一種亞沸蒸餾裝置製造方法
2023-11-08 12:55:07
一種亞沸蒸餾裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種亞沸蒸餾裝置，包括進料管和蒸餾器，所述蒸餾器包括具有加熱夾套的釜體、設置在所述釜體頂部的封頭、設置在所述釜體內的冷凝器及設置在所述釜體內並位於所述冷凝器下方的集液器，特別是，所述蒸餾器還包括靠近所述釜體內側壁設置的布膜器，所述布膜器與所述進料管的一端相連，所述布膜器上靠近所述釜體內側壁的一側開設有多個出料孔。本實用新型亞沸蒸餾裝置具有蒸發速率快、蒸餾液純度高、能量利用率高、結構簡單等優點，可用於超純水、高純鹽酸、硝酸以及其他高純試劑的提純過程。
【專利說明】一種亞沸蒸餾裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種亞沸蒸餾裝置。
【背景技術】
[0002]蒸餾是一種最常見的提純液體物質的方法，通常所說的蒸餾是指沸騰蒸餾法。一般而言，沸騰蒸餾的提純效果是比較有限的，例如使用蒸餾法製備蒸餾水時，其一次蒸餾水和五次蒸餾水中所含金屬離子濃度變化不大，都還較高，其原因在於液體在沸騰時出現了大量的蒸汽霧粒，金屬離子或固體顆粒可能夾雜在霧粒中進入提純後的液體中，造成液體的純度不高。為了解決這一問題，出現了亞沸蒸餾的技術，也稱為不沸騰蒸餾，它是將液體在沸點以下使之汽化而後冷凝的方法，這樣可以防止被蒸餾液體未經汽化而帶至蒸餾液中，即防止蒸汽霧粒夾帶。
[0003]亞沸蒸餾裝置可用石英製造，用於提純水、無機酸或有機溶劑等。若採用含氟塑料等材質如聚四氟乙烯製造，則可用於提純氫氟酸。已有一些關於亞沸蒸餾器的設計，例如CN1789149A公開了一種製冷式亞沸蒸餾器，通過壓縮機將製冷劑液化的熱量將水加熱，通過噴霧過濾的方式來獲得水蒸氣；CN2455358Y公開了一種對接式亞沸蒸餾器，可以提高蒸餾速率和蒸餾產品質量；CN2476339Y公開了一種二級石英亞沸蒸餾裝置；CN103204558A公開了一種一體化多級亞沸蒸餾器，在完全封閉的體系中進行多級蒸餾；CN201361553Y公開了一種酸蒸餾純化器，每個蒸餾器包括順序聯接的多組蒸餾管；CN202942664U公開了一種亞沸蒸餾裝置，加熱熱源為電；CN203006969U公開了一種自動控制加熱的亞沸蒸餾器，減輕人員控制加液的疲勞。亞沸蒸餾最大的缺點是蒸餾速率較慢，能源利用率較低。有文獻報導，以傳統型亞沸蒸餾器精製硝酸，在150W的加熱功率下，8小時才能製備約200毫升精製硝酸；在400W的加熱功率下，8小時能製備約1200毫升高純水，這主要是受加熱方式和蒸發方式的限制。以上這些公開的設計均沒有很好的解決這一問題。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能夠同時解決亞沸中產品質量控制與蒸發速度之間的矛盾的亞沸蒸餾裝置。
[0005]為解決以上技術問題，本實用新型採用如下技術方案:
[0006]一種亞沸蒸餾裝置，包括進料管和蒸餾器，所述蒸餾器包括具有加熱夾套的釜體、設置在所述釜體頂部的封頭、設置在所述釜體內的冷凝器及設置在所述釜體內並位於所述冷凝器下方的集液器，所述蒸餾器還包括靠近所述釜體內側壁設置的布膜器，所述布膜器與所述進料管的一端相連，所述布膜器上靠近所述釜體內側壁的一側開設有多個出料孔。
[0007]所述布膜器為沿所述釜體圓周方向環繞的環形管，所述環形管的靠近所述釜體內側壁的一側與所述釜體內側壁的間隙為l-10mm。
[0008]多個所述出料孔在所述環形管上沿所述環形管的長度方向均勻分布。
[0009]所述布膜器位於所述加熱夾套的上方並靠近所述加熱夾套設置。
[0010]所述亞沸蒸餾裝置還包括預熱器和循環泵，所述預熱器的頂部與所述進料管的另一端相連，所述循環泵的二個接口分別與所述預熱器的底部和所述釜體的底部相連。
[0011]所述冷凝器與所述封頭相連，並且所述冷凝器的冷卻介質進口管和出口管均穿過所述封頭而伸出所述釜體外；所述集液器與所述釜體的底部相連，所述集液器的出料管穿過所述釜體的底部而伸出所述釜體外。
[0012]所述集液器的集液口位於所述冷凝器的正下方。
[0013]所述集液器的集液口的橫截面面積大於所述冷凝器的橫截面面積。
[0014]所述封頭與所述釜體之間採用法蘭或磨口連接。
[0015]由於上述技術方案的實施，本實用新型與現有技術相比具有如下優點:
[0016]本實用新型的亞沸蒸餾裝置通過在裝有冷凝器和集液器的釜體內增加布膜器，使得物料在釜體內以動態成膜的形式蒸發，能夠顯著增加其蒸發麵積，加速其蒸汽揮發，加快蒸發速率，同時在釜體內收集蒸發後的料液。本實用新型的亞沸蒸餾裝置較現有的亞沸蒸餾裝置蒸發速率得到顯著的提升。
[0017]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的亞沸蒸餾裝置的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型亞沸蒸餾裝置的蒸餾器的剖面圖；
[0020]圖中:1、預熱器；2、循環泵；3、進料管；4、冷凝器；5、封頭；6、布膜器；7、釜體；8、加熱夾套；9、集液器；10、出料孔。
【具體實施方式】
[0021]下面結合具體實施例對本實用新型做進一步詳細的說明，但本實用新型並不限於以下實施例。
[0022]如附圖廣2所示，一種亞沸蒸餾裝置，包括進料管3和蒸餾器，蒸餾器包括具有加熱夾套8的釜體7、設置在釜體7頂部的封頭5、設置在釜體7內的冷凝器4及設置在釜體7內並位於冷凝器4下方的集液器9，該蒸餾器還包括靠近釜體7內側壁設置的布膜器6，布膜器6與進料管3的一端相連,布膜器6上靠近爸體7內側壁的一側開設有多個出料孔10。
[0023]布膜器6為沿釜體7圓周方向環繞的環形管，環形管的靠近釜體7內側壁的一側與爸體7內側壁的間隙為優選為l_5mm。布膜器6的設置位於加熱夾套8的上方並靠近加熱夾套8設置。
[0024]多個出料孔10在環形管上沿環形管的長度方向均勻分布。出料孔10的大小和分布滿足均勻布膜要求。
[0025]冷凝器4與封頭5相連，並且冷凝器4的冷卻介質進口管和出口管均穿過封頭而伸出釜體7外，具體地，冷凝器4可以雙螺旋盤管式冷凝器；集液器9與釜體7的底部相連，並且集液器9的出料管穿過釜體7的底部而伸出釜體7外，具體地，集液器9可以為三角漏鬥形式。
[0026]具體地，集液器9位於冷凝器4的正下方，而且集液器9的集液口的橫截面面積大於冷凝器4的橫截面面積。
[0027]封頭5與釜體7之間採用法蘭或磨口連接。
[0028]該亞沸蒸餾裝置還包括預熱器1和循環泵2，預熱器1的頂部與進料管3的另一端相連，循環泵2的二個接口分別與預熱器1的底部和釜體7的底部相連。
[0029]除此之外，該亞沸蒸餾裝置還需要有外設例如加熱、冷卻介質源、容器、中間罐等為其正常運行服務，常規的溫度控制儀器儀表用於控制熱源溫度也是需要的。本實用新型亞沸蒸餾裝置結構簡單，其中，蒸餾器可用石英材質進行加工，可用於水、無機酸、有機溶劑等的提純。
[0030]下面通過將該亞沸蒸餾裝置用於蒸餾水的提純。
[0031]使用本實用新型所述的裝置，使用二次蒸餾水為原料製備超純水:亞沸蒸餾器的蒸發麵積為1.26m2，控制循環泵2的流量為4L/min，控制預熱器1的加熱溫度為85°C，冷凝器4的溫度為20°C，加熱夾套的溫度為90°C，裝置開啟運行後，從集液器9收集的前1小時的物料單獨收集，後面的物料作為正常產品收集，出水速率約12L/h，電阻率達到17.6ΜΩ ?cm (25°C )，通過優化條件，也可以製備電阻率大於18ΜΩ ?cm (25°C)的超純水。
[0032]以上對本實用新型做了詳盡的描述，其目的在於讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本實用新型的內容並加以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍，且本實用新型不限於上述的實施例，凡根據本實用新型的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種亞沸蒸餾裝置，包括進料管和蒸餾器，所述蒸餾器包括具有加熱夾套的釜體、設置在所述釜體頂部的封頭、設置在所述釜體內的冷凝器及設置在所述釜體內並位於所述冷凝器下方的集液器，其特徵在於:所述蒸餾器還包括靠近所述釜體內側壁設置的布膜器，所述布膜器與所述進料管的一端相連，所述布膜器上靠近所述釜體內側壁的一側開設有多個出料孔。
2.根據權利要求1所述的亞沸蒸餾裝置，其特徵在於:所述布膜器為沿所述釜體圓周方向環繞的環形管，所述環形管的靠近所述釜體內側壁的一側與所述釜體內側壁的間隙為1-1Omm0
3.根據權利要求2所述的亞沸蒸餾裝置，其特徵在於:多個所述出料孔在所述環形管上沿所述環形管的長度方向均勻分布。
4.根據權利要求1所述的亞沸蒸餾裝置，其特徵在於:所述布膜器位於所述加熱夾套的上方並靠近所述加熱夾套設置。
5.根據權利要求1所述的亞沸蒸餾裝置，其特徵在於:所述亞沸蒸餾裝置還包括預熱器和循環泵，所述預熱器的頂部與所述進料管的另一端相連，所述循環泵的二個接口分別與所述預熱器的底部和所述釜體的底部相連。
6.根據權利要求1所述的亞沸蒸餾裝置，其特徵在於:所述冷凝器與所述封頭相連，並且所述冷凝器的冷卻介質進口管和出口管均穿過所述封頭而伸出所述釜體外；所述集液器與所述釜體的底部相連，所述集液器的出料管穿過所述釜體的底部而伸出所述釜體外。
7.根據權利要求1所述的亞沸蒸餾裝置，其特徵在於:所述集液器的集液口位於所述冷凝器的正下方。
8.根據權利要求7所述的亞沸蒸餾裝置，其特徵在於:所述集液器的集液口的橫截面面積大於所述冷凝器的橫截面面積。
9.根據權利要求1所述的亞沸蒸餾裝置，其特徵在於:所述封頭與所述釜體之間採用法蘭或磨口連接。
【文檔編號】B01D1/22GK204034298SQ201420518332
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】張超, 王禕鋮, 鄭堯波, 黃金碩, 潘亞妮, 李月剛, 王童 申請人:太倉中化環保化工有限公司