[实用新型]一种利用循环水冷却的蒸馏装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到蒸馏装置的结构设计范畴，具体地讲，涉及到一种利用循环水冷却的蒸馏装置的结构设计范畴。

背景技术

蒸馏装置的目的在于分离液体混合物中的各个组分，利用液体混合物各个组分的沸点不同，通过加热使液体混合物中沸点低的物质先发生气化变成蒸汽，将已经气化后的蒸汽经过冷凝，并根据不同的物质选择不同的吸收液，使之重新变成液体，此时的液体即为基本单一组分的物质，而液体混合物中的其他沸点较高的物质仍为液体，从而达到分离的目的。蒸馏器皿(见图1)由电热套(1)、圆底烧瓶(2)、连接头(3)、冷凝管(4)、尾接管(5)、烧杯(6)连接而成，其中圆底烧瓶(2)内装有试样溶液(2a)，烧杯(6)内是用来盛吸收液和蒸馏出的馏出液(6a)。在蒸馏器皿的结构组成中，冷凝管(4)是利用热交换原理使蒸馏出的气体凝结为液体，冷凝管有直形、球形和蛇形三种，以直形冷凝管为例，直形冷凝管(4)由内外组合的直玻璃管构成，在其外管的两侧，分别有循环水进水口(4a)和出水口(4b)接头，如图1所示进水口(4a)和出水口(4b)接头位置的设置有利于冷却水的循环。在现有的技术中，冷凝的方法主要有两种：(1)自来水流水冷却：自来水流水冷却是最传统的冷却方式，最大的缺点就是浪费大量的水资源，平均每小时用90L水，按每天连续工作4小时计算，每个月用水约8.3吨，水资源消耗严重是该方法最大的弊端。(2)压缩机制冷冷水机冷却：它的原理和冰箱一样，利用氟利昂制冷水箱中的水，水箱里的水连续循环冷却冷凝管里的水。冷水机在一定程度上解决了水资源浪费的问题，但同时也存在自身的缺点，首先，压缩机制冷冷水机体积庞大，噪音高，噪音可以达到62.9分贝，其中压缩机中的氟利昂也会造成二次环境污染。其次，一个压缩机冷水箱需连接多个冷凝管，连接的冷凝管的多少也会影响压缩机的制冷效果，如果连接冷凝管少，利用率低，如果连接冷凝管多，出口和进口水温差大，不能保证实验中冷凝管冷却水的温度的均匀性.，所以压缩机在实际运用中的效果并不是很理想。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要设计一种利用循环水冷却的蒸馏装置。解决水资源浪费和氟利昂二次环境污染问题。

实现本实用新型设计的利用循环水冷却的蒸馏装置是由蒸馏器皿(见图1)、主水箱系统(10a)(见图2、图3)、副水箱(7)、风冷装置(9)及蒸馏装置仪器箱(16)(见图4)五大部分组成(见图3)。

蒸馏器皿由电热套(1)、圆底烧瓶(2)、连接头(3)、冷凝管(4)、尾接管(5)、烧杯(6)组成，圆底烧瓶(2)内装有试样溶液(2a)，圆底烧瓶(2)设置在电热套(1)内，圆底烧瓶(2)上连接连接头(3)，连接头(3)与冷凝管(4)一端连接，冷凝管(4)另一端连接尾接管(5)，尾接管(5)连接烧杯(6)，烧杯(6)内是用来盛吸收液和蒸馏出的馏出液(6a)，冷凝管(4)的两端附近分别设有循环水进水口(4a)和出水口(4b)，冷凝管(4)内管外壁与外管内壁中是冷却循环水，蒸馏器皿通过电热套(1)加热试样溶液(2a)，由冷凝管的热交换原理实现试样的蒸馏气体变为液体的过程，最终流入烧杯(6)中。

主水箱系统(10a)是由主水箱(10)、水泵(8)、储冷板(11)、半导体制冷片(12)和小水套(13)组成，在主水箱(10)里面设有水泵(8)，储冷板(11)、半导体制冷片(12)和小水套(13)从里到外依次分布在主水箱的外部，分别设在主水箱(10)的四个边壁上(见图2)，储冷板(11)和小水套(13)分别粘贴在半导体制冷片(12)的内外两侧，半导体制冷片(12)连接电源，利用电进行制冷；主水箱(10)四个边壁上的小水套(13)之间通过水管(14)连接，进行冷却水的循环，水流方向(14a)见图2；主水箱系统(10a)是用来冷却冷凝管(4)中的循环水，主水箱系统(10a)的制冷原理是半导体制冷和风冷相结合，基于半导体制冷的原理，冷热两侧的温差在40-65度。主水箱系统(10a)的制冷通过半导体制冷片(12)实现，为了实现好的制冷效果，需要及时带走半导体制冷片热的一侧的热量，因此在半导体制冷片(12)的外侧加了一个小水套(13)，小水套(13)中是循环水，为了减小循环水和半导体制冷水的温差，小水套(13)中的循环水需降温，这样就大大提高了半导体制冷片的制冷效率。小水套(13)中的循环水的降温是通过副水箱(7)和风冷装置(9)冷却循环实现，小水套中的水经过主水箱系统(10a)吸热后又重新循环到副水箱(7)中，大大节省了水资源。

副水箱(7)是一个内设有水泵(8)的水箱，副水箱(7)起到了冷却小水套中循环水的作用。