专利名称：玻璃循环冷阱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种实验减压蒸馏、精密精馏辅的助设备，具体地说，涉及ー种真空气流净化玻璃循环冷阱。
背景技术：
目前，在实验室减压蒸馏、精密精馏试验中，应用冷阱其实早已有之，国内一般使用的玻璃冷阱如图I所示，使用时，把玻璃冷阱浸没在液氮中，优点是换冷历程长，使用液氮温度低，溶剂及小分子物质去除效果好，其缺点是延长了真空历程，蛇管阻カ增加，使真空度损失较大；不能连续エ作，即被冷下的溶剂及小分子物质不能及时去除；使用液氮操作繁琐。因此，往往实验室在做减压精馏时反而不用冷阱。国外使用的玻璃冷阱如图2所示，该玻璃冷阱优点是换冷历程长，换冷面积大，使用液氮温度低，其缺点是外壳暴露冷量损失大；双液氮筒采用标准磨ロ，密封性差，特别是在作高真空精馏时；使用液氮操作繁 琐；单阀排放不能连续工作，冷凝下来的溶剂及小分子物质难以及时分离去除；玻璃制品连体式结构，机械强度差。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种换冷历程长和气流阻力小、能及时去除冷凝物、具有相对于双筒体结构高机械强度的一体式玻璃循环冷阱。实现本实用新型目的的技术方案是ー种玻璃循环冷阱，包括低温循环槽和玻璃冷阱，玻璃冷阱的上部设置有冷冻液进液ロ、冷冻液出液ロ、进气口和出气ロ，低温循环槽的进液ロ与冷冻液出液ロ相连通，低温循环槽的出液ロ通过低温循环泵与冷冻液进液ロ相 连通，低温循环槽内置有低温循环液，玻璃冷阱的外部设置有真空保温层，玻璃冷阱的内部设置有冷冻液循环流路层，该冷冻液循环流路层的后半部具有螺旋形盘管，真空保温层和冷冻液循环流路层的前半部之间是真空排气流路层的前半程，冷冻液进液ロ通过冷冻液循环流路层与冷冻液出液ロ连通，进气ロ通过真空排气流路层的前半程从下端与真空排气流路层的后半程相通，并与出气ロ连通，真空排气流路层的底部设置有轻组分沉降室，玻璃冷阱的底部设置有轻组分排放集聚室，该轻组分排放集聚室与轻组分沉降室连通，轻组分排放集聚室的底部设置有第一开ロ，轻组分排放集聚室的肩部设置有第二开ロ。进ー步，所述的玻璃冷阱的真空保温层的外壁上具有波纹管玻璃膨胀节。进一歩，所述的第一开ロ上旋接有轻组分排放旋塞阀，所述的第二开ロ上旋接有放空旋塞阀。进一歩，所述的轻组分排放集聚室和轻组分沉降室的连通处设置有第三开ロ，第三开ロ上旋接有排放旋塞阀。更进一歩，所述的低温循环液由有机溶剂和干冰混合制成。采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果I、换冷历程长和气阻小。在真空条件下气流速度高，换冷历程短，换冷效果差。螺旋形盘管换冷历程长但气阻大，故不宜采用螺旋形盘管内走气相。本实用新型气相走的是螺旋形盘管外层，气 阻小，往复式流路，又能达到一定的换冷历程。2、换冷面积大。冷冻液循环流路层的前半部直径大，直接采用复壁式结构，后半部采用螺旋形盘管，有足够的接触面，用来冷却去除真空中的溶剂和小分子物质。3、玻璃冷阱采用一体式结构，该结构比双筒体的机械强度高，玻璃冷阱的外壁上具有波纹管玻璃膨胀节，为了抵抗冷冻液循环时造成的玻璃冷收缩。4、玻璃冷阱的最外层采用真空保温层，能够防止冷量的损失。5、本实用新型能连续工作，随时可把冷凝下来的溶剂和低分子物质分离棹，又不影响真空度。6、去除真空中的溶剂和低分子物质效果好。由于本实用新型使用的是低温循环液，低温循环液可由有机溶剂如こ醇、丙酮、氯仿等加入干冰混合制成，或用有机溶剂采用半导体制冷技术获得。低温循环液的温度能达到_70°C的低温，去除真空中的溶剂和低分子物质效果非常明显。
图I为现有技术下国内使用的玻璃冷阱的结构示意图；图2为现有技术下国外使用的玻璃冷阱的结构示意图；图3为本实用新型的流程示意图；图4为本实用新型的玻璃冷阱的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进ー步详细的说明， 如图3、4所示，ー种玻璃循环冷阱，包括低温循环槽5和玻璃冷阱6，玻璃冷阱6的上部设置有冷冻液进液ロ 3-1、冷冻液出液ロ 3-2、进气ロ 2-1和出气ロ 2-2，低温循环槽5的进液ロ与冷冻液出液ロ 3-2相连通，低温循环槽5的出液ロ通过低温循环泵5-1与冷冻液进液ロ 3-1相连通，低温循环槽5内置有低温循环液7，玻璃冷阱6的外部设置有真空保温层1，玻璃冷阱6的内部设置有冷冻液循环流路层3，该冷冻液循环流路层3的后半部具有螺旋形盘管3-3，真空保温层I和冷冻液循环流路层3的前半部之间是真空排气流路层2的前半程，冷冻液进液ロ 3-1通过冷冻液循环流路层3与冷冻液出液ロ 3-2连通，进气ロ2-1通过真空排气流路层2的前半程从下端与真空排气流路层2的后半程相通，并与出气ロ 2-2连通，真空排气流路层2的底部设置有轻组分沉降室2-3，玻璃冷阱6的底部设置有轻组分排放集聚室4，该轻组分排放集聚室4与轻组分沉降室2-3连通，轻组分排放集聚室4的底部设置有第一开ロ 4-1，轻组分排放集聚室4的肩部设置有第二开ロ 4-2。所述的玻璃冷阱6的真空保温层I的外壁上具有波纹管玻璃膨胀节6-1。所述的第一开ロ 4-1上旋接有轻组分排放旋塞阀4-1-1，所述的第二开ロ 4-2上旋接有放空旋塞阀4-2-1。所述的轻组分排放集聚室4和轻组分沉降室2-3的连通处设置有第三开ロ 4-3，第三开ロ 4-3上旋接有排放旋塞阀4-3-1。低温循环液7可以由有机溶剂和干冰混合制成，或用有机溶剂采用半导体制冷等其他方法获得低温冷冻液。[0023]本实施例中的玻璃循环冷阱使用的冷冻液为こ醇、丙酮、氯仿等有机溶剂加干冰制成，温度下降与干冰加入量成正比，干冰越多温度则越低，玻璃循环冷阱最低使用温度为-70 0C ο冷冻液循环流路层3分前后ニ室一体结构，前室由于直径大、换冷面积也大，采用复壁结构，后室直径小，为增大面积采用螺旋形盘管3-3结构，且气相走螺旋形盘管3-3外层，无增大气阻效应。本实用新型具有以下优点I、换冷历程长和气阻小。在真空条件下气流速度高，换冷历程短，换冷效果差。螺旋形盘管3-3换冷历程长但气阻大，故不宜采用螺旋形盘管3-3内走气相。本实用新型气相走的是螺旋形盘管3-3外层，气阻小，往复式流路，又能达到一定的换冷历程。2、换冷面积大。冷冻液循环流路层3的前半部直径大，直接采用复壁式结构，后半部采用螺旋形盘管3-3，有足够的接触面，用来冷却去除真空中的溶剂和小分子物质。3、玻璃冷阱6采用一体式结构，该结构比双筒体的机械强度高，玻璃冷阱6的外壁上具有波纹管玻璃膨胀节6-1，为了抵抗冷冻液循环时造成的玻璃冷收缩。4、玻璃冷阱6的最外层采用真空保温层1，能够防止冷量的损失。5、本实用新型能连续工作，随时可把冷凝下来的溶剂和低分子物质分离棹，又不影响真空度。6、去除真空中的溶剂和低分子物质效果好。由于本实用新型使用的是低温循环液7，低温循环液7可由有机溶剂如こ醇、丙酮、氯仿等加入干冰混合制成，低温循环液7的温度能达到-70°C的低温，去除真空中的溶剂和低分子物质效果非常明显。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进ー步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种玻璃循环冷阱，包括低温循环槽(5)和玻璃冷阱(6)，玻璃冷阱(6)的上部设置有冷冻液进液ロ( 3-1)、冷冻液出液ロ( 3-2 )、进气ロ( 2-1)和出气ロ( 2-2 )，低温循环槽(5 )的进液ロ与冷冻液出液ロ( 3-2)相连通，低温循环槽(5)的出液ロ通过低温循环泵(5-1)与冷冻液进液ロ( 3-1)相连通，低温循环槽(5 )内置有低温循环液(7 )，其特征在干玻璃冷阱(6)的外部设置有真空保温层(1)，玻璃冷阱(6)的内部设置有冷冻液循环流路层(3)，该冷冻液循环流路层(3)的后半部具有螺旋形盘管(3-3)，真空保温层(I)和冷冻液循环流路层(3)的前半部之间是真空排气流路层(2)的前半程，冷冻液进液ロ(3-1)通过冷冻液循环流路层(3)与冷冻液出液ロ( 3-2)连通，进气ロ( 2-1)通过真空排气流路层(2)的前半程从下端与真空排气流路层(2)的后半程相通，并与出气ロ(2-2)连通，真空排气流路层(2)的底部设置有轻组分沉降室(2-3)，玻璃冷阱(6)的底部设置有轻组分排放集聚室(4)，该轻组分排放集聚室(4)与轻组分沉降室(2-3)连通，轻组分排放集聚室(4)的底部设置有第一开ロ(4-1)，轻组分排放集聚室(4)的肩部设置有第二开ロ(4-2)。
2.根据权利要求I所述的玻璃循环冷阱，其特征在于所述的玻璃冷阱(6)的真空保温层(I)的外壁上具有波纹管玻璃膨胀节(6-1)。
3.根据权利要求I所述的玻璃循环冷阱，其特征在于所述的第一开ロ(4-1)上旋接有轻组分排放旋塞阀(4-1-1)，所述的第二开ロ(4-2)上旋接有放空旋塞阀(4-2-1)。
4.据权利要求I所述的玻璃循环冷阱，其特征在于所述的轻组分排放集聚室(4)和轻组分沉降室(2-3)的连通处设置有第三开ロ(4-3)，第三开ロ(4-3)上旋接有排放旋塞阀(4-3-1)。
专利摘要一种玻璃循环冷阱，包括低温循环槽和玻璃冷阱，玻璃冷阱的上部设置有冷冻液进液口、冷冻液出液口、进气口和出气口，低温循环槽的进液口与冷冻液出液口相连通，低温循环槽的出液口通过低温循环泵与冷冻液进液口相连通，低温循环槽内置有低温循环液，玻璃冷阱的外部设置有真空保温层，玻璃冷阱的内部设置有冷冻液循环流路层，该冷冻液循环流路层的后半部具有螺旋形盘管，真空保温层和冷冻液循环流路层的前半部之间是真空排气流路层的前半程。本实用新型的换冷历程长和气阻小、能及时去除冷凝物、一体结构优于双筒体结构的机械强度。
文档编号B01D8/00GK202410224SQ201120533518
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者徐德荣 申请人:常州市常顺精细化学品有限公司科技研究所