一种亚沸蒸馏装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种亚沸蒸馏装置，包括进料管和蒸馏器，所述蒸馏器包括具有加热夹套的釜体、设置在所述釜体顶部的封头、设置在所述釜体内的冷凝器及设置在所述釜体内并位于所述冷凝器下方的集液器，特别是，所述蒸馏器还包括靠近所述釜体内侧壁设置的布膜器，所述布膜器与所述进料管的一端相连，所述布膜器上靠近所述釜体内侧壁的一侧开设有多个出料孔。本实用新型亚沸蒸馏装置具有蒸发速率快、蒸馏液纯度高、能量利用率高、结构简单等优点，可用于超纯水、高纯盐酸、硝酸以及其他高纯试剂的提纯过程。
【专利说明】一种亚沸蒸馏装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种亚沸蒸馏装置。
【背景技术】
[0002]蒸馏是一种最常见的提纯液体物质的方法，通常所说的蒸馏是指沸腾蒸馏法。一般而言，沸腾蒸馏的提纯效果是比较有限的，例如使用蒸馏法制备蒸馏水时，其一次蒸馏水和五次蒸馏水中所含金属离子浓度变化不大，都还较高，其原因在于液体在沸腾时出现了大量的蒸汽雾粒，金属离子或固体颗粒可能夹杂在雾粒中进入提纯后的液体中，造成液体的纯度不高。为了解决这一问题，出现了亚沸蒸馏的技术，也称为不沸腾蒸馏，它是将液体在沸点以下使之汽化而后冷凝的方法，这样可以防止被蒸馏液体未经汽化而带至蒸馏液中，即防止蒸汽雾粒夹带。
[0003]亚沸蒸馏装置可用石英制造，用于提纯水、无机酸或有机溶剂等。若采用含氟塑料等材质如聚四氟乙烯制造，则可用于提纯氢氟酸。已有一些关于亚沸蒸馏器的设计，例如CN1789149A公开了一种制冷式亚沸蒸馏器，通过压缩机将制冷剂液化的热量将水加热，通过喷雾过滤的方式来获得水蒸气；CN2455358Y公开了一种对接式亚沸蒸馏器，可以提高蒸馏速率和蒸馏产品质量；CN2476339Y公开了一种二级石英亚沸蒸馏装置；CN103204558A公开了一种一体化多级亚沸蒸馏器，在完全封闭的体系中进行多级蒸馏；CN201361553Y公开了一种酸蒸馏纯化器，每个蒸馏器包括顺序联接的多组蒸馏管；CN202942664U公开了一种亚沸蒸馏装置，加热热源为电；CN203006969U公开了一种自动控制加热的亚沸蒸馏器，减轻人员控制加液的疲劳。亚沸蒸馏最大的缺点是蒸馏速率较慢，能源利用率较低。有文献报道，以传统型亚沸蒸馏器精制硝酸，在150W的加热功率下，8小时才能制备约200毫升精制硝酸；在400W的加热功率下，8小时能制备约1200毫升高纯水，这主要是受加热方式和蒸发方式的限制。以上这些公开的设计均没有很好的解决这一问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够同时解决亚沸中产品质量控制与蒸发速度之间的矛盾的亚沸蒸馏装置。
[0005]为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种亚沸蒸馏装置，包括进料管和蒸馏器，所述蒸馏器包括具有加热夹套的釜体、设置在所述釜体顶部的封头、设置在所述釜体内的冷凝器及设置在所述釜体内并位于所述冷凝器下方的集液器，所述蒸馏器还包括靠近所述釜体内侧壁设置的布膜器，所述布膜器与所述进料管的一端相连，所述布膜器上靠近所述釜体内侧壁的一侧开设有多个出料孔。
[0007]所述布膜器为沿所述釜体圆周方向环绕的环形管，所述环形管的靠近所述釜体内侧壁的一侧与所述釜体内侧壁的间隙为l-10mm。
[0008]多个所述出料孔在所述环形管上沿所述环形管的长度方向均匀分布。
[0009]所述布膜器位于所述加热夹套的上方并靠近所述加热夹套设置。
[0010]所述亚沸蒸馏装置还包括预热器和循环泵，所述预热器的顶部与所述进料管的另一端相连，所述循环泵的二个接口分别与所述预热器的底部和所述釜体的底部相连。
[0011]所述冷凝器与所述封头相连，并且所述冷凝器的冷却介质进口管和出口管均穿过所述封头而伸出所述釜体外；所述集液器与所述釜体的底部相连，所述集液器的出料管穿过所述釜体的底部而伸出所述釜体外。
[0012]所述集液器的集液口位于所述冷凝器的正下方。
[0013]所述集液器的集液口的横截面面积大于所述冷凝器的横截面面积。
[0014]所述封头与所述釜体之间采用法兰或磨口连接。
[0015]由于上述技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0016]本实用新型的亚沸蒸馏装置通过在装有冷凝器和集液器的釜体内增加布膜器，使得物料在釜体内以动态成膜的形式蒸发，能够显著增加其蒸发面积，加速其蒸汽挥发，加快蒸发速率，同时在釜体内收集蒸发后的料液。本实用新型的亚沸蒸馏装置较现有的亚沸蒸馏装置蒸发速率得到显著的提升。
[0017]
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的亚沸蒸馏装置的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型亚沸蒸馏装置的蒸馏器的剖面图；
[0020]图中:1、预热器；2、循环泵；3、进料管；4、冷凝器；5、封头；6、布膜器；7、釜体；8、加热夹套；9、集液器；10、出料孔。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明，但本实用新型并不限于以下实施例。
[0022]如附图广2所示，一种亚沸蒸馏装置，包括进料管3和蒸馏器，蒸馏器包括具有加热夹套8的釜体7、设置在釜体7顶部的封头5、设置在釜体7内的冷凝器4及设置在釜体7内并位于冷凝器4下方的集液器9，该蒸馏器还包括靠近釜体7内侧壁设置的布膜器6，布膜器6与进料管3的一端相连,布膜器6上靠近爸体7内侧壁的一侧开设有多个出料孔10。
[0023]布膜器6为沿釜体7圆周方向环绕的环形管，环形管的靠近釜体7内侧壁的一侧与爸体7内侧壁的间隙为优选为l_5mm。布膜器6的设置位于加热夹套8的上方并靠近加热夹套8设置。
[0024]多个出料孔10在环形管上沿环形管的长度方向均匀分布。出料孔10的大小和分布满足均匀布膜要求。
[0025]冷凝器4与封头5相连，并且冷凝器4的冷却介质进口管和出口管均穿过封头而伸出釜体7外，具体地，冷凝器4可以双螺旋盘管式冷凝器；集液器9与釜体7的底部相连，并且集液器9的出料管穿过釜体7的底部而伸出釜体7外，具体地，集液器9可以为三角漏斗形式。
[0026]具体地，集液器9位于冷凝器4的正下方，而且集液器9的集液口的横截面面积大于冷凝器4的横截面面积。
[0027]封头5与釜体7之间采用法兰或磨口连接。
[0028]该亚沸蒸馏装置还包括预热器1和循环泵2，预热器1的顶部与进料管3的另一端相连，循环泵2的二个接口分别与预热器1的底部和釜体7的底部相连。
[0029]除此之外，该亚沸蒸馏装置还需要有外设例如加热、冷却介质源、容器、中间罐等为其正常运行服务，常规的温度控制仪器仪表用于控制热源温度也是需要的。本实用新型亚沸蒸馏装置结构简单，其中，蒸馏器可用石英材质进行加工，可用于水、无机酸、有机溶剂等的提纯。
[0030]下面通过将该亚沸蒸馏装置用于蒸馏水的提纯。
[0031]使用本实用新型所述的装置，使用二次蒸馏水为原料制备超纯水:亚沸蒸馏器的蒸发面积为1.26m2，控制循环泵2的流量为4L/min，控制预热器1的加热温度为85°C，冷凝器4的温度为20°C，加热夹套的温度为90°C，装置开启运行后，从集液器9收集的前1小时的物料单独收集，后面的物料作为正常产品收集，出水速率约12L/h，电阻率达到17.6ΜΩ ?cm (25°C )，通过优化条件，也可以制备电阻率大于18ΜΩ ?cm (25°C)的超纯水。
[0032]以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，且本实用新型不限于上述的实施例，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种亚沸蒸馏装置，包括进料管和蒸馏器，所述蒸馏器包括具有加热夹套的釜体、设置在所述釜体顶部的封头、设置在所述釜体内的冷凝器及设置在所述釜体内并位于所述冷凝器下方的集液器，其特征在于:所述蒸馏器还包括靠近所述釜体内侧壁设置的布膜器，所述布膜器与所述进料管的一端相连，所述布膜器上靠近所述釜体内侧壁的一侧开设有多个出料孔。
2.根据权利要求1所述的亚沸蒸馏装置，其特征在于:所述布膜器为沿所述釜体圆周方向环绕的环形管，所述环形管的靠近所述釜体内侧壁的一侧与所述釜体内侧壁的间隙为1-1Omm0
3.根据权利要求2所述的亚沸蒸馏装置，其特征在于:多个所述出料孔在所述环形管上沿所述环形管的长度方向均匀分布。
4.根据权利要求1所述的亚沸蒸馏装置，其特征在于:所述布膜器位于所述加热夹套的上方并靠近所述加热夹套设置。
5.根据权利要求1所述的亚沸蒸馏装置，其特征在于:所述亚沸蒸馏装置还包括预热器和循环泵，所述预热器的顶部与所述进料管的另一端相连，所述循环泵的二个接口分别与所述预热器的底部和所述釜体的底部相连。
6.根据权利要求1所述的亚沸蒸馏装置，其特征在于:所述冷凝器与所述封头相连，并且所述冷凝器的冷却介质进口管和出口管均穿过所述封头而伸出所述釜体外；所述集液器与所述釜体的底部相连，所述集液器的出料管穿过所述釜体的底部而伸出所述釜体外。
7.根据权利要求1所述的亚沸蒸馏装置，其特征在于:所述集液器的集液口位于所述冷凝器的正下方。
8.根据权利要求7所述的亚沸蒸馏装置，其特征在于:所述集液器的集液口的横截面面积大于所述冷凝器的横截面面积。
9.根据权利要求1所述的亚沸蒸馏装置，其特征在于:所述封头与所述釜体之间采用法兰或磨口连接。
【文档编号】B01D1/22GK204034298SQ201420518332
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】张超, 王祎铖, 郑尧波, 黄金硕, 潘亚妮, 李月刚, 王童 申请人:太仓中化环保化工有限公司