一种粗对叔丁基苯乙腈蒸馏提纯设备的制作方法

1.本发明涉及对叔丁基苯乙腈制备技术领域，尤其涉及一种粗对叔丁基苯乙腈蒸馏提纯设备。


背景技术：

2.对叔丁基苯乙腈是合成药物及农药的重要中间体，由于它具有强烈的香气，也用作调配香料的组分，在制备对叔丁基苯乙腈时，采用对叔丁基氯化苄与氰化钠混合加热，同时在反应过程中加入乙醇介质，然后再对反应生成的混合液进行蒸馏，提取出其中的乙醇，此法制得的对叔丁基苯乙腈收率较高，可达80.7％。
3.然而在蒸馏的过程中，由于蒸馏烧瓶在被加热后，球状底部的温度较高，而颈部温度由于距离火源较远，并且瓶壁并没有设置良好的隔热措施，乙醇蒸气在经过瓶颈时，会与瓶颈内壁发生热交换，一旦与温度较低的瓶颈接触，就很容易又液化成液体，并且沿着蒸馏烧瓶的内壁流回到混合液中，从而延长了蒸馏所需的时间，而且，在蒸馏结束后，还会有少量的未流下的乙醇液体会残留在瓶颈内壁，在将蒸馏后的液体倒出时，液体经过瓶颈处，又会与残留的乙醇混合，从而降低对叔丁基苯乙腈的纯度，所以，需要设计一种粗对叔丁基苯乙腈蒸馏提纯设备来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种粗对叔丁基苯乙腈蒸馏提纯设备。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种粗对叔丁基苯乙腈蒸馏提纯设备，包括底板，所述底板上侧壁固定连接有固定板，所述固定板侧壁固定连接有放置板，所述放置板上端设有蒸馏烧瓶，所述固定板侧壁固定连接有用于夹持蒸馏烧瓶的夹持件；
7.所述固定板上设有用于刮除挂壁的乙醇的刮除机构，所述刮除机构包括固定连接在夹持件下侧壁的放置筒，所述放置筒内壁密封滑动连接有配重活塞，所述放置筒位于配重活塞下端的空间填充有热胀冷缩介质，所述配重活塞上侧壁固定连接有连接绳，所述连接绳远离配重活塞一端固定连接有移动杆，所述移动杆延伸至蒸馏烧瓶内并固定连接有海绵圈；
8.所述放置板上设有用于推动配重活塞上移的驱动机构，所述驱动机构包括固定连接在放置板上侧壁的控制盒，所述控制盒内壁固定连接有两个固定杆，位于上端的所述固定杆侧壁固定套接有电磁块，位于上端的所述固定杆侧壁滑动套接有永磁板，位于下端的所述固定杆侧壁滑动套接有控制板，所述控制板侧壁与控制盒内壁均固定连接有导电片，所述控制盒内壁固定连接有伸缩气囊，所述伸缩气囊侧壁连通设有单向进气管；
9.所述放置板内部设有储气腔，所述储气腔通过单向出气管与伸缩气囊连通，所述储气腔内壁连通设有导气管，所述导气管上设有压力阀；
10.所述固定板侧壁固定连接有温差发电板，所述温差发电板靠近左端的侧壁套设有绝热橡胶套。
11.优选地，所述导气管由耐高温橡胶制成，所述导气管固定缠绕在蒸馏烧瓶的瓶颈侧壁，所述导气管缠绕在放置筒侧壁。
12.优选地，所述控制板的截面呈u型结构，所述控制板与永磁板侧壁贴合。
13.优选地，所述伸缩气囊套设在上端的固定杆侧壁，所述伸缩气囊与永磁板侧壁固定连接。
14.优选地，所述固定板侧壁固定连接有顶板，所述顶板下侧壁固定连接有两个定滑轮，所述连接绳绕过两个定滑轮设置。
15.优选地，所述放置板上侧壁放置有石棉网，所述蒸馏烧瓶底端与石棉网接触。
16.本发明具有以下有益效果：
17.1、与现有技术相比，本发明设有刮除机构与驱动机构，通过酒精灯的热量使温差发电板产生电流，进而配合控制板的移动，使电磁块间断通电，进而使得伸缩气囊不断地向储气腔注气，并且气体通过酒精灯加热后沿着导气管喷出，能够对蒸馏烧瓶的瓶颈处进行加热，尽可能地缩小乙醇蒸气与瓶颈处的温差，防止出现热交换的现象，进而减少了乙醇未经过蒸馏烧瓶侧管就液化的量，从而加快了蒸馏的速率；
18.2、与现有技术相比，本发明在热气经过导气管时，还能够对放置筒加热，从而使得热胀冷缩介质膨胀，推动配重活塞上移，进而使移动杆与海绵圈向下移动，使海绵圈与瓶颈下端内壁接触，能够防止少量液化的乙醇回流到混合液中，进一步加快了蒸馏的速率；
19.3、与现有技术相比，本发明在蒸馏结束后，装置温度逐渐降低，热胀冷缩介质收缩，配重活塞在重力作用下向下移动，并拉动移动杆与海绵圈上移，能够将瓶颈侧的少量乙醇残留吸收，防止工作人员在倒出蒸馏产物后，乙醇残留再次与溶液混合，从而提高了对叔丁基苯乙腈的纯度，保证了蒸馏的质量。
附图说明
20.图1为本发明提出的一种粗对叔丁基苯乙腈蒸馏提纯设备的结构示意图；
21.图2为图1中a处结构放大图。
22.图中：1底板、2放置板、3固定板、4温差发电板、5绝热橡胶套、6控制盒、7固定杆、8电磁块、9永磁板、10伸缩气囊、11单向进气管、12单向出气管、13控制板、14蒸馏烧瓶、15储气腔、16导气管、17放置筒、18配重活塞、19移动杆、20顶板、21导电片。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.参照图1
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2，一种粗对叔丁基苯乙腈蒸馏提纯设备，包括底板1，底板1上侧壁固定连接有固定板3，固定板3侧壁固定连接有放置板2，放置板2上端设有蒸馏烧瓶14，放置板2上侧壁放置有石棉网，蒸馏烧瓶14底端与石棉网接触，设置石棉网能够使得蒸馏烧瓶14受热更加均匀，同时还能防止蒸馏烧瓶14爆裂，固定板3侧壁固定连接有用于夹持蒸馏烧瓶14的夹持件，夹持件为现有设备，可以是卡箍等，在此不做过多赘述。
25.固定板3上设有用于刮除挂壁的乙醇的刮除机构，刮除机构包括固定连接在夹持件下侧壁的放置筒17，放置筒17内壁密封滑动连接有配重活塞18，放置筒17位于配重活塞18下端的空间填充有热胀冷缩介质，热胀冷缩介质受热易膨胀，可以是水银等，配重活塞18上侧壁固定连接有连接绳，固定板3侧壁固定连接有顶板20，顶板20下侧壁固定连接有两个定滑轮，连接绳绕过两个定滑轮设置，连接绳远离配重活塞18一端固定连接有移动杆19，移动杆19延伸至蒸馏烧瓶14内并固定连接有海绵圈，海绵圈与蒸馏烧瓶14的颈部内壁贴合，且海绵圈在初始状态下位于蒸馏烧瓶14的侧管上端。
26.放置板2上设有用于推动配重活塞18上移的驱动机构，驱动机构包括固定连接在放置板2上侧壁的控制盒6，控制盒6内壁固定连接有两个固定杆7，位于上端的固定杆7侧壁固定套接有电磁块8，位于上端的固定杆7侧壁滑动套接有永磁板9，位于下端的固定杆7侧壁滑动套接有控制板13，控制板13的截面呈u型结构，控制板13与永磁板9侧壁贴合，控制板13侧壁与控制盒6内壁均固定连接有导电片21，初始状态下，两个导电片21相互接触，控制盒6内壁固定连接有伸缩气囊10，伸缩气囊10套设在上端的固定杆7侧壁，伸缩气囊10与永磁板9侧壁固定连接，伸缩气囊10侧壁连通设有单向进气管11，单向进气管11限制空气只能从外界流入伸缩气囊10内；
27.放置板2内部设有储气腔15，储气腔15通过单向出气管12与伸缩气囊10连通，单向出气管12限制空气只能从伸缩气囊10流入储气腔15，储气腔15内壁连通设有导气管16，导气管16上设有压力阀，压力阀只有再储气腔15内的气压达到其阈值时才会打开，导气管16由耐高温橡胶制成，导气管16固定缠绕在蒸馏烧瓶14的瓶颈侧壁，导气管16缠绕在放置筒17侧壁，而且导气管16要足够长，保证工作人员能够顺利地将蒸馏烧瓶14取下；
28.固定板3侧壁固定连接有温差发电板4，温差发电板4的两端在足够的温差下能够产生电流，温差发电板4、两个导电片21与电磁块8电性连接，温差发电板4靠近左端的侧壁套设有绝热橡胶套5，绝热橡胶套5具有良好的隔热效果，能够防止温差发电板4左侧受到酒精灯火焰的影响，保证温差发电板4左右两端产生足够的温差。
29.本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：在使用时，先打开蒸馏烧瓶14的瓶塞，同时将移动杆19与海绵圈从蒸馏烧瓶14去除，将混合液倒入蒸馏烧瓶14中，盖上瓶塞并将移动杆19插入蒸馏烧瓶14，再使用酒精灯对蒸馏烧瓶14进行加热。
30.随着温度的升高，由于温差发电板4右侧靠近酒精灯的火苗，所以温差发电板4右侧的温度逐渐升高，当温差发电板4的两端产生足够的温差时，温差发电板4产生电流，能够使电磁块8通电产生磁性，在电磁块8的吸引力的作用下，永磁板9会逐渐向左移动，并拉伸伸缩气囊10，将外界空气吸入到伸缩气囊10内，当永磁板9与控制板13左端接触并继续左移时，会带动控制板13左移，进而使两个导电片21分离，温差发电板4的电路断开，电磁块8磁性消失，伸缩气囊10在自身的形变恢复力的作用下收缩并带动永磁板9右移，将伸缩气囊10内的空气挤压进储气腔15内，当永磁板9与控制板13接触并继续右移时，能够带动控制板13一起右移，并使两个导电片21接触，电磁块8又产生磁性，吸引永磁板9右移，重复上述操作，不断地向储气腔15注入空气。
31.储气腔15内的空气不断增多，并且，内部的空气会被酒精灯不断加热，温度逐渐升高，储气腔15内的气压不断增大，当气压达到压力阀的阈值时，压力阀打开，将储气腔15内的热气从导气管16喷出，热气喷出后，伸缩气囊10又逐渐向储气腔15内注入空气，重复上述
操作，导气管16内会间断地有热气流过。
32.热气在多次经过导气管16时，由于导气管16缠绕在放置筒17上，放置筒17的温度也会逐渐升高，从而使得热胀冷缩介质逐渐膨胀，能够推动配重活塞18向上移动，移动杆19在自身重力的作用下会逐渐向下移动，配重活塞18移动到最上端时，移动杆19的最下端刚好移动到蒸馏烧瓶14的瓶颈的最下端的位置。
33.热气多次经过导气管16时，由于导气管16缠绕在蒸馏烧瓶14的瓶颈侧壁，蒸馏烧瓶14的瓶颈的温度也会逐渐升高，能够极大地减小乙醇蒸气与瓶颈处的温度差，从而尽可能的防止出现乙醇蒸气与瓶颈发生热交换的情况，减少了蒸发的乙醇蒸气在未达到蒸馏烧瓶14的测管时就又液化的量，而且，由于海绵圈位于蒸馏烧瓶14瓶颈的最下端，少量液化的乙醇在沿着瓶颈流下时，会被海绵圈吸收，不会在流到混合液中，通过上述操作能够避免少亮液化的乙醇回流到混合液中，从而加快了蒸馏的速率。
34.在蒸馏结束后，熄灭酒精灯，由于蒸馏烧瓶14的温度较高，工作人员需要在装置温度降低后才能取下蒸馏烧瓶14，此时，温差发电板4右端的温度也逐渐降低，从而缩小两端的温差，停止产生电流，电磁块8不再通电，永磁板9移到最右端复位，而且，热胀冷缩介质也逐渐收缩，配重活塞18在自身重力的作用下向下移动，并拉动移动杆19与海绵圈上移，海绵圈上移的过程中，能够将瓶颈内壁的乙醇残留吸收，工作人员要取出蒸馏剩余的液体时，需要先去下瓶塞，并将移动杆19与海绵圈一同取出，再将蒸馏烧瓶14取下，并将内部液体倒出即可，此时，液体倒出时，瓶颈内壁已经不会有乙醇残留，所以，蒸馏好后的液体不会再混入乙醇，从而保证了蒸馏后产物的纯度。
35.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。