本實(shí)用新型涉及一種電加熱式小液量快速蒸餾裝置，特別是一種加熱功率可調(diào)、蒸餾速率可控的小液量快速蒸餾裝置。

背景技術(shù)：

蒸餾是一種利用混合液體或液固體系中各組分沸點(diǎn)的不同，使低沸點(diǎn)組分蒸發(fā)、再冷凝以分離整個(gè)組分的熱力學(xué)分離工藝，是由蒸發(fā)和冷凝兩種基本單元操作聯(lián)合的操作過程，具有方法簡單、實(shí)用、綠色等特點(diǎn)，在化學(xué)、化工、制藥、水質(zhì)分析等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。針對蒸發(fā)、冷凝量僅在數(shù)百毫升內(nèi)的小液量物系的分離問題，目前傳統(tǒng)的蒸餾裝置都使用玻璃蒸餾燒瓶和玻璃冷凝管，并采用酒精燈、電爐、水浴或油浴等方式加熱。但以上方式均存在耗能高、熱能利用率低、蒸發(fā)冷凝效率低(耗時(shí))等問題，針對要求變速蒸餾或快速蒸餾分離的場合，傳統(tǒng)的蒸餾裝置將無法勝任。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服傳統(tǒng)蒸餾裝置存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、加熱功率可調(diào)、蒸餾速率可控的電加熱式小液量快速蒸餾裝置。

本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案是：

一種小液量快速蒸餾裝置，包括蒸發(fā)罐、冷凝罐、冷卻管和控制器。

所述蒸發(fā)罐的內(nèi)頂面和內(nèi)底面均為平面，且蒸發(fā)罐的罐頂設(shè)有進(jìn)料管和出汽管，蒸發(fā)罐的罐底設(shè)有出液管，進(jìn)料管和出液管上均設(shè)有電磁閥，所述電磁閥均與控制器相連；蒸發(fā)罐的外底面上設(shè)有用于給蒸發(fā)罐加熱的加熱器；加熱器連接有可調(diào)節(jié)加熱功率的調(diào)壓裝置，調(diào)壓裝置與控制器相連；

所述冷凝罐位于蒸發(fā)罐的上方，所述冷凝罐的罐底設(shè)有進(jìn)汽管，且所述進(jìn)汽管與蒸發(fā)罐的出汽管連通，冷凝罐與蒸發(fā)罐通過進(jìn)汽管和出汽管連通；冷凝罐的罐頂為蝶形封頭，冷凝罐的罐底為錐形封頭，錐形封頭的中心通過冷凝液出液管與冷卻管的開口連通，冷卻管的出口通往盛放裝置；

所述冷凝罐外和所述冷卻管外均設(shè)有夾套，所述夾套上設(shè)有冷卻液出口和冷卻液進(jìn)口，所述夾套分別與冷卻系統(tǒng)連通。

進(jìn)一步，所述加熱裝置包括平鋪在蒸發(fā)罐外底面的電加熱盤，電加熱盤的加熱面為不銹鋼圓形平面，且電加熱盤的加熱面焊接在蒸發(fā)罐的外底面上；蒸發(fā)罐罐底的出液管穿過加電熱盤的中心。

進(jìn)一步，所述冷凝液出液管為弧形管。

進(jìn)一步，所述的蒸發(fā)罐為中空的圓柱形罐體，且蒸發(fā)罐外側(cè)包覆有保溫棉。

進(jìn)一步，所述的蒸發(fā)罐出汽管與冷凝罐進(jìn)汽管之間通過第一不銹鋼接頭連接。

進(jìn)一步，冷凝液出液管與冷卻管之間通過第二不銹鋼接頭連接。

進(jìn)一步，冷凝罐的高度為h₁，冷凝罐的進(jìn)汽管的頂口距離冷凝罐內(nèi)底面的高度為h₂，且h₂<h₁/2。

進(jìn)一步，控制器通過控制信號線與電磁閥、調(diào)壓裝置相連。

進(jìn)一步，調(diào)壓裝置通過交流電源線與電加熱盤的電加熱管連接。

進(jìn)一步，冷凝罐為圓柱形罐體。

本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在：

1、裝置結(jié)構(gòu)簡單，蒸發(fā)效率、冷凝效率、集液效率和熱能利用效率高，且加熱功率可調(diào)、蒸餾速率可控，裝置安全性高、靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)；

2、操作便利、簡單易用，可廣泛應(yīng)用于化學(xué)、化工、醫(yī)療、水質(zhì)分析等領(lǐng)域中小液量物系的高效自動(dòng)蒸餾。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種小液量快速蒸餾裝置，包括蒸發(fā)罐10、冷凝罐13、冷卻管21和控制器1。

所述蒸發(fā)罐10的內(nèi)頂面和內(nèi)底面均為平面，且蒸發(fā)罐10的罐頂設(shè)有進(jìn)料管3和出汽管5，蒸發(fā)罐10的罐底設(shè)有出液管7，進(jìn)料管3和出液管7上均設(shè)有電磁閥2、6，所述電磁閥2、6均與控制器1相連；蒸發(fā)罐10的外底面上設(shè)有用于給蒸發(fā)罐10加熱的加熱器；加熱器連接有可調(diào)節(jié)加熱功率的調(diào)壓裝置4，調(diào)壓裝置4與控制器1相連；調(diào)壓裝置4通過給加熱器輸送不同大小的電壓，實(shí)現(xiàn)對加熱功率的調(diào)節(jié)。

所述冷凝罐13位于蒸發(fā)罐10的上方，所述冷凝罐13的罐底設(shè)有進(jìn)汽管14，且所述進(jìn)汽管14與蒸發(fā)罐10的出汽管5連通，冷凝罐13與蒸發(fā)罐10通過進(jìn)汽管14和出汽管5連通；冷凝罐13的罐頂為蝶形封頭12，冷凝罐13的罐底為錐形封頭19，錐形封頭19的中心通過冷凝液出液管18與冷卻管21的開口連通，冷卻管21的出口24通往盛放裝置；

所述冷凝罐13外和所述冷卻管21外均設(shè)有夾套11、22，所述夾套11、22上分別設(shè)有冷卻液出口16、20和冷卻液進(jìn)口17、23，所述夾套11、22通過冷卻液出口16、20和冷卻液進(jìn)口17、23分別與冷卻系統(tǒng)連通，冷卻系統(tǒng)分別給夾套11、22提供冷卻介質(zhì)，以冷卻冷凝罐13和冷卻管21。

冷凝罐13的夾套11的冷卻液出口16位于冷卻液進(jìn)口17的上方；冷卻管21的夾套22的冷卻液出口20靠近冷卻管21的開口，冷卻管21的夾套22的冷卻液進(jìn)口23靠近冷卻管21的出口24。

所述加熱裝置包括平鋪在蒸發(fā)罐10外底面的電加熱盤8，電加熱盤8的加熱面為不銹鋼圓形平面，且電加熱盤8的加熱面焊接在蒸發(fā)罐10的外底面上；蒸發(fā)罐10罐底的出液管7穿過電加熱盤8的中心，調(diào)壓裝置4為電加熱盤8提供可調(diào)節(jié)大小的電源。

所述冷凝液出液管18為弧形管，避免積液。

所述的蒸發(fā)罐10為中空的圓柱形罐體，且蒸發(fā)罐10外側(cè)包覆有保溫棉9。

所述的蒸發(fā)罐10出汽管5與冷凝罐13進(jìn)汽管14之間通過第一不銹鋼接頭15a連接。

冷凝液出液管18與冷卻管21之間通過第二不銹鋼接頭15b連接。

冷凝罐13的高度為h₁，冷凝罐13的進(jìn)汽管14的頂口距離冷凝罐13內(nèi)底面的高度為h₂，且h₂<h₁/2。既防止蒸發(fā)罐爆沸液對冷凝液的污染，同時(shí)又強(qiáng)化蒸汽對流，促進(jìn)冷凝。

控制器1通過控制信號線與電磁閥2、6、調(diào)壓裝置4相連。

調(diào)壓裝置4通過交流電源線與電加熱盤8的電加熱管連接。

冷凝罐13為圓柱形罐體。

本實(shí)用新型的工作原理是：

控制器1先關(guān)閉出液管7的電磁閥6，然后打開蒸發(fā)罐10的進(jìn)料管3的電磁閥2，通過進(jìn)料管3將待蒸餾的物料加入到蒸餾罐10中。待加完物料后關(guān)閉進(jìn)料管3的電磁閥2，分別打開冷凝罐13的夾套11和冷卻管21的夾套22的冷卻系統(tǒng)開始冷卻，控制器1輸出最大的電流信號去控制調(diào)壓裝置4，使調(diào)壓裝置4輸出最大的電壓給電加熱盤8進(jìn)行加熱。蒸發(fā)罐10內(nèi)的液體受熱后快速升溫，一定時(shí)間(該時(shí)間需提前預(yù)設(shè))后達(dá)到沸騰狀態(tài)，沸騰后控制器1將輸出電流信號調(diào)小至一定程度，減小加熱功率，控制一定的蒸餾速率，蒸汽由蒸發(fā)罐10的出汽管5經(jīng)冷凝罐13的進(jìn)汽管14進(jìn)入冷凝罐13內(nèi)腔進(jìn)行擴(kuò)散，與低溫的蝶形封頭12及冷凝罐13的夾套11的內(nèi)壁面接觸后冷凝液化，液滴沿內(nèi)壁下流收集至冷凝罐13的錐形封頭19內(nèi)，并流經(jīng)冷凝液出液管18流入冷卻管21進(jìn)一步冷卻降溫，冷凝罐13內(nèi)少量未冷凝的蒸汽隨冷凝液進(jìn)入冷卻管21進(jìn)一步冷凝和降溫，最后，冷凝液從冷卻管出口24流出，蒸餾一定時(shí)間后，控制器1調(diào)節(jié)輸出電流至最小，停止加熱，得到收集后可獲得最終的餾出液。

本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。