專利名稱：一種液體分布器及一種實驗室用精餾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液體分布器，還涉及一種精餾裝置，特別涉及一種實驗室用的精餾裝置。

背景技術(shù)：
一般實驗室蒸餾試驗采用的精餾塔主要有以下兩種一種是48刺蒸餾柱；另一種是小型不銹鋼塔板式精餾柱或填料精餾柱。48刺蒸餾柱的結(jié)構(gòu)是內(nèi)壁為刺狀結(jié)構(gòu)的玻璃空心柱，它僅是依靠擴(kuò)大內(nèi)壁表面積而達(dá)到分離效果，理論塔板數(shù)一般僅3～4塊，所以它的分離能力比較低，實際應(yīng)用中餾分切割不精確，特別是在焦油蒸餾試驗時，經(jīng)常出現(xiàn)萘在酚油和洗油中含量較高以及萘純度低現(xiàn)象，分析數(shù)據(jù)誤差大，不能真實反映焦油品質(zhì)。小型不銹鋼塔板式精餾柱雖然有較高的理論塔板數(shù)，但存在操作較為復(fù)雜的缺點。如蒸餾釜與精餾柱需依靠法蘭連接、銅制的蒸餾釜極易結(jié)焦、蒸餾后對銅釜清理難、對環(huán)境污染大以及分析時間長等。填料精餾柱雖然可以達(dá)到較高的分離效果，但是存在容易液泛，特別是處理類似焦油這樣高沸點的原料，缺點特別明顯。

實用新型內(nèi)容本實用新型的第一方面目的在于提出一種液體分布器，以解決現(xiàn)有的實驗室用精餾裝置容易液泛和無法處理高沸點原料的問題。
一種液體分布器，該液體分布器包括 基體，所述基體由彈簧狀不銹鋼圈構(gòu)成； 不銹鋼網(wǎng)，所述不銹鋼網(wǎng)固定設(shè)置在所述基體的上下兩面。
現(xiàn)有的液體分布器采取噴淋孔，但由于實驗室用的精餾柱比較細(xì)，很難采用現(xiàn)有的液體分布器。本實用新型的液體分布器采用的彈簧狀不銹鋼圈，既有液體通透能力，又有分布效果，基體上下兩面的不銹鋼網(wǎng)，既可以固定和支撐彈簧狀不銹鋼圈，又可以起到分散液體的效果。本實用新型的液體分布器用于實驗室用的精餾柱，精餾柱內(nèi)的回流液能夠在每層的液體分布器重新分布，從而防止精餾柱內(nèi)液體偏流，使氣液兩相充分接觸，因此能夠提高精餾柱的分離能力。
所述基體可以由數(shù)個彈簧狀不銹鋼圈組成，所述彈簧狀不銹鋼圈散堆并用金屬絲固定。當(dāng)然也可以用焊接固定，但是焊點過多會降低通透能力。
另一種方案是，所述基體可以由數(shù)個彈簧狀不銹鋼圈組成，其中每個彈簧狀不銹鋼圈盤繞成螺旋狀，所述數(shù)個彈簧狀不銹鋼圈上下疊加并用金屬絲固定。當(dāng)然也可以用焊接固定，但是焊點過多會降低通透能力。
所述不銹鋼圈通過金屬絲或焊接固定設(shè)置在所述基體的上下兩面。最佳的固定方式是用金屬絲，因為焊接固定時，焊點過多會降低通透能力。
所述基體的高度為1～4cm；所述不銹鋼網(wǎng)的大小與精餾柱內(nèi)徑一致，所述不銹鋼網(wǎng)網(wǎng)孔大小為10～50目，網(wǎng)孔間距與網(wǎng)孔大小相同，厚度為0.05～0.3mm；所述彈簧狀不銹鋼圈的直徑為1～5mm，粗細(xì)為0.02～0.1mm。不銹鋼網(wǎng)網(wǎng)孔太大液體無法有效分布，太小由于表面張力的影響，液體將不能正常下流?；w的高度主要受到處理物料的影響，沸點越高，基體的高度就越高。
本實用新型的液體分布器的大小可以由使用單位自行加工，適合不同管徑的精餾柱，無需再向廠家單獨定制，具有方便實用的特點。
本實用新型的第二方面目的在于提出一種實驗室用精餾裝置，以解決現(xiàn)在的實驗室用精餾裝置分離能力低，因為容易液泛和使用溫度低無法處理高沸點原料的技術(shù)問題。
一種實驗室用精餾裝置，包括加熱系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)；所述分離系統(tǒng)包括精餾柱以及裝在所述精餾柱中的散裝填料；所述加熱系統(tǒng)與所述精餾柱的底部開口連接，所述冷卻系統(tǒng)與所述精餾柱的頂部開口連接；其特征在于所述分離系統(tǒng)還包括裝在所述精餾柱中的數(shù)個液體分布器，所述液體分布器是前述的液體分布器。
現(xiàn)有技術(shù)中的填料的充填方式是將填料充入精餾柱中，這樣精餾柱內(nèi)填料的通透性差，精餾柱內(nèi)阻力大，容易液泛，無法對高沸點油類進(jìn)行蒸餾。而本實用新型中的實驗室用精餾裝置，因為設(shè)置了液體分布器，可以將分餾柱中的填料按照一定高度分層，使填料和液體分布器間隔式充填，這樣可利用液體分布器的通透性減少精餾柱內(nèi)填料的阻力，提高精餾柱的使用溫度。
本實用新型的實驗室用精餾裝置，相鄰液體分布器的間距為精餾柱內(nèi)徑的5～20倍。
該實驗室用精餾裝置的加熱系統(tǒng)采用耐高溫的玻璃圓底蒸餾燒瓶作為蒸餾釜，所述耐高溫的玻璃圓底蒸餾燒瓶與所述精餾柱采用磨口連接。采用磨口連接，可以避免采用法蘭連接產(chǎn)生的結(jié)焦問題。
本實用新型的實驗室用精餾裝置的冷卻系統(tǒng)采用內(nèi)回流，產(chǎn)品流出采用電磁閥控制。

圖1是具體實施方式
所述的實驗室用精餾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是具體實施方式
所述的液體分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是彈簧狀不銹鋼圈盤繞成的螺旋狀的示意圖。
圖4是不銹鋼網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
參見圖1。一種實驗室用精餾裝置主要包括加熱系統(tǒng)1、分離系統(tǒng)2、冷卻系統(tǒng)3和產(chǎn)品接受系統(tǒng)(圖中未示出)。
加熱系統(tǒng)1包括蒸餾釜11和再沸器12。本具體實施方式
采用耐高溫的玻璃圓底蒸餾燒瓶作為蒸餾釜11。設(shè)置在耐高溫的玻璃圓底蒸餾燒瓶中的再沸器12采用電加熱。
分離系統(tǒng)2包括精餾柱21、散裝填料22和液體分布器23。精餾柱21的下端開口與耐高溫的玻璃圓底蒸餾燒瓶的瓶口磨口連接。散裝填料22裝在精餾柱21中。數(shù)個液體分布器23設(shè)置在精餾柱21中。液體分布器23在精餾柱21中的設(shè)置方式是水平放置，相鄰的液體分布器23之間的間距為精餾柱內(nèi)徑的5～20倍。
又參見圖2。液體分布器23主要由基體231和不銹鋼網(wǎng)232組成?；w231由數(shù)個彈簧狀不銹鋼圈2311組成，其中每個彈簧狀不銹鋼圈2311盤繞成螺旋狀(螺旋狀參見圖3)，數(shù)個彈簧狀不銹鋼圈2311上下疊加并用金屬絲(圖中未示出)固定。不銹鋼網(wǎng)固定設(shè)置在基體的上下兩面?；w的高度為1～4cm；又參見圖4，不銹鋼網(wǎng)的大小與精餾柱內(nèi)徑一致，不銹鋼網(wǎng)網(wǎng)孔大小為10～50目，網(wǎng)孔間距與網(wǎng)孔大小相同，厚度為0.05～0.3mm；彈簧狀不銹鋼圈的直徑為1～5mm，粗細(xì)為0.02～0.1mm。這種液體分布器的制造方法是，將彈簧狀不銹鋼圈盤繞成螺旋狀，用金屬絲固定好，使其保持螺旋狀。再將數(shù)個盤繞成螺旋狀的彈簧狀不銹鋼圈上下疊加，并用金屬絲固定好，保持形態(tài)，構(gòu)成基體。最后在基體的上下兩面用不銹鋼網(wǎng)夾緊，并用細(xì)金屬絲固定，即制成本實用新型的液體分布器。
冷卻系統(tǒng)3設(shè)置在精餾柱21的頂部，冷卻系統(tǒng)3的入口與精餾柱21的頂部開口固定連接。冷卻系統(tǒng)3采用內(nèi)回流，產(chǎn)品流出采用電磁閥(圖中未示出)控制。
產(chǎn)品接受系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)的出口連接。用于接受產(chǎn)品。
原料加入蒸餾釜后經(jīng)蒸餾塔再沸器汽化后，塔頂內(nèi)回流冷卻后，利用電磁閥控制塔頂產(chǎn)品速率，產(chǎn)品經(jīng)冷卻后進(jìn)入收集器內(nèi)。
本實用新型所述的液體分布器不僅限于用于圖1所示的裝置，亦可用于對48刺簡單蒸餾柱的改裝。
實施例1 作為對比，試驗過程中采用了作為對比的實驗室用精餾裝置。本實用新型的實驗室用精餾裝置與作為對比的實驗室用精餾裝置相比，只是分離系統(tǒng)的精餾柱中增加了液體加分布器，此外兩者的其余部分均相同。兩者的填料層高度均為1.1m(本實用新型的實驗室用精餾裝置的填料層高度包括液體分布器高度)，直徑為25mm，精餾柱內(nèi)徑為25mm。本實用新型的實驗用精餾裝置的液體分布器的相關(guān)參數(shù)如下不銹鋼網(wǎng)網(wǎng)孔大小為30目，不銹鋼網(wǎng)厚度0.1mm，網(wǎng)孔間距為30目，彈簧狀不銹鋼圈的直徑為3mm，彈簧狀不銹鋼圈金屬絲粗細(xì)為0.05mm，分布器高度2.5cm，每段填料層高度0.35m。
兩者所用的填料均為上?；ぱ芯吭禾峁┑牟讳P鋼圈裝填料。
對正庚烷和甲基環(huán)己烷按照1∶9的質(zhì)量比配置成的混合溶劑進(jìn)行分離，考察增加液體分布器后分離效果的變化，測定精餾柱的理論塔板數(shù)。理論塔板數(shù)的測定方法如下 1、對混合溶劑采用全回流操作，3小時后分析塔頂和塔釜組成； 2、通過以下計算公式計算理論塔板數(shù) 其中相對揮發(fā)度α＝1.075，Xn是塔頂輕組分濃度。指Xo是塔釜輕組分濃度，n為理論塔板數(shù)。
采用作為對比的實驗室用精餾裝置對混合溶劑進(jìn)行分離，分離過程中塔頂壓強(qiáng)為常壓，塔頂溫度在98.8～99℃之間，分離效果如下
采用本實用新型的實驗用精餾裝置對混合溶劑分離，分離過程中塔頂壓強(qiáng)為常壓，塔頂溫度在98.8～99℃之間，分離效果如下
實施例2 本實施例中混合溶劑用四氯化碳和苯以1∶9的質(zhì)量比配制而成。
作為對比的實驗室用精餾裝置的精餾柱采用48刺蒸餾柱，48刺蒸餾柱的高度為50cm，柱內(nèi)徑15mm。理論塔板數(shù)的測定方法(包括計算公式同實施例1，分離過程中塔頂壓強(qiáng)為常壓，塔頂溫度在79.6～79.8℃之間，分離效果如下
向48刺蒸餾柱中裝上填料(填料為上?；ぱ芯吭禾峁┑牟讳P鋼圈裝填料)，分離過程中塔頂壓強(qiáng)為常壓，塔頂溫度在78.7～79℃之間，分離效果如下
向48刺蒸餾柱中裝上填料和液體分布器。填料為上海化工研究院提供的不銹鋼圈裝填料。液體分布器的相關(guān)參數(shù)如下不銹鋼網(wǎng)網(wǎng)孔大小為30目，不銹鋼網(wǎng)厚度0.1mm，網(wǎng)孔間距為30目，彈簧狀不銹鋼圈的直徑為3mm，彈簧狀不銹鋼圈金屬絲粗細(xì)為0.05mm，基體總高度約為2.0cm，分離過程中塔頂壓強(qiáng)為常壓，塔頂溫度在78.7～79℃之間，分離效果如下
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種液體分布器，其特征在于，該液體分布器包括
基體，所述基體由彈簧狀不銹鋼圈構(gòu)成；
不銹鋼網(wǎng)，所述不銹鋼網(wǎng)固定設(shè)置在所述基體的上下兩面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體分布器，其特征在于所述基體由數(shù)個彈簧狀不銹鋼圈組成，所述彈簧狀不銹鋼圈散堆并用金屬絲固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體分布器，其特征在于所述基體由數(shù)個彈簧狀不銹鋼圈組成，其中每個彈簧狀不銹鋼圈盤繞成螺旋狀，所述數(shù)個彈簧狀不銹鋼圈上下疊加并用金屬絲固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體分布器，其特征在于所述不銹鋼圈通過金屬絲或焊接固定設(shè)置在所述基體的上下兩面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體分布器，其特征在于所述基體的高度為1～4cm；所述不銹鋼網(wǎng)的大小與精餾柱內(nèi)徑一致，所述不銹鋼網(wǎng)網(wǎng)孔大小為10～50目，網(wǎng)孔間距與網(wǎng)孔大小相同，厚度為0.05～0.3mm；所述彈簧狀不銹鋼圈的直徑為1～5mm，粗細(xì)為0.02～0.1mm。
6.一種實驗室用精餾裝置，包括加熱系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)；所述分離系統(tǒng)包括精餾柱以及裝在所述精餾柱中的散裝填料；所述加熱系統(tǒng)與所述精餾柱的底部開口連接，所述冷卻系統(tǒng)與所述精餾柱的頂部開口連接；其特征在于所述分離系統(tǒng)還包括裝在所述精餾柱中的數(shù)個液體分布器，所述液體分布器是權(quán)利要求1所述的液體分布器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種實驗室用精餾裝置，其特征在于相鄰液體分布器的間距為精餾柱內(nèi)徑的5～20倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種實驗室用精餾裝置，其特征在于所述加熱系統(tǒng)采用耐高溫的玻璃圓底蒸餾燒瓶作為蒸餾釜，所述耐高溫的玻璃圓底蒸餾燒瓶與所述精餾柱采用磨口連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種實驗室用精餾裝置，其特征在于該實驗室用精餾裝置的冷卻系統(tǒng)采用內(nèi)回流，產(chǎn)品流出采用電磁閥控制。
專利摘要本實用新型涉及一種液體分布器，還涉及一種精餾裝置，特別涉及一種實驗室用的精餾裝置。該液體分布器包括基體和不銹鋼網(wǎng)；基體由彈簧狀不銹鋼圈構(gòu)成；不銹鋼網(wǎng)固定設(shè)置在基體的上下兩面。一種實驗室用精餾裝置，這種實驗室用精餾裝置的分離系統(tǒng)包括裝在精餾柱中的前述液體分布器。本實用新型解決了現(xiàn)在的實驗室用精餾裝置分離能力低，因為容易液泛和使用溫度低而無法處理高沸點原料的技術(shù)問題。
文檔編號B01L3/16GK201436066SQ20092007752
公開日2010年4月7日 申請日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者陳國敏, 韓仕兵, 汪旭, 袁康入, 彭云華 申請人:上海寶鋼化工有限公司