[发明专利]一种超高真空分子蒸馏设备

说明书

技术领域

本发明属于分子蒸馏设备技术领域，具体涉及一种适用于高沸点、易氧化物料的超高真空分子蒸馏设备。

背景技术

分子蒸馏技术是在真空条件下，依靠不同分子的平均自由程差异来实现物料的液-液分离。由于其具有传统蒸馏无可比拟的优点，如蒸馏温度低、蒸馏压强低、物料停留时间短、分离效果好等优点，适用于高分子量、高沸点、高粘度物质的浓缩和纯化，被广泛应用于石油化工、医药保健、食品工业等领域的物质提纯和分离。

现有分子蒸馏设备虽然实现了分子蒸馏的上述优点，但是存在如下不足：

（1）结构复杂，设备制造成本昂贵，运行维护成本非常高。

（2）采用了传统的真空动密封方式（胶圈密封），操作真空度一般为0.1～1Pa之间，设备达到的真空度低，达不到所需试验要求。

（3）现有设备大多采用罗茨泵、油扩散泵和油增压泵作为主抽泵，普遍存在抽速不稳定和油蒸汽污染的缺点，造成蒸馏产品质量大幅度降低的严重后果。

（4）在对易氧化物料进行蒸馏时存在物料被氧化的问题，使用范围大幅减小。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有设备的不足，提供一种超高真空分子蒸馏设备，该设备能满足高真空度的要求，且实现了无油无污染的真空环境，可避免易氧化物料生产时容易被氧化的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种超高真空分子蒸馏设备，包括超高真空系统和分子蒸馏器，该超高真空系统由抽气单元和真空测量单元组成，该抽气单元由作为前级泵的干泵1与低温泵2连接组成，该真空测量单元由位于低温泵2和液氮冷阱7之间的真空管道上设置的电阻真空计5和电离真空计6组成，该液氮冷阱7与分子蒸馏器之间设有调节球阀8；该分子蒸馏器整体为玻璃壳体结构，该蒸馏器由外壳体12、外壳体12上端一侧连接的进料口16、外壳体12下端两侧连接的重馏分出口17和轻馏分出口18、外壳体12外侧中段对称包覆的半圆筒状结构的蒸馏加热套Ⅱ14和蒸馏加热套Ⅰ15、设在外壳体12内的冷凝器、位于冷凝器上端的刮膜装置组成；该冷凝器为双层玻璃结构，该冷凝器由进气管19和包覆在进气管19外侧的冷凝管20组成，该冷凝管20上端密闭，下端与外壳体12密封连接，该进气管19上端开口，下端与冷凝管20非密封连接；该刮膜装置由位于冷凝管20上端的刮膜器13、伺服电机9、磁钢10和内磁钢11组成，该刮膜器13由伺服电机9带动磁钢10通过磁传动驱动内磁钢11转动，进而带动与内磁钢11连接于一体的刮膜器13转动。

更优的，该进料口16外接有真空进料器，该真空进料器由置于玻璃管道内的击破锤21、真空安瓿瓶22组成。

更优的，该重馏分出口17和轻馏分出口18分别与产品收集器23和残液收集器24连接。

更优的，该蒸馏加热套Ⅱ14和蒸馏加热套Ⅰ15为独立结构。 

更优的，该冷凝器采用气体冷凝方式，冷凝气体通过进气管19进入，在冷凝管20上部热交换后从冷凝管20下部排除。

更优的，干泵11和低温泵24上分别设有电磁阀Ⅰ3和电磁阀Ⅱ4。

更优的，该分子蒸馏器制成材料为硬质玻璃，与超高真空抽气系统采用可伐合金进行连接。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

（1）分子蒸馏器采用了硬质玻璃作为制作材料，降低了成本，同时可以直观观测到蒸馏过程的每一个步骤。

（2）采用了磁传动结构实现了旋转刮膜器13与伺服电机9的传动，实现了蒸馏器的全密封，有效降低了系统的漏率，其漏率小于1×10^-12Pam³/s。

（3）采用了干泵1作为前级泵，低温泵2作为主抽泵的真空抽气系统，在稳定抽速的同时，消除了油蒸汽的污染，有效提高了设备的真空度，极限真空度达到10^-6Pa，可以实现易氧化物料的分离操作。

（4）采用了伺服电机9，可以调节刮膜器13的转速。

（5）采用了真空内击破式进料的真空进料器，有利于维持系统的超高真空，同时原料不易被氧化和污染。

（6）采用了独立的两半式蒸馏加热套Ⅱ14和蒸馏加热套Ⅰ15，分别连接有独立的热油泵，加热效率更高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明使用状态示意图。