生物柴油减压蒸馏实验装置的制作方法

本实用新型涉及液体物料蒸馏装置，具体涉及生物柴油减压蒸馏实验装置。

背景技术：

生物柴油是利用废弃动植物油脂作为原料油，与甲醇在一定的条件下反应生成脂肪酸甲酯的粗酯，再经减压蒸馏得到纯净的生物柴油成品。在评价原料油的品质时，除了检测各项基本指标外，最主要的是模拟生产进行实验，实验的最后环节是减压蒸馏实验。由于生物柴油粗酯本身的特性，在蒸馏过程中若蒸馏烧瓶内无汽化气源，即是采用沸石也无法产生均匀蒸汽气泡，这将会出现爆沸现象，严重影响减压蒸馏实验的进行。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种制作与维护成本低、使用安全可靠、操作方便高效的生物柴油减压蒸馏实验装置，解决现有技术减压蒸馏实验时容易出现爆沸现象而严重影响实验正常进行的问题。

通过研究和试验发现，利用毛细管提供的气体流速产生气泡的方式可以解决现有技术存在的问题。若选择玻璃制作的毛细管，毛细管从蒸馏瓶口的真空塞子插入并靠近瓶底，毛细管外部连接氮气等惰性气源，存在的缺陷是每次实验均要更换一根玻璃毛细管，且在实验过程中容易折断，迫使实验中断。

为实现以上目的，本实用新型生物柴油减压蒸馏实验装置包括汽化中心装置、圆底蒸馏烧瓶、数显恒温电热套、升降台、冷凝管、馏出物接收瓶、缓冲瓶、真空表和实验室高真空泵；所述汽化中心装置包括不锈钢管、不锈钢毛细管、不锈钢直通接头、热电偶温度传感器和橡胶塞，该不锈钢直通接头的一端内设硅胶垫，不锈钢毛细管从上螺帽的中心孔插入穿过硅胶垫中心位置并伸出，不锈钢直通接头的另一端通过卡套和下螺帽与不锈钢管连接；所述不锈钢管和热电偶温度传感器分别插入穿过蒸馏瓶口的橡胶塞，该橡胶塞塞入所述圆底蒸馏烧瓶直口内并压紧，该温度传感器一端的探头位于蒸馏烧瓶颈部支管口下沿处，另一端与数显恒温电热套信号线连接；所述圆底蒸馏烧瓶的圆底部分放入所述数显恒温电热套中，通过调节所述升降台的高度，使蒸馏烧瓶支管的尾端与冷凝管的进料口对接紧密；所述冷凝管的出料端通过橡胶塞与馏出物接收瓶连接，该馏出物接收瓶通过真空软管与缓冲瓶连接；所述缓冲瓶通过其橡胶塞的一个孔用玻璃管套真空软管与真空表连接，通过橡胶塞的另外一个孔用水平玻璃管套真空软管与实验室高真空泵连接。

所述不锈钢毛细管插入穿过硅胶垫并伸出5mm。

所述不锈钢管的管径是2mm，从蒸馏瓶口的橡胶塞插入穿过并靠近瓶底，端部距离瓶底3mm。

本实用新型生物柴油减压蒸馏实验装置具有以下技术特点和有益效果：

1.通过采用汽化中心装置，在减压蒸馏实验中，能为蒸馏烧瓶内的油品液体物料在加热汽化时，提供稳定的毛细管气流量，使汽化后的物料蒸汽均匀稳定地上升至蒸馏烧瓶支管的出料口并从该出料口流出，经冷却得到高纯度的成品。

2.整个蒸馏过程馏出物均匀流畅，先通过汽化中心装置使瓶内物料均匀稳定汽化，不会像无汽化中心装置时那样出现爆沸现象；然后通过蒸馏烧瓶支管采用斜向上尾端缩口方式增加回流比，使粗酯提纯得到纯净的生物柴油成品，因此无需像其它类型的蒸馏装置那样需要一根长的立式回流管来解决爆沸问题。

3.汽化中心装置的毛细管与连通管采用特殊不锈钢管制作，与物料不起反应，可重复使用，拆装清洗维护方便，节约实验时间，提高工作效率。

4.整个装置制作与维护成本低，使用安全可靠，操作方便高效。

附图说明

图1是本实用新型生物柴油减压蒸馏实验装置结构示意图。

图2是图1中的汽化中心装置结构示意图。

附图标记：不锈钢管1、不锈钢毛细管1-1、不锈钢直通接头1-2、热电偶温度传感器1-3、橡胶塞1-4、圆底蒸馏烧瓶2、数显恒温电热套3、升降台4、冷凝管5、馏出物接收瓶6、缓冲瓶7、真空表8、实验室高真空泵9、真空软管a、玻璃管套真空软管b、水平玻璃管套真空软管c。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型生物柴油减压蒸馏实验装置做进一步的详细说明。

图1-图2所示，本实用新型生物柴油减压蒸馏实验装置包括汽化中心装置、圆底蒸馏烧瓶2、数显恒温电热套3、升降台4、冷凝管5、馏出物接收瓶6、缓冲瓶7、真空表8、实验室高真空泵9，所述汽化中心装置包括不锈钢管1、不锈钢毛细管1-1、不锈钢直通接头1-2、热电偶温度传感器1-3、橡胶塞1-4，各部件的有关制作与连接关系说明如下：

不锈钢毛细管1-1可以采用废旧的微量进样针针管制作，达到资源综合利用的目的。微量进样针的针管进气量若偏大，可用钳子在一端轻轻夹一下，使进气流量符合减压蒸馏的汽化要求，即能产生连续稳定的气泡为止，若蒸馏瓶内的物料仍然会对流翻滚，说明进气量仍然太大，再继续夹紧一点不锈钢毛细管，直到合适的进气流量为止。

不锈钢直通接头1-2可用实验室常用的不锈钢气路管直通接头制作，此直通接头与2mm不锈钢管的一端连接时，内含锥形不锈钢垫圈，安装时旋紧螺帽就可抱紧不锈钢管，达到密封耐压不漏气的目的。与不锈钢毛细管连接的一端不用锥形不锈钢垫圈，而是采用内衬硅胶垫，硅胶垫也是实验室常用垫子，尺寸可刚好放入直通接头内即可。

通往蒸馏烧瓶底部的不锈钢管1可采用实验室常用的2mm不锈钢气路管制作。

热电偶温度传感器1-3直径不宜太大，长度要足够，以保证能通过橡胶塞伸入蒸馏烧瓶的瓶径与支管连接处的下沿。

橡胶塞1-5一般可使用2个月以上，每次蒸馏前应检查是否变软变质，否则应更换。

汽化中心装置连接说明如下：

1.不锈钢直通接头1-2一端塞入硅胶垫子，螺帽旋进但先不要旋紧，不锈钢毛细管1-1从螺帽的中心孔插入到硅胶垫的中心位置直到穿过硅胶垫5mm左右，然后再旋紧螺帽。

2.不锈钢直通接头1-2另外一端通过卡套和螺帽与2mm的不锈钢管1连接旋紧密封至不漏气。

3.根据不锈钢管1和热电偶温度传感器1-3套管的尺寸，在橡胶塞1-4上用打孔器打两个孔，把不锈钢管1和热电偶温度传感器1-3分别插入到橡胶塞相应的孔内穿过，调整合适的位置。这样汽化中心装置连接完成。

本实用新型生物柴油减压蒸馏实验装置的安装连接与操作说明如下：

1.检查各部件是否有损坏、可否正常使用，否则更换后再进行实验。

2.通常固定连接的部件：缓冲瓶7、真空表8、实验室高真空泵9三者的连接，缓冲瓶7通过橡胶塞的一个孔用玻璃管套真空软管b与真空表8连接，通过橡胶塞的另外一个孔用水平玻璃管套真空软管c与实验室高真空泵9连接。真空软管a一端先接到缓冲瓶7，另外一端先空着不接。

3.馏出物接收瓶6称重记录后通过真空软管a与缓冲瓶7连接，冷凝管5出料端通过橡胶塞与馏出物接收瓶6连接；此时务必打开水龙头查看冷凝水是否出水正常，并调节冷凝水流量合适大小。

4.圆底蒸馏烧瓶2(500ml规格)装入粗酯200ml称重并记录，圆底部分放入数显恒温电热套3(500ml规格)中，把减压蒸馏汽化中心装置的橡胶塞1-4塞入圆底蒸馏烧瓶2直口内并稍微压紧，调节温度传感器探头的位置在蒸馏烧瓶颈部支管口下沿处，然后调节升降台4的高度，使圆底蒸馏烧瓶2支管的尾端刚好与冷凝管5的进料口对齐，稍微移动一点冷凝管与接收瓶整体的位置，使蒸馏烧瓶2支管的尾端与冷凝管5的进料口对接紧密。

5.打开通往减压蒸馏汽化中心装置的氮气气源开关，并打开数显恒温电热套3的电源开关，调节合适的升温率，开始升温，同时打开高真空泵9的电源开关，慢慢调节实验所需的真空度。观察并记录实验现象，如真空度、升温率、汽化等是否正常，记录初馏点与干点等数据。

6.实验结束停机操作规范：先关闭数显恒温电热套3的电源开关，务必保持高真空泵9仍然运行，待圆底蒸馏烧瓶2内的残余蒸汽回落到底部时，再慢慢打开氮气破真空，破完真空才能关闭高真空泵9，再等5分钟后才能把装置中的接收瓶6拆出来称重并记录。