[实用新型]加热回流、回流分水、蒸馏三合一装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加热回流、回流分水、蒸馏三合一装置。 

背景技术

许多有机反应在室温下反应速率很慢甚至不能进行，通常需要在加热的条件下才能加快反应，而多数有机物受热时易沸腾产生蒸气，必需增加冷凝装置将蒸气冷凝为液体并返回至反应瓶，反应物才不会流失，回流状态下分子之间接触频繁，反应也才能不断地进行。这种由热源、反应瓶与冷凝管(一般是球型冷凝管)组成的加热与冷凝装置就是加热回流装置。 

还有一些有机反应在反应过程中有H₂O产生，只有将生成物H₂O及时分离掉，才能加快反应进程，使反应进行得更完全，这就需要在加热回流装置上增加分水器，这种装有分水器的加热回流装置就是回流分水装置。

蒸馏就是利用液体组分沸点差异，通过液体部分汽化，蒸气再冷凝的过程来达到分离的目的。蒸馏装置除烧瓶外，主要由蒸馏头、温度计套管，温度计、冷凝管(一般是直型冷凝管)和接液管组成。蒸馏是分离和提纯液体有机化合物最常用也是最重要的方法之一。

然而，利用以上传统实验装置操作时存在以下技术问题:

1) 一套装置一般只满足一个功能，当某些有机反应需要连续用到以上三套或其中二套装置时，先要准备好以上装置所需的仪器，然后依据试验进程，要不断拆卸前一套装置(或其中的部分仪器)、组装后一套装置，使用的仪器多，操作繁琐费时，伴随有物料流失，成本高，工作效率和安全性较低。

2) 传统分水器只有一根分水管，上端口接冷凝管，中间开口经回流管接烧瓶，下端接放水阀。蒸气经冷凝管后，冷凝液滴落的距离较长，滴下的液滴扰动分水管中油水分离层，特别是回流速度较快，流量较大时，扰动更是剧烈，使得已分离的水层或刚滴下还来不及分离的含水组分又返回至反应瓶，导致分水效率不高。

3) 传统分水器在操作时，分水管上段温度较高，下段温度较低，而油水分离在高温段进行，使得油水相互溶解的溶解度增加，导致油水分离效率降低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一套加热回流、回流分水、蒸馏三合一装置，此一套装置具有传统加热回流、回流分水和蒸馏三套装置的功能；并对传统分水器进行改造，以提高油水分离效率。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一套加热回流、回流分水、蒸馏三合一装置。它由冷凝管、温度计、H型多功能蒸馏头和烧瓶组成。所述H型多功能蒸馏头是在传统的分水器上通过安装一根分水管内管、一个温度计插口和二根带有阀门的小支管改造而成；所述H型多功能蒸馏头包括烧瓶接口、蒸馏头主管、温度计插口、冷凝管接口、分水内管、分水外管、放水阀、带有阀门的加热回流支管和分水回流支管。

所述分水内管被分为上、下两段，其下段管径为上段管径的1/50～2/3，上段管长与下段管长之比为0.1～10；所述分水内管上段的垂直端口与所述冷凝管联接，其横向接口与所述蒸馏主管联接，所述分水内管下段则插入所述分水外管内，所述分水内管下段端口离所述分水外管管底0.02 m～3.0 m的距离，所述分水外管包住所述分水内管的下段，所述分水外管下端接所述放水阀。

所述蒸馏头主管由从所述烧瓶接口开始经所述温度计插口至所述分水内管上段横向接口处的两段导管组成，所述两段导管互成1～90度角。

所述带有阀门的加热回流支管在离所述分水外管底端0.01m～2.0 m处与分水外管联接，并水平向下倾斜0～85度角；所述带有阀门的分水回流支管在离所述分水外管顶端0.01m～2.0 m处与分水外管联接，并水平向下倾斜0～85度角；所述加热回流支管和分水回流支管的另一端分别与蒸馏主管联接。

所述二个支管阀门分别为加热回流支管阀和分水回流支管阀；当打开所述加热回流支管阀，关闭所述放水阀时，所述分水回流支管阀无论关闭与否，所述三合一装置变为加热回流装置；当关闭所述加热回流支管阀和放水阀，打开所述分水回流支管阀时，所述三合一装置变为回流分水装置；当关闭加热回流支管阀和分水回流支管阀，打开放水阀时，所述三合一装置变为蒸馏装置。

所述烧瓶改为反应釜或蒸馏釜后，所述三合一装置可应用于工业生产。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1) 结构简单：本实用新型的关键组件是H型多功能蒸馏头，而H型多功能蒸馏头仅仅是在传统的分水器上通过安装一根分水管内管、一个温度计插口和二根带有阀门的小支管改造而成，结构简单。