专利名称：：微波分子蒸馏器的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种微波分子蒸馏器，特别是一种利用微波技术实现化工分离的微波分子蒸馏器
背景技术：
：微波是一种频率在300MHz至300GHz之间的电磁波，与传统加热以热传导、热辐射等方式由外向里进行不同，微波是通过偶极子旋转和离子传导两种方式里外同时加热，具有高选择性，加热速度快等特点。微波技术目前已经通过和传统工艺的嫁接，在微波辅助萃取、微波辅助合成、微波干燥等方面发挥了越来越大的作用。微波技术的应用也已经进入成熟推广期。这将为微波分子蒸馏技术的研究提供良好的研究基础。分子蒸馏技术目前在许多国家工业上得到了规模化应用，如医药、精细化工、油脂化工、食品添加剂等行业中。分子蒸馏主要特点是采用恒温热壁控制对待分离物料的加热温度，能在极高真空下操作，使液体在远低于其沸点的温度下脱离液面，根据逸出液体的自由程设置冷却端冷却自由程较大的分子，实现物料的分离，可以解决常规蒸馏技术不能解决的分离难题。由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点，因而能大大降低高沸点物料的分离成本。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种微波为热源的微波分子蒸馏器，该微波分子蒸馏器结构简单，使用方便，能方便地利用被分离物质的介电常数的差异实现分离。实现本实用新型目的采用的技术方案是一种微波分子蒸馏器，至少包括冷凝板和蒸馏容器，冷凝板位于蒸馏容器中部将蒸馏容器分为蒸发室和冷凝容室，蒸发容器中与冷凝板相对的一面为蒸发面，蒸发面的上部设有溢流板，蒸发室的顶面开有抽气孔和进料孔，蒸发室的底面开有母液出口和馏分出口，且母液出口和馏分出口之间设有挡板；冷凝室的顶部开有冷却液出口，冷凝室的底部开有冷却液入口。上述溢流板与蒸发面成一夹角，且夹角在物料入口下方。溢流板下面开有一条狭缝，狭缝位于溢流板下面lcm处，狭缝宽度为0.5mm。使用本实用新型时，从进料孔加入物料，物料沿着蒸发面下降到溢流板上，随着物料逐渐积累，物料就会从溢流板的上端逐渐溢出，形成一层液膜沿着整个蒸发面流动，而在离溢流板下方的狭缝使流动液重新分配，并控制液膜的厚度使得液膜的厚度均匀。当物料由于重力的作用，在蒸发面不断下降的同时，在一定的微波强度和真空度的作用之下，轻质组分就会获得能量从蒸发面逸出，并最终达到冷凝板上。冷凝板上的物料从馏分出口排出，蒸发面物料从母液出口派出。挡板隔开蒸发面流下来的物料和从冷凝面流下来的物料。将冷冻剂从冷却液入口通入到冷凝室内，从冷却液出口流出。所用冷冻剂是介电常数较小的不吸收微波的物质(例如环己烷、苯等)。真空系统，微波分子蒸馏对真空度的要求比较高，本实用新型主体设备系统压力应低于1Kpa。使用本实用新型时，以微波为热源，电磁波从介质的表面进入并在其内部传播时，由于能量不断被吸收并转化为热能，它所携带的能量就随着深入介质表面的距离，以指数形式衰减。微波的这种热效应将微波能量转换成热能对介质加热，形成独特的介质受热方式-介质整体被加热，即所谓无温度梯度加热。具有一定极性的分子在微波电磁场作用下产生瞬时极化，当微波频率为2450MHz时，分子就以24.5亿次/s的速度做极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子之间的相互摩擦、碰撞，促进分子活性部分(极性部分)更好地接触和反应，同时迅速生成大量的热能，引起温度升高。对于大部分物质由于其化学成分不可能单一，不同的化学组分具有不同的介电性质，吸收微波能程度不同，表现为微波加热具有选择性。所以使用本实用新型能方便地利用被分离物质的介电常数的差异实现分离。附图为本实用新型的结构示意图。图中，l.微波发生管，2.真空泵抽气口，3.待分离物料入口，4.溢流板，5.隔离条，6.蒸馏后母液出口，7.挡板，8.被蒸馏馏分出口，9.冷凝板，10.冷却液入口，ll.冷凝室，12.冷却液出口，13.蒸发面。具体实施方式本实用新型微波分子蒸馏器结构如附图所示，包括真空泵抽气口2，待分离物料入口3，溢流板4，狭缝5，蒸馏后母液出口6，挡板7，被蒸馏馏分出口8，冷凝板9，冷却液入口10，冷凝室11，冷却液出口12和蒸发面13。冷凝板9位于蒸馏容器中部将蒸馏容器分为蒸发室和冷凝室11，蒸发室中与冷凝板相对的一面为蒸发面13，蒸发面13的上部设有溢流板4，溢流板4与蒸发面13成一夹角，且夹角在物料入口3下方，溢流板4下面开有一条狭缝5，狭缝5位于溢流板4下面lcm处，狭缝宽度为0.5min。蒸发室的顶面开有抽气孔2和物料入口3，蒸发室13的底面开有母液出口6和馏分出口8，且母液出口和馏分出口8之间设有挡板7;冷凝室的顶部开有冷却液出口12，冷凝室的底部开有冷却液入口10。本实施例具体所用微波分子蒸馏器长、高、宽分别为10cm、15cm和7cm，挡板宽度为7cm，高为4cm。开口的孔径为lcm，蒸发面到冷凝板距离为25cm。下面以乙醇和环己垸双液体系为例，通过本微波分子蒸馏装置处理，微波功率为462W，物料流速为lcw7s，真空度为lKPa。将乙醇和环己烷双液体系从进料孔3加入，物料沿着蒸发面13下降到溢流板4上，随着物料逐渐积累，物料从溢流板4的上端逐渐溢出，形成一层液膜沿着整个蒸发面流动，而在离溢流板下方的狭缝5使流动液重新分配，并控制液膜的厚度使得液膜的厚度均匀。当物料由于重力的作用，在蒸发面13不断下降的同时，在一定的微波l强度和真空度的作用之下，轻质组分就会获得能量从蒸发面逸出，并最终达到冷凝板9上。冷凝板9上的物料从馏分出口8排出，蒸发面物料从母液出口6排出。挡板7隔开从蒸发面流下来的物料和从冷凝面流下来的物料。将冷冻剂从冷却液入口10通入到冷凝室11内，从冷却液出口12流出，所用冷冻剂是介电常数较小的不吸收微波的物质。得到乙醇和环己烷双液体系不同工况下效果如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求1.一种微波分子蒸馏器，至少包括冷凝板和蒸馏容器，其特征在于冷凝板位于蒸馏容器中部将蒸馏容器分为蒸发室和冷凝室，蒸发室中与冷凝板相对的一面为蒸发面，蒸发面的上部设有溢流板，蒸发室的顶面开有抽气孔和物料入口，蒸发室的底面开有母液出口和馏分出口，且母液出口和馏分出口之间设有挡板；冷凝室的顶部开有冷却液出口，冷凝室的底部开有冷却液入口。2.根据权利要求1所述的微波分子蒸馏器，其特征在于溢流板与蒸发面成一夹角，且夹角位于物料入口下方。3.根据权利要求1所述的微波分子蒸馏器，其特征在于溢流板下面开有一条狭缝。4.根据权利要求3所述的微波分子蒸馏器，其特征在于狭缝位于溢流板下方lcm处，狭缝宽度为0.5mm。专利摘要本实用新型提供一种微波分子蒸馏器，该蒸馏器至少包括冷凝板和蒸馏容器，冷凝板位于蒸馏容器中部将蒸馏容器分为蒸发室和冷凝室，蒸发室中与冷凝板相对的一面为蒸发面，蒸发面的上部设有溢流板，蒸发室的顶面开有抽气孔和物料入口，蒸发室的底面开有母液出口和馏分出口，且母液出口和馏分出口之间设有挡板；冷凝室的顶部开有冷却液出口，冷凝室的底部开有冷却液入口。该蒸馏器以微波为热源，利用被分离物质的介电常数的差异实现物质的分离。本实用新型结构简单，操作简单，可以方便快捷的实现物质的分离。文档编号B01D3/12GK201257312SQ200820190518公开日2009年6月17日申请日期2008年8月27日优先权日2008年8月27日发明者敏刘,刘冉冉,姚国军,童利华,罗立新,卉阳,艳陈申请人:武汉大学