本发明涉及一种电加热式小液量快速蒸馏装置，特别是一种加热功率可调、蒸馏速率可控的小液量快速蒸馏装置。
背景技术：
蒸馏是一种利用混合液体或液固体系中各组分沸点的不同，使低沸点组分蒸发、再冷凝以分离整个组分的热力学分离工艺，是由蒸发和冷凝两种基本单元操作联合的操作过程，具有方法简单、实用、绿色等特点，在化学、化工、制药、水质分析等领域中被广泛应用。针对蒸发、冷凝量仅在数百毫升内的小液量物系的分离问题，目前传统的蒸馏装置都使用玻璃蒸馏烧瓶和玻璃冷凝管，并采用酒精灯、电炉、水浴或油浴等方式加热。但以上方式均存在耗能高、热能利用率低、蒸发冷凝效率低(耗时)等问题，针对要求变速蒸馏或快速蒸馏分离的场合，传统的蒸馏装置将无法胜任。
技术实现要素：
为了克服传统蒸馏装置存在的上述缺陷，本发明提供一种结构简单、操作方便、加热功率可调、蒸馏速率可控的电加热式小液量快速蒸馏装置。
本发明解决上述问题的技术方案是：
一种小液量快速蒸馏装置，包括蒸发罐、冷凝罐、冷却管和控制器。
所述蒸发罐的内顶面和内底面均为平面，且蒸发罐的罐顶设有进料管和出汽管，蒸发罐的罐底设有出液管，进料管和出液管上均设有电磁阀，所述电磁阀均与控制器相连；蒸发罐的外底面上设有用于给蒸发罐加热的加热器；加热器连接有可调节加热功率的调压装置，调压装置与控制器相连；
所述冷凝罐位于蒸发罐的上方，所述冷凝罐的罐底设有进汽管，且所述进汽管与蒸发罐的出汽管连通，冷凝罐与蒸发罐通过进汽管和出汽管连通；冷凝罐的罐顶为蝶形封头，冷凝罐的罐底为锥形封头，锥形封头的中心通过冷凝液出液管与冷却管的开口连通，冷却管的出口通往盛放装置；
所述冷凝罐外和所述冷却管外均设有夹套，所述夹套上设有冷却液出口和冷却液进口，所述夹套分别与冷却系统连通。
进一步，所述加热装置包括平铺在蒸发罐外底面的电加热盘，电加热盘的加热面为不锈钢圆形平面，且电加热盘的加热面焊接在蒸发罐的外底面上；蒸发罐罐底的出液管穿过加电热盘的中心。
进一步，所述冷凝液出液管为弧形管。
进一步，所述的蒸发罐为中空的圆柱形罐体，且蒸发罐外侧包覆有保温棉。
进一步，所述的蒸发罐出汽管与冷凝罐进汽管之间通过第一不锈钢接头连接。
进一步，冷凝液出液管与冷却管之间通过第二不锈钢接头连接。
进一步，冷凝罐的高度为h1，冷凝罐的进汽管的顶口距离冷凝罐内底面的高度为h2，且h2<h1/2。
进一步，控制器通过控制信号线与电磁阀、调压装置相连。
进一步，调压装置通过交流电源线与电加热盘的电加热管连接。
进一步，冷凝罐为圆柱形罐体。
本发明的有益效果主要表现在：
1、装置结构简单，蒸发效率、冷凝效率、集液效率和热能利用效率高，且加热功率可调、蒸馏速率可控，装置安全性高、灵活性和适应性强；
2、操作便利、简单易用，可广泛应用于化学、化工、医疗、水质分析等领域中小液量物系的高效自动蒸馏。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
一种小液量快速蒸馏装置，包括蒸发罐10、冷凝罐13、冷却管21和控制器1。
所述蒸发罐10的内顶面和内底面均为平面，且蒸发罐10的罐顶设有进料管3和出汽管5，蒸发罐10的罐底设有出液管7，进料管3和出液管7上均设有电磁阀2、6，所述电磁阀2、6均与控制器1相连；蒸发罐10的外底面上设有用于给蒸发罐10加热的加热器；加热器连接有可调节加热功率的调压装置4，调压装置4与控制器1相连；调压装置4通过给加热器输送不同大小的电压，实现对加热功率的调节。
所述冷凝罐13位于蒸发罐10的上方，所述冷凝罐13的罐底设有进汽管14，且所述进汽管14与蒸发罐10的出汽管5连通，冷凝罐13与蒸发罐10通过进汽管14和出汽管5连通；冷凝罐13的罐顶为蝶形封头12，冷凝罐13的罐底为锥形封头19，锥形封头19的中心通过冷凝液出液管18与冷却管21的开口连通，冷却管21的出口24通往盛放装置。
所述冷凝罐13外和所述冷却管21外均设有夹套11、22，所述夹套11、22上分别设有冷却液出口16、20和冷却液进口17、23，所述夹套11、22通过冷却液出口16、20和冷却液进口17、23分别与冷却系统连通，冷却系统分别给夹套11、22提供冷却介质，以冷却冷凝罐13和冷却管21。
冷凝罐13的夹套11的冷却液出口16位于冷却液进口17的上方；冷却管21的夹套22的冷却液出口20靠近冷却管21的开口，冷却管21的夹套22的冷却液进口23靠近冷却管21的出口24。
所述加热装置包括平铺在蒸发罐10外底面的电加热盘8，电加热盘8的加热面为不锈钢圆形平面，且电加热盘8的加热面焊接在蒸发罐10的外底面上；蒸发罐10罐底的出液管7穿过电加热盘8的中心，调压装置4为电加热盘8提供可调节大小的电源。
所述冷凝液出液管18为弧形管，避免积液。
所述的蒸发罐10为中空的圆柱形罐体，且蒸发罐10外侧包覆有保温棉9。
所述的蒸发罐10出汽管5与冷凝罐13进汽管14之间通过第一不锈钢接头15a连接。
冷凝液出液管18与冷却管21之间通过第二不锈钢接头15b连接。
冷凝罐13的高度为h1，冷凝罐13的进汽管14的顶口距离冷凝罐13内底面的高度为h2，且h2<h1/2。既防止蒸发罐爆沸液对冷凝液的污染，同时又强化蒸汽对流，促进冷凝。
控制器1通过控制信号线与电磁阀2、6、调压装置4相连。
调压装置4通过交流电源线与电加热盘8的电加热管连接。
冷凝罐13为圆柱形罐体。
本发明的工作原理是：
控制器1先关闭出液管7的电磁阀6，然后打开蒸发罐10的进料管3的电磁阀2，通过进料管3将待蒸馏的物料加入到蒸馏罐10中。待加完物料后关闭进料管3的电磁阀2，分别打开冷凝罐13的夹套11和冷却管21的夹套22的冷却系统开始冷却，控制器1输出最大的电流信号去控制调压装置4，使调压装置4输出最大的电压给电加热盘8进行加热。蒸发罐10内的液体受热后快速升温，一定时间(该时间需提前预设)后达到沸腾状态，沸腾后控制器1将输出电流信号调小至一定程度，减小加热功率，控制一定的蒸馏速率，蒸汽由蒸发罐10的出汽管5经冷凝罐13的进汽管14进入冷凝罐13内腔进行扩散，与低温的蝶形封头12及冷凝罐13的夹套11的内壁面接触后冷凝液化，液滴沿内壁下流收集至冷凝罐13的锥形封头19内，并流经冷凝液出液管18流入冷却管21进一步冷却降温，冷凝罐13内少量未冷凝的蒸汽随冷凝液进入冷却管21进一步冷凝和降温，最后，冷凝液从冷却管出口24流出，蒸馏一定时间后，控制器1调节输出电流至最小，停止加热，得到收集后可获得最终的馏出液。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。