：

首先，料液进入至料液桶1中，由于料液桶1底部的结构呈圆锥状，从下料口11落下的料液会由中部的料液迅速补充，料液通过下料口11被分成小分量的液滴，液滴进入蒸发桶3中，并滴落至加热网4上，通过层层环绕设置的加热网4，料液液滴开始蒸发，产生蒸汽，并不断沿着加热网4落下，由风管12泵入冷气流进入冷凝风管6中，冷凝风管6采用文丘里原理进行设计，在冷凝风管喉部61设置的低压进风口62会由于低压的效应，对周围的蒸汽进行吸入，少量的液滴会被阻隔板5阻隔在外，并沿着组隔板5落下，进入冷凝风管6的目标蒸汽遇到冷气流会液化成为液体，并随着冷气流向下经过蒸发桶3底部的通孔流出，在经过蒸发后，蒸发桶3内有未完全蒸馏的料液由料液泵7泵回料液桶1中继续循环。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种负压式分子蒸馏器，包括：料液桶（1）、桶盖（2）和蒸发桶（3），其特征在于：所述料液桶（1）形状呈圆柱状容器，其底部外圈周围开设有环状下料口（11），料液桶（1）的底部中心处穿插设置有风管（12），风管（12）的高度高于料液的高度；所述蒸发桶（3）设置在料液桶（1）的下方，蒸发桶（3）的形状为圆柱容器，蒸发桶（3）在底部设置有通孔；所述蒸发桶（3）内壁设置有加热网（4），所述加热网（4）呈环状结构且紧靠蒸发桶（3）内壁设置，所述加热网（4）之间层层叠置，加热网（4）螺旋整齐围绕一圈，加热网（4）的位置与料液桶（1）底部的环状下料口（11）之间相互对齐，所述蒸发桶（3）内还设置有冷凝风管（6），所述冷凝风管（6）的上端开口处连接风管（12），冷凝风管（6）的下端与蒸发桶（3）的底部通孔连接；

所述冷凝风管（6）为中空结构，在上端和下端各设置有冷凝风管喉部（61），冷凝风管喉部（61）的截面远小于冷凝风管（6）的截面，并在冷凝风管喉部（61）中设置有两个，共四个低压进风口（62）；所述低压进风口（62）形状呈喇叭状，四组低压进风口（62）分别安装在两个冷凝风管喉部（61）的两侧；

此设计采用文丘里原理制成的文丘里管，在上端开口处连接至风管（12），由风管（12）进入一定速度的冷气流，在冷气流到达两个冷凝风管喉部（61），会在截面积小的小孔，低压进风口（62）处产生低压，低压会将蒸发桶（3）中的蒸汽吸入至冷凝风管中，蒸汽在冷凝风管（6）遇到冷气流液化成液体，并被冷气流一起带出冷凝风管（6），低压进风口（62）形状呈喇叭状，共四个分别设置在两个冷凝风管喉部（61）处，开口处较大能够最大限度的吸入蒸发的气态料液，随后随着冷气流向下通过蒸发桶（3）的底部通孔排出，在冷凝风管（6）的外部设置有阻隔板（5）能够阻隔飞溅的料液，放置料液进入冷凝风管（6）中。

2.根据权利要求1所述的一种负压式分子蒸馏器，其特征在于：所述料液桶（1）的底面为中部凸起的圆锥状。

3.根据权利要求1所述的一种负压式分子蒸馏器，其特征在于：所述桶盖（2）为圆柱体盖状，桶盖（2）的上端表面设置有孔，风管（12）的上端穿过桶盖（2）上的孔，桶盖（2）设置在料液桶（1）的上方。

4.根据权利要求1所述的一种负压式分子蒸馏器，其特征在于：所述蒸发桶（3）的中部设置有阻隔板（5），所述阻隔板（5）位于冷凝风管（6）的外侧，所述阻隔板（5）形状呈上环大、下环小的中空圆环。

5.根据权利要求1所述的一种负压式分子蒸馏器，其特征在于：所述蒸发桶（3）中还设置有料液泵（7），由管道与泵组合而成，所述料液泵（7）的上端连接至料液桶（1）的底部，料液泵（7）的下端连接至蒸发桶（3）的底部。

Images