專(zhuān)利名稱(chēng)：一種分子蒸餾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分子蒸餾設(shè)備，特別是涉及一種具有新型冷端收集器的分子蒸餾器。
背景技術(shù)：
分子蒸餾又稱(chēng)為短程蒸餾，是伴隨著真空技術(shù)及真空蒸餾技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種特殊的液一液分離技術(shù)，由于其具有蒸發(fā)溫度低、真空度高、分離程度高，且無(wú)共沸現(xiàn)象，無(wú)鼓泡等特點(diǎn)，特別適合于高沸點(diǎn)，熱敏性和易被氧化物質(zhì)的分離。目前，該技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于食品、藥物、石油化工、輕工業(yè)、農(nóng)藥生產(chǎn)等領(lǐng)域，己成為分離技術(shù)中的一個(gè)重要分支。分子蒸餾是依靠不同物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)平均自由程差異來(lái)分離液體混合物的技術(shù)。 分子運(yùn)動(dòng)平均自由程是指在某一時(shí)間間隔內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)自由程的平均值；而分子運(yùn)動(dòng)自由程是指分子在兩次連續(xù)碰撞之間所經(jīng)過(guò)的路程。分子運(yùn)動(dòng)平均自由程可用如下函數(shù)表示、=n式中λ m——分子運(yùn)動(dòng)平均自由程k-------波爾茲曼常數(shù)d——分子有效直徑P-------分子所處環(huán)境壓強(qiáng)T——分子所處環(huán)境溫度從公式可以看到λ m與溫度T成正比，而與壓強(qiáng)P及分子直徑d成反比。在相同的溫度和壓力下，不同物質(zhì)分子的有效直徑和分子自由程不同，輕分子的平均自由程大，重分子平均自由程小，若在離蒸發(fā)液面小于輕分子的平均自由程而大于重分子平均自由程處設(shè)置一冷凝面，輕分子從蒸發(fā)面逸出后，不與其它分子碰撞，直接飛射到冷凝面被冷凝，沿冷凝板向下流動(dòng)從而被收集；而重分子達(dá)不到冷凝面，很快與液相達(dá)到平衡，表觀(guān)上不再?gòu)囊好嬉莩觯⒀丶訜岚逑蛳铝鲃?dòng)，這樣輕重分子的混合物得到了分離。其分離過(guò)程的原理如圖5所示，分子蒸餾的過(guò)程如下a、組分(重組分1’和輕組分2’ )分子從液相主體向蒸發(fā)表面擴(kuò)散。b、分子自由程為λ J勺輕分子e [和分子自由程為人11的重分子6 H在液層表面的自由蒸發(fā)。C、輕分子A從蒸發(fā)板3’的蒸發(fā)表面向冷凝板4’的冷凝面飛射。d、輕分子e L在冷凝面上冷凝?，F(xiàn)在使用的分子蒸餾器，其冷端收集器的機(jī)構(gòu)如圖4所示，冷卻液入口管1’通過(guò)底座深入到冷端收集管2’的頂部，冷卻液由冷卻液入口管1’流入，從冷端收集管2’的頂部向下流動(dòng)，然后由冷卻液出口管3’流出，實(shí)現(xiàn)冷端收集器的制冷，但是采用這種制冷方式并不能使冷卻液完全與冷端收集管接觸，降低了冷端收集器的調(diào)溫效率，從而降低了分子蒸餾器的工作效率
實(shí)用新型內(nèi)容
[0014]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種分子蒸餾器，該分子蒸餾器的冷端收集器能夠使冷卻液與冷端收集管充分接觸，提高了冷端收集器的調(diào)溫效率，從而提高了分子蒸餾器的工作效率。本實(shí)用新型一種分子蒸餾器，包括圓筒狀冷端收集器和底座，冷端收集器包括冷端收集管、安裝在底座上的冷卻液入口管和冷卻液出口管，其中所述冷端收集器還包括液面定位管，液面定位管位于冷端收集管內(nèi)，液面定位管的外壁與冷端收集管的內(nèi)壁構(gòu)成冷卻液腔，液面定位管的高度小于冷端收集管內(nèi)壁的高度，液面定位管固定安裝在底座上，冷卻液入口管位于冷卻液腔內(nèi)，冷卻液出口管位于液面定位管內(nèi)。本實(shí)用新型一種分子蒸餾器，其中所述冷卻液入口管包括上部冷卻液入口管和下部冷卻液入口管，上部冷卻液入口管成圓弧狀，位于冷卻液腔內(nèi)，上部冷卻液入口管的弧度與冷卻液腔相適應(yīng)。本實(shí)用新型一種分子蒸餾器，其中所述液面定位管與冷端收集管共軸。本實(shí)用新型一種分子蒸餾器，其中所述液面定位管與冷端收集管的高度比值為 0. 6 至 0. 9。本實(shí)用新型一種分子蒸餾器，其中所述冷端收集管的壁厚為1毫米至1. 2毫米；液面定位管的壁厚為0. 8毫米至1毫米。本實(shí)用新型一種分子蒸餾器，其中所述上部冷卻液入口管的外表面與底座上表面接觸。本實(shí)用新型一種分子蒸餾器，其中所述冷端收集管的上端面為圓弧面。本實(shí)用新型一種分子蒸餾器與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本實(shí)用新型中的冷端收集器內(nèi)設(shè)置有液面定位管，液面定位管與冷端收集管構(gòu)成冷卻液腔，冷卻液通過(guò)冷卻液入口管進(jìn)入冷卻液腔，冷卻液在冷卻液腔內(nèi)向上流動(dòng)，然后通過(guò)液面定位管向下，經(jīng)冷卻液出口管流出。冷卻液采用這種流動(dòng)方式，能夠使冷卻液與冷端收集管充分接觸，提高了冷端收集器的調(diào)溫效率，從而提高了分子蒸餾器的工作效率。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種分子蒸餾器作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型一種分子蒸餾器的主視剖視圖；圖2為圖1中沿A-A方向的剖視圖；圖3為本實(shí)用新型一種分子蒸餾器的冷卻液入口管的等軸視圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中分子蒸餾器的冷端收集器的主視剖視圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)分子蒸餾原理圖；圖6為本實(shí)用新型一種分子蒸餾器中冷端收集器內(nèi)冷卻液流動(dòng)狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型一種分子蒸餾器包括熱端蒸餾器1、電動(dòng)機(jī)11、刮膜器12、冷端收集器2、底座3、真空管13、進(jìn)料管14、殘液收集管15、目標(biāo)液收集管16和密封裝置，其中熱端蒸餾器1成圓管狀，其上端與上蓋17用螺栓固定連接，下端與底座3用螺栓固定連接，真空管13固定安裝在上蓋17上，上蓋17上通過(guò)支架18固定安裝有電動(dòng)機(jī)11，電動(dòng)機(jī)11的輸出軸通過(guò)連軸器與旋轉(zhuǎn)軸19連接，電動(dòng)機(jī)11輸出軸的軸線(xiàn)與旋轉(zhuǎn)軸19的軸線(xiàn)重合，旋轉(zhuǎn)軸19與刮膜器12固定連接，刮膜器12位于熱端蒸餾器1內(nèi)，刮膜器12包括連接板20和固定安裝在連接板20兩端的2根刮板21，每根刮板21均與熱端蒸餾器1內(nèi)壁柔性接觸，進(jìn)料管14固定安裝在熱端蒸餾器1的側(cè)壁上，并且位于刮膜器12上方。冷端收集器2也位于熱端蒸餾器1內(nèi)，冷端收集器2包括冷端收集管4、液面定位管5、冷卻液入口管6和冷卻液出口管7，液面定位管5位于冷端收集管4內(nèi)，且液面定位管5的軸線(xiàn)與冷端收集管4的軸線(xiàn)重合。冷端收集管4上端面封閉，封閉面為圓弧面，液面定位管5上端敞口 ；液面定位管5與冷端收集管4的高度比值為0. 8，且液面定位管5的壁厚為0. 9毫米，冷端收集管4的壁厚為1毫米。液面定位管5的外壁與冷端收集管4的內(nèi)壁之間構(gòu)成冷卻液腔8，液面定位管5和冷端收集管4均固定安裝在底座3上；結(jié)合圖3所示，冷卻液入口管 6包括上部冷卻液入口管9和下部冷卻液入口管10，上部冷卻液入口管9成圓弧狀，位于冷卻液腔8內(nèi)，上部冷卻液入口管9的弧度與冷卻液腔8相適應(yīng)，上部冷卻液入口管9的外表面與底座3上表面接觸。下部冷卻液入口管10固定安裝在底座3上，上部冷卻液入口管9 與下部冷卻液入口管10相連通；冷卻液出口管7固定安裝在底座3上，且位于液面定位管 5內(nèi)；冷卻液出口管7和冷卻液入口管6均穿過(guò)底座3。冷端收集器2的外壁與熱端蒸餾器 1的內(nèi)壁的間距為1. 5厘米，冷端收集器2的下設(shè)有連接環(huán)22，連接環(huán)22與冷端收集器2 為一體成型，連接環(huán)22上開(kāi)設(shè)有環(huán)狀集液槽，目標(biāo)液收集管16的內(nèi)端位于集液槽內(nèi)，殘液收集管15固定安裝在底座3上，并且位于冷端收集器2與熱端蒸餾器1之間。其中液面定位管5、冷端收集管4、冷卻液入口管6和冷卻液出口管7均由316不銹鋼制成。本實(shí)用新型在使用時(shí)，首先通過(guò)熱端蒸餾器外表面設(shè)置的電加熱膜使熱端蒸餾器升溫到設(shè)定的溫度，用真空泵通過(guò)真空管抽真空，使熱端蒸餾器的內(nèi)腔達(dá)到設(shè)定的負(fù)壓，啟動(dòng)冷卻泵，冷卻液流經(jīng)冷端收集器的內(nèi)腔，使冷端收集器達(dá)到設(shè)定的溫度，然后將待處理的樣品溶液從進(jìn)料管中導(dǎo)入，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，刮膜器開(kāi)始工作，刮板使液膜均勻的分布在熱端蒸餾器的內(nèi)壁上，蒸餾開(kāi)始，目標(biāo)組分在冷端收集器的涂層面上凝結(jié)，形成目標(biāo)液，通過(guò)集液槽收集后，從目標(biāo)液收集管中流出后收集，蒸餾后形成的殘液由殘液收集管流出。在冷端收集器制冷時(shí)，結(jié)合圖6所示，通過(guò)上部為圓弧形設(shè)置的冷卻液入口管，使冷卻液切向進(jìn)入， 冷卻液在冷卻腔內(nèi)圍繞液面定位管成旋流向上流動(dòng)，然后通過(guò)液面定位管向下，經(jīng)冷卻液出口管流出，冷卻液采用這種流動(dòng)方式，能夠使冷卻液與冷端收集管充分接觸，提高了冷端收集器的調(diào)溫效率，從而提高了分子蒸餾器的工作效率。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種分子蒸餾器，包括圓筒狀冷端收集器( 和底座(3)，所述冷端收集器( 包括冷端收集管G)、安裝在底座(3)上的冷卻液入口管(6)和冷卻液出口管(7)，其特征在于 所述冷端收集器( 還包括液面定位管(5)，所述液面定位管( 位于冷端收集管內(nèi)， 液面定位管( 的外壁與冷端收集管(4)的內(nèi)壁之間構(gòu)成冷卻液腔(8)，液面定位管(5)的高度小于冷端收集管內(nèi)壁的高度，所述液面定位管( 固定安裝在底座C3)上，所述冷卻液入口管(6)位于冷卻液腔(8)內(nèi)，冷卻液出口管(7)位于液面定位管(5)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分子蒸餾器，其特征在于所述冷卻液入口管(6)包括上部冷卻液入口管(9)和下部冷卻液入口管(10)，上部冷卻液入口管(9)成圓弧狀，位于冷卻液腔(8)內(nèi)，上部冷卻液入口管(9)的弧度與冷卻液腔(8)相適應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種分子蒸餾器，其特征在于所述液面定位管(5)與冷端收集管(4)共軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種分子蒸餾器，其特征在于所述液面定位管( 與冷端收集管⑷的高度比值為0. 6至0. 9。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種分子蒸餾器，其特征在于所述冷端收集管的壁厚為1毫米至1. 2毫米；所述液面定位管(5)的壁厚為0. 8毫米至1毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種分子蒸餾器，其特征在于所述上部冷卻液入口管(9) 的外表面與底座( 上表面接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種分子蒸餾器，其特征在于所述冷端收集管的上端面為圓弧面。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有新型冷端收集器的分子蒸餾器。其目的是提供一種分子蒸餾器，該分子蒸餾器的冷端收集器能夠使冷卻液與冷端收集管充分接觸，提高了冷端收集器的調(diào)溫效率。本實(shí)用新型一種分子蒸餾器包括熱端蒸餾器、冷端收集器和底座，冷端收集器包括冷端收集管、液面定位管、冷卻液入口管和冷卻液出口管，液面定位管位于冷端收集管內(nèi)，述卻液入口管上部成圓弧狀，位于定位管與冷端收集管構(gòu)成的冷卻液腔內(nèi)。冷卻液在冷卻腔內(nèi)圍繞液面定位管成旋流向上流動(dòng)，然后通過(guò)液面定位管向下，經(jīng)冷卻液出口管流出。采用這種流動(dòng)方式，能夠使冷卻液與冷端收集管充分接觸，提高了冷端收集器的調(diào)溫效率，從而提高了分子蒸餾器的工作效率。
文檔編號(hào)B01D3/12GK202136825SQ201120212300
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者曹亞萍, 江林 申請(qǐng)人:國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心