[发明专利]一种离心式低压蒸馏装置及低压蒸馏方法

权利要求书

1.一种离心式低压蒸馏装置，其特征在于，用于在无重力条件下空间站内的水处理；包括密封单元、进样单元、电动单元和真空单元；所述密封单元内设有离心蒸馏单元，所述离心蒸馏单元包括梭形分离筒及设于分离筒内的分离盘架，所述分离盘架上设有多个叠放的分离盘；所述分离盘之间及分离盘与分离筒边缘处均设有间隙；

所述真空单元与所述密封单元连通，所述真空单元用于为离心蒸馏单元创造真空条件；所述电动单元用于通过设于分离筒中心的转轴带动离心蒸馏单元转动；所述进样单元与离心蒸馏单元的顶部连接，所述进样单元用于向离心蒸馏单元供送进样液体；

所述分离盘架为中空状，所述分离盘架与设于所述分离盘架中空部分的转轴及分离筒之间均为固定连接；所述分离盘为圆环形薄片，在分离盘架上设有多层的环形固定槽，各个分离盘通过法兰或者螺钉被固定到对应的环形固定槽中；

所述分离盘为圆环形，所述分离盘侧面设有多个凸起；上下相邻的分离盘之间通过凸起形成间隙，所述间隙用于容纳进样液体；

所述分离筒、分离盘架和分离盘架上叠加设置的分离盘在转轴的带动下进行高速旋转，所述旋转速度为10000r/min；

所述分离筒外设有加热单元，所述加热单元与分离筒一同绕转轴转动；所述加热单元用于对离心筒内的进样液体进行加热；所述加热单元通过电刷与电源连接；所述加热单元包括电加热服，所述电加热服的形状与梭形分离筒的形状相同。

2.根据权利要求1所述的离心式低压蒸馏装置，其特征在于，所述分离筒顶部设有分液环，所述分液环的进口与进样单元连接，所述分液环沿圆周方向设有分液孔，进样液体通过分液孔喷入所述分离盘上。

3.根据权利要求2所述的离心式低压蒸馏装置，其特征在于，所述分液环的进口位置的分液孔孔径小于远离分液环进口位置的分液孔孔径。

4.根据权利要求1所述的离心式低压蒸馏装置，其特征在于，所述进样单元包括储液柜、离心泵和进样管道；所述储液柜通过进样管道与分离筒连通，所述进样管道上依次设有离心泵和截止阀，所述离心泵用于向离心蒸馏单元泵入进样液体。

5.根据权利要求4所述的离心式低压蒸馏装置，其特征在于，所述真空单元的工作介质为进样液体，所述真空单元的工作介质的进液口和出液口分别与所述离心泵的出液口和进液口连通。

6.根据权利要求1所述的离心式低压蒸馏装置，其特征在于，所述离心式低压蒸馏装置还包括冷却单元，所述冷却单元设于密封单元内，所述冷却单元用于冷却蒸馏产物。

7.一种离心式低压蒸馏方法，其特征在于，采用权利要求6所述的离心式低压蒸馏装置，所述离心式低压蒸馏方法包括以下步骤：

步骤S1.关闭进样单元并启动电动单元，电动单元带动离心蒸馏单元旋转，转速达到设定值后，启动真空单元和冷却单元；

步骤S2.待真空单元将密封单元内抽至设定真空度时，开启进样单元和加热单元；

步骤S3.进样液体进入离心蒸馏单元中，并在贴近分离筒内壁位置呈环状分布；在步骤S3中，进样液体经分液环上的分液孔喷入分离盘架最顶端的分离盘上，并在分离盘的带动下高速旋转，进样液体在贴近分离筒内壁处呈环状分布，并在离心力作用下经分离盘与分离筒间的间隙分层；

步骤S4.加热单元对进样液体逐渐加热，进样液体中沸点最低的组分开始沸腾并蒸发散布至密封单元内；

步骤S5.密封单元内的蒸馏产物经冷凝单元冷凝后排出，获得蒸馏提取物。