一种水蒸汽蒸馏设备的制作方法

1.本实用新型涉及蒸馏技术领域，特别是涉及一种水蒸汽蒸馏设备。


背景技术：

2.化学实验过程中，会经常遇到难以用常规方法实现高纯度分离或者纯化的物料，其中有一部分物料具有特殊性质(比如受热易升华、和特定溶剂共沸、或者可与溶剂蒸汽混合形成物料蒸汽)。鉴于该类物料的特殊性质，我们可以设计利用物料本身的性质，通过水蒸汽蒸馏达到高效分离的目的，可给广大的化学工作者提供方便和减少其他溶剂使用带来的环境污染。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种水蒸汽蒸馏设备，用于解决现有技术中的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种水蒸汽蒸馏设备，所述蒸馏设备包括加热汽化设备、冷凝分离设备和冷却凝结组件，所述加热汽化设备和冷凝分离设备通过管道连通，所述冷却凝结组件包括冷却凝结管路和制冷装置，所述冷却凝结管路上设置流体驱动装置，所述制冷装置的进液口经所述冷却凝结管路与所述加热汽化设备的物料管及所述冷凝分离设备的冷却介质出口连通，所述制冷装置的出液口经所述冷却凝结管路与所述冷凝分离设备的冷却介质进口连通。
5.可选地，所述加热汽化设备包括反应釜、搅拌器和加热夹套，所述搅拌器设置有搅拌桨和驱动电机，所述驱动电机与搅拌桨传动连接为搅拌桨提供动力，所述搅拌桨位于所述反应釜的内腔，所述加热夹套设于所述反应釜的壳体上，所述反应釜通过管道与所述冷凝分离设备连通，所述反应釜与所述制冷装置通过管道连通。
6.可选地，所述反应釜包括物料管、氮气管、放料口和鼓气圈，所述氮气管和所述物料管均位于所述反应釜的上段，所述放料口位于所述反应釜底部，所述鼓气圈位于所述反应釜的内腔，所述鼓气圈通过管道与所述氮气管连通。
7.可选地，所述冷凝分离设备包括罐体、淋洒设备和过滤设备，所述淋洒设备位于所述罐体内腔的上段，所述过滤设备位于所述罐体内腔的下段，所述罐体侧壁设有蒸汽进口，所述冷凝分离设备经所述蒸汽进口与所述加热汽化设备的反应釜连通，所述冷却介质出口设于罐体底部，所述罐体经所述冷却介质出口与所述制冷装置连通，所述冷却介质进口位于所述淋洒设备顶部，所述淋洒设备经所述冷却介质进口与所述制冷装置连通。
8.可选地，所述罐体包括氮气出口和物料结晶出口，所述氮气出口位于所述罐体的顶部，所述物料结晶出口位于所述罐的中下段。
9.如上所述，本实用新型一种水蒸汽蒸馏设备，具有以下有益效果：
10.1)本实用新型的分离方式利用物料共沸升华或升华可获得高纯度物料，该分离方式有很强的专属性。
11.2)本实用新型设计的水蒸汽蒸馏所涉及的冷却介质是亲和力最好的水，采用循环使用方式，环境污染方面可以做到最小，达到节能减排目的。
12.3)物料在本实用新型中可被多次提纯，提高了物料的收率。
附图说明
13.图1显示为水蒸汽蒸馏设备结构示意图。
14.图2显示为加热汽化设备结构示意图。
15.图3显示为冷凝分离设备结构示意图。
16.元件标号说明
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加热汽化设备
[0018]
11
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反应釜
[0019]
111
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物料管
[0020]
112
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氮气管
[0021]
113
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物料口
[0022]
114
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放料口
[0023]
115
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鼓气圈
[0024]
12
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搅拌器
[0025]
121
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驱动电机
[0026]
122
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搅拌桨
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冷凝分离设备
[0028]
21
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罐体
[0029]
211
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氮气出口
[0030]
212
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冷却介质进口
[0031]
213
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物料结晶出口
[0032]
214
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冷却介质出口
[0033]
215
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蒸汽进口
[0034]
22
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淋洒设备
[0035]
23
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过滤设备
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冷却凝结组件
[0037]
31
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冷却凝结管路
[0038]
32
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流体驱动装置
[0039]
33
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制冷装置
具体实施方式
[0040]
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0041]
请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新
型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0042]
如图1所示的一种水蒸汽蒸馏设备，包括加热汽化设备1、冷凝分离设备2和冷却凝结组件3，所述加热汽化设备1和冷凝分离设备2通过管道连通，所述冷却凝结组件3包括冷却凝结管路31和制冷装置33，所述冷却凝结管路31上设置流体驱动装置32，所述制冷装置33的进液口经冷却凝结管路31与加热汽化设备1的物料管111及冷凝分离设备2的冷却介质出口214连通，所述制冷装置33的出液口经冷却凝结管路31与冷凝分离设备2的冷却介质进口212连通。
[0043]
本实用新型的加热汽化设备1可以对物料进行加热处理使其升化或共沸升华。使用时，物料进入加热汽化设备1形成物料蒸汽，部分物料蒸汽通过管道进入冷凝分离设备2进行冷却凝华，分离获得高纯度的物料及分离母液，部分物料蒸汽与分离母液一同经制冷装置33冷却后循环进入冷凝分离设备2，分离母液通过冷却凝结管路31和物料管111进入加热汽化设备1可提高物料的收率。冷却凝结组件3的设计可以提高冷却介质的使用效率和物料的收率，也实现了通过升化或共沸升华实现物料的高纯度分离。其中，所添加的物料为固定时，通过升华实现物料的高纯度分离，所添加的物料为固液混合物时，通过共沸升华实现物料的高纯度分离。
[0044]
如图2所示，在一实施例中，所述加热汽化设备1包括反应釜11、搅拌器12和加热夹套，所述搅拌器12设置有搅拌桨122和驱动电机121，所述驱动电机121与搅拌桨122传动连接用于搅拌桨122提供动力，所述搅拌桨122位于所述反应釜11的内腔，所述加热夹套设于所述反应釜11的壳体上，所述反应釜11通过管道与所述冷凝分离设备2连通，所述反应釜11和所述制冷装置33通过管道连通。
[0045]
在本实施例中，所述加热夹套为所述加热汽化设备1提供热能，使得所述反应釜11的温度升高，直至所述反应釜11内的物料开始沸腾汽化，搅拌器12搅拌所述反应釜11内的物料，驱动电机121带动搅拌桨122搅拌物料，使物料分散均匀，防止均布浓度过高，导致所述反应釜11底部滞留有物料结晶。
[0046]
优选地，所述搅拌桨122的桨叶位于所述反应釜11内腔的下段。有利于物料分散均匀，防止物料滞留在所述反应釜11底部。
[0047]
在一实施例中，所述反应釜11包括物料管111、氮气管112、放料口114和鼓气圈115，所述氮气管112和所述物料管111均位于所述反应釜11的上段，所述放料口114位于所述反应釜11的底部，所述鼓气圈115位于所述反应釜11的内腔，所述鼓气圈115与所述氮气管112连通。
[0048]
在本实施例中，物料通过所述物料管111进入所述反应釜11内腔，氮气通过氮气管112进入所述鼓气圈115内，再通过所述鼓气圈115放到所述反应釜11内腔中，形成气流，所述物料管111用于投放物料，所述放料口114用于排放蒸馏后的废料，所述物料管111与所述冷却凝结管路31连通，所述反应釜11与所述制冷装置33通过物料管111管道连通。
[0049]
优先地，所述鼓气圈115设置有多个孔。多个气孔便于缓释氮气流和分散物料，防止因为气孔过少，导致氮气流速大，致使物料飞溅。
[0050]
优先地，所述鼓气圈115位于所述搅拌桨122桨叶的下方。有利于分散物料。
[0051]
在一实施例中，所述物料管111设置有物料口113，所述物料口113位于所述反应釜11内腔的上段。物料进入所述物料管111通过所述物料口113进入所述反应釜11内腔。
[0052]
如图2所示，在一实施例中，所述冷凝分离设备2包括罐体21、淋洒设备22和过滤设备23，所述淋洒设备22位于所述罐体21内腔的上段，所述过滤设备23位于所述罐体21内腔的下段，所述罐体21侧壁设有蒸汽进口215，所述冷凝分离设备2经所述蒸汽进口215与所述加热汽化设备1的反应釜11连通，所述冷却介质出口214设于罐体21底部，所述罐体21经所述冷却介质出口214与所述制冷装置33连通，所述冷却介质进口212位于所述淋洒设备22顶部，所述淋洒设备22经所述冷却介质进口212与所述制冷装置33连通。
[0053]
在本实施例中，物料在反应釜11内腔中受热变为物料蒸汽，通过反应釜11和罐体21之间的管道经蒸汽进口215进入所述冷凝分离设备2的罐体21内腔中，冷却水通过冷却凝结管路31经冷却介质进口212进入所述罐体21内腔中的所述淋洒设备22中，所述淋洒设备22喷洒冷却水与物料蒸汽混合，实现物料蒸汽降温，部分物料蒸汽会凝结成高纯度物料并滞留在所述过滤设备23表面，部分物料蒸汽会液化成冷却介质通过冷却凝结管路31经所述冷却介质出口214进入制冷装置33，经制冷装置33冷却后循环再次进入冷凝分离设备2。
[0054]
优选地，所述淋洒设备22位于蒸汽进口215的上方。所述淋洒设备22喷洒的冷却水与物料蒸汽充分接触，防止物料蒸汽逸出。
[0055]
优选地，所述过滤设备23位于蒸汽进口215的下方。便收集凝结的高纯度物料。
[0056]
在一实施例中，所述罐体21包括氮气出口211和物料结晶出口213，所述氮气出口211位于所述罐体21的顶部，所述物料结晶出口213位于所述罐体21的中下段。在本实施例中，物料结晶出口213用于从罐体21内获取高纯度的物料结晶。
[0057]
在一实施例中，所述流体驱动装置32为泵，所述泵可设置有多个。
[0058]
优选地，所述制冷装置33的出液口与所述冷却介质进口212间设置有所述流体驱动装置32，具体地，所述流体驱动装置32为泵，用于驱动冷却介质进入冷凝分离设备2。
[0059]
优选地，所述冷却介质出口214与所述物料口113之间设置有流体驱动装置32，具体地，所述流体驱动装置32为泵。物料蒸汽通过管道进入冷凝分离设备2进行冷却凝华，分离获得高纯度的物料及分离母液，分离母液通过流体驱动装置32提供驱动力通过冷却凝结管路31和物料管111经物料口113进入所述反应釜11内腔中，分离母液与物料一同变为物料蒸汽，再次经过凝华结晶获得高纯度物料结晶，提高物料的收率。
[0060]
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0061]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。