專利名稱：：微波分子蒸餾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種微波分子蒸餾器，特別是一種利用微波技術(shù)實現(xiàn)化工分離的微波分子蒸餾器
背景技術(shù)：
：微波是一種頻率在300MHz至300GHz之間的電磁波，與傳統(tǒng)加熱以熱傳導(dǎo)、熱輻射等方式由外向里進行不同，微波是通過偶極子旋轉(zhuǎn)和離子傳導(dǎo)兩種方式里外同時加熱，具有高選擇性，加熱速度快等特點。微波技術(shù)目前已經(jīng)通過和傳統(tǒng)工藝的嫁接，在微波輔助萃取、微波輔助合成、微波干燥等方面發(fā)揮了越來越大的作用。微波技術(shù)的應(yīng)用也已經(jīng)進入成熟推廣期。這將為微波分子蒸餾技術(shù)的研究提供良好的研究基礎(chǔ)。分子蒸餾技術(shù)目前在許多國家工業(yè)上得到了規(guī)?；瘧?yīng)用，如醫(yī)藥、精細化工、油脂化工、食品添加劑等行業(yè)中。分子蒸餾主要特點是采用恒溫?zé)岜诳刂茖Υ蛛x物料的加熱溫度，能在極高真空下操作，使液體在遠低于其沸點的溫度下脫離液面，根據(jù)逸出液體的自由程設(shè)置冷卻端冷卻自由程較大的分子，實現(xiàn)物料的分離，可以解決常規(guī)蒸餾技術(shù)不能解決的分離難題。由于其具有蒸餾溫度低于物料的沸點、蒸餾壓強低、受熱時間短、分離程度高等特點，因而能大大降低高沸點物料的分離成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種微波為熱源的微波分子蒸餾器，該微波分子蒸餾器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能方便地利用被分離物質(zhì)的介電常數(shù)的差異實現(xiàn)分離。實現(xiàn)本實用新型目的采用的技術(shù)方案是一種微波分子蒸餾器，至少包括冷凝板和蒸餾容器，冷凝板位于蒸餾容器中部將蒸餾容器分為蒸發(fā)室和冷凝容室，蒸發(fā)容器中與冷凝板相對的一面為蒸發(fā)面，蒸發(fā)面的上部設(shè)有溢流板，蒸發(fā)室的頂面開有抽氣孔和進料孔，蒸發(fā)室的底面開有母液出口和餾分出口，且母液出口和餾分出口之間設(shè)有擋板；冷凝室的頂部開有冷卻液出口，冷凝室的底部開有冷卻液入口。上述溢流板與蒸發(fā)面成一夾角，且夾角在物料入口下方。溢流板下面開有一條狹縫，狹縫位于溢流板下面lcm處，狹縫寬度為0.5mm。使用本實用新型時，從進料孔加入物料，物料沿著蒸發(fā)面下降到溢流板上，隨著物料逐漸積累，物料就會從溢流板的上端逐漸溢出，形成一層液膜沿著整個蒸發(fā)面流動，而在離溢流板下方的狹縫使流動液重新分配，并控制液膜的厚度使得液膜的厚度均勻。當(dāng)物料由于重力的作用，在蒸發(fā)面不斷下降的同時，在一定的微波強度和真空度的作用之下，輕質(zhì)組分就會獲得能量從蒸發(fā)面逸出，并最終達到冷凝板上。冷凝板上的物料從餾分出口排出，蒸發(fā)面物料從母液出口派出。擋板隔開蒸發(fā)面流下來的物料和從冷凝面流下來的物料。將冷凍劑從冷卻液入口通入到冷凝室內(nèi)，從冷卻液出口流出。所用冷凍劑是介電常數(shù)較小的不吸收微波的物質(zhì)(例如環(huán)己烷、苯等)。真空系統(tǒng)，微波分子蒸餾對真空度的要求比較高，本實用新型主體設(shè)備系統(tǒng)壓力應(yīng)低于1Kpa。使用本實用新型時，以微波為熱源，電磁波從介質(zhì)的表面進入并在其內(nèi)部傳播時，由于能量不斷被吸收并轉(zhuǎn)化為熱能，它所攜帶的能量就隨著深入介質(zhì)表面的距離，以指數(shù)形式衰減。微波的這種熱效應(yīng)將微波能量轉(zhuǎn)換成熱能對介質(zhì)加熱，形成獨特的介質(zhì)受熱方式-介質(zhì)整體被加熱，即所謂無溫度梯度加熱。具有一定極性的分子在微波電磁場作用下產(chǎn)生瞬時極化，當(dāng)微波頻率為2450MHz時，分子就以24.5億次/s的速度做極性變換運動，從而產(chǎn)生鍵的振動、撕裂和粒子之間的相互摩擦、碰撞，促進分子活性部分(極性部分)更好地接觸和反應(yīng)，同時迅速生成大量的熱能，引起溫度升高。對于大部分物質(zhì)由于其化學(xué)成分不可能單一，不同的化學(xué)組分具有不同的介電性質(zhì)，吸收微波能程度不同，表現(xiàn)為微波加熱具有選擇性。所以使用本實用新型能方便地利用被分離物質(zhì)的介電常數(shù)的差異實現(xiàn)分離。附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，l.微波發(fā)生管，2.真空泵抽氣口，3.待分離物料入口，4.溢流板，5.隔離條，6.蒸餾后母液出口，7.擋板，8.被蒸餾餾分出口，9.冷凝板，10.冷卻液入口，ll.冷凝室，12.冷卻液出口，13.蒸發(fā)面。具體實施方式本實用新型微波分子蒸餾器結(jié)構(gòu)如附圖所示，包括真空泵抽氣口2，待分離物料入口3，溢流板4，狹縫5，蒸餾后母液出口6，擋板7，被蒸餾餾分出口8，冷凝板9，冷卻液入口10，冷凝室11，冷卻液出口12和蒸發(fā)面13。冷凝板9位于蒸餾容器中部將蒸餾容器分為蒸發(fā)室和冷凝室11，蒸發(fā)室中與冷凝板相對的一面為蒸發(fā)面13，蒸發(fā)面13的上部設(shè)有溢流板4，溢流板4與蒸發(fā)面13成一夾角，且夾角在物料入口3下方，溢流板4下面開有一條狹縫5，狹縫5位于溢流板4下面lcm處，狹縫寬度為0.5min。蒸發(fā)室的頂面開有抽氣孔2和物料入口3，蒸發(fā)室13的底面開有母液出口6和餾分出口8，且母液出口和餾分出口8之間設(shè)有擋板7;冷凝室的頂部開有冷卻液出口12，冷凝室的底部開有冷卻液入口10。本實施例具體所用微波分子蒸餾器長、高、寬分別為10cm、15cm和7cm，擋板寬度為7cm，高為4cm。開口的孔徑為lcm，蒸發(fā)面到冷凝板距離為25cm。下面以乙醇和環(huán)己垸雙液體系為例，通過本微波分子蒸餾裝置處理，微波功率為462W，物料流速為lcw7s，真空度為lKPa。將乙醇和環(huán)己烷雙液體系從進料孔3加入，物料沿著蒸發(fā)面13下降到溢流板4上，隨著物料逐漸積累，物料從溢流板4的上端逐漸溢出，形成一層液膜沿著整個蒸發(fā)面流動，而在離溢流板下方的狹縫5使流動液重新分配，并控制液膜的厚度使得液膜的厚度均勻。當(dāng)物料由于重力的作用，在蒸發(fā)面13不斷下降的同時，在一定的微波l強度和真空度的作用之下，輕質(zhì)組分就會獲得能量從蒸發(fā)面逸出，并最終達到冷凝板9上。冷凝板9上的物料從餾分出口8排出，蒸發(fā)面物料從母液出口6排出。擋板7隔開從蒸發(fā)面流下來的物料和從冷凝面流下來的物料。將冷凍劑從冷卻液入口10通入到冷凝室11內(nèi)，從冷卻液出口12流出，所用冷凍劑是介電常數(shù)較小的不吸收微波的物質(zhì)。得到乙醇和環(huán)己烷雙液體系不同工況下效果如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1.一種微波分子蒸餾器，至少包括冷凝板和蒸餾容器，其特征在于冷凝板位于蒸餾容器中部將蒸餾容器分為蒸發(fā)室和冷凝室，蒸發(fā)室中與冷凝板相對的一面為蒸發(fā)面，蒸發(fā)面的上部設(shè)有溢流板，蒸發(fā)室的頂面開有抽氣孔和物料入口，蒸發(fā)室的底面開有母液出口和餾分出口，且母液出口和餾分出口之間設(shè)有擋板；冷凝室的頂部開有冷卻液出口，冷凝室的底部開有冷卻液入口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波分子蒸餾器，其特征在于溢流板與蒸發(fā)面成一夾角，且夾角位于物料入口下方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波分子蒸餾器，其特征在于溢流板下面開有一條狹縫。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波分子蒸餾器，其特征在于狹縫位于溢流板下方lcm處，狹縫寬度為0.5mm。專利摘要本實用新型提供一種微波分子蒸餾器，該蒸餾器至少包括冷凝板和蒸餾容器，冷凝板位于蒸餾容器中部將蒸餾容器分為蒸發(fā)室和冷凝室，蒸發(fā)室中與冷凝板相對的一面為蒸發(fā)面，蒸發(fā)面的上部設(shè)有溢流板，蒸發(fā)室的頂面開有抽氣孔和物料入口，蒸發(fā)室的底面開有母液出口和餾分出口，且母液出口和餾分出口之間設(shè)有擋板；冷凝室的頂部開有冷卻液出口，冷凝室的底部開有冷卻液入口。該蒸餾器以微波為熱源，利用被分離物質(zhì)的介電常數(shù)的差異實現(xiàn)物質(zhì)的分離。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，可以方便快捷的實現(xiàn)物質(zhì)的分離。文檔編號B01D3/12GK201257312SQ200820190518公開日2009年6月17日申請日期2008年8月27日優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日發(fā)明者敏劉,劉冉冉,姚國軍,童利華,羅立新,卉陽,艷陳申請人:武漢大學(xué)