專利名稱：加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置。
背景技術(shù)：
許多有機(jī)反應(yīng)在室溫下反應(yīng)速率很慢甚至不能進(jìn)行，通常需要在加熱的條件下才能加快反應(yīng)，而多數(shù)有機(jī)物受熱時(shí)易沸騰產(chǎn)生蒸氣，必需增加冷凝裝置將蒸氣冷凝為液體并返回至反應(yīng)瓶，反應(yīng)物才不會(huì)流失，回流狀態(tài)下分子之間接觸頻繁，反應(yīng)也才能不斷地進(jìn)行。這種由熱源、反應(yīng)瓶與冷凝管(一般是球型冷凝管)組成的加熱與冷凝裝置就是加熱回流裝置。 還有一些有機(jī)反應(yīng)在反應(yīng)過(guò)程中有H2O產(chǎn)生，只有將生成物H2O及時(shí)分離掉，才能加快反應(yīng)進(jìn)程，使反應(yīng)進(jìn)行得更完全，這就需要在加熱回流裝置上增加分水器，這種裝有分水器的加熱回流裝置就是回流分水裝置。蒸餾就是利用液體組分沸點(diǎn)差異，通過(guò)液體部分汽化，蒸氣再冷凝的過(guò)程來(lái)達(dá)到分離的目的。蒸餾裝置除燒瓶外，主要由蒸餾頭、溫度計(jì)套管，溫度計(jì)、冷凝管(一般是直型冷凝管)和接液管組成。蒸餾是分離和提純液體有機(jī)化合物最常用也是最重要的方法之
O然而，利用以上傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置操作時(shí)存在以下技術(shù)問(wèn)題I) 一套裝置一般只滿足一個(gè)功能，當(dāng)某些有機(jī)反應(yīng)需要連續(xù)用到以上三套或其中二套裝置時(shí)，先要準(zhǔn)備好以上裝置所需的儀器，然后依據(jù)試驗(yàn)進(jìn)程，要不斷拆卸前一套裝置(或其中的部分儀器)、組裝后一套裝置，使用的儀器多，操作繁瑣費(fèi)時(shí)，伴隨有物料流失，成本高，工作效率和安全性較低。2)傳統(tǒng)分水器只有一根分水管，上端口接冷凝管，中間開口經(jīng)回流管接燒瓶，下端接放水閥。蒸氣經(jīng)冷凝管后，冷凝液滴落的距離較長(zhǎng)，滴下的液滴擾動(dòng)分水管中油水分離層，特別是回流速度較快，流量較大時(shí)，擾動(dòng)更是劇烈，使得已分離的水層或剛滴下還來(lái)不及分離的含水組分又返回至反應(yīng)瓶，導(dǎo)致分水效率不高。3)傳統(tǒng)分水器在操作時(shí)，分水管上段溫度較高，下段溫度較低，而油水分離在高溫段進(jìn)行，使得油水相互溶解的溶解度增加，導(dǎo)致油水分離效率降低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一套加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，此一套裝置具有傳統(tǒng)加熱回流、回流分水和蒸餾三套裝置的功能；并對(duì)傳統(tǒng)分水器進(jìn)行改造，以提高油水分離效率。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一套加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置。它由冷凝管、溫度計(jì)、H型多功能蒸餾頭和燒瓶組成。所述H型多功能蒸餾頭是在傳統(tǒng)的分水器上通過(guò)安裝一根分水管內(nèi)管、一個(gè)溫度計(jì)插口和二根帶有閥門的小支管改造而成；所述H型多功能蒸餾頭包括燒瓶接口、蒸餾頭主管、溫度計(jì)插口、冷凝管接口、分水內(nèi)管、分水外管、放水閥、帶有閥門的加熱回流支管和分水回流支管。所述分水內(nèi)管被分為上、下兩段，其下段管徑為上段管徑的1/50 2/3，上段管長(zhǎng)與下段管長(zhǎng)之比為O.1 10 ;所述分水內(nèi)管上段的垂直端口與所述冷凝管聯(lián)接，其橫向接口與所述蒸餾主管聯(lián)接，所述分水內(nèi)管下段則插入所述分水外管內(nèi)，所述分水內(nèi)管下段端口離所述分水外管管底O. 02 m 3.0 m的距離，所述分水外管包住所述分水內(nèi)管的下段，所述分水外管下端接所述放水閥。所述蒸餾頭主管由從所述燒瓶接口開始經(jīng)所述溫度計(jì)插口至所述分水內(nèi)管上段橫向接口處的兩段導(dǎo)管組成，所述兩段導(dǎo)管互成I 90度角。所述帶有閥門的加熱回流支管在離所述分水外管底端O. Olm 2. O m處與分水外管聯(lián)接，并水平向下傾斜O(jiān) 85度角；所述帶有閥門的分水回流支管在離所述分水外管頂端O. Olm 2. O m處與分水外管聯(lián)接,并水平向下傾斜O(jiān) 85度角；所述加熱回流支管和分水回流支管的另一端分別與蒸餾主管聯(lián)接。所述二個(gè)支管閥門分別為加熱回流支管閥和分水回流支管閥；當(dāng)打開所述加熱回流支管閥，關(guān)閉所述放水閥時(shí)，所述分水回流支管閥無(wú)論關(guān)閉與否，所述三合一裝置變?yōu)榧訜峄亓餮b置；當(dāng)關(guān)閉所述加熱回流支管閥和放水閥，打開所述分水回流支管閥時(shí)，所述三合一裝置變?yōu)榛亓鞣炙b置；當(dāng)關(guān)閉加熱回流支管閥和分水回流支管閥，打開放水閥時(shí)，所述
三合一裝置變?yōu)檎麴s裝置。所述燒瓶改為反應(yīng)釜或蒸餾釜后，所述三合一裝置可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單本實(shí)用新型的關(guān)鍵組件是H型多功能蒸餾頭，而H型多功能蒸餾頭僅僅是在傳統(tǒng)的分水器上通過(guò)安裝一根分水管內(nèi)管、一個(gè)溫度計(jì)插口和二根帶有閥門的小支管改造而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。2)操作簡(jiǎn)單僅僅通過(guò)開關(guān)H型多功能蒸餾頭上二個(gè)閥門來(lái)完成加熱回流、回流分水、蒸餾三種功能之間的轉(zhuǎn)換，無(wú)需添加或拆裝任何儀器，將一套裝置簡(jiǎn)單而靈活地變?yōu)榫邆浼訜峄亓鳌⒒亓鞣炙?、蒸餾三大功能的裝置，三合一裝置的儀器利用率高，操作簡(jiǎn)單方便，工作效率高，安全性好；3)成本低廉一套裝置相當(dāng)于三套傳統(tǒng)裝置，而H型多功能蒸餾頭結(jié)構(gòu)又簡(jiǎn)單，所以成本較低。4)分水效率提高一方面，冷凝液由分水內(nèi)管直接通到分水外管的底部，流動(dòng)距離增加，油水分離時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)，這樣滴下的冷凝液滴不會(huì)攪動(dòng)已分層的液體，使油水分層更清晰；另一方面，油層在分水外管上端回流至反應(yīng)瓶，而分水外管上端溫度低于下端，油水互溶相對(duì)減小，油水分離效果提高。5)應(yīng)用范圍廣本實(shí)用新型用玻璃燒制，適用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)；如果將燒瓶改為反應(yīng)釜或蒸餾釜等，并用金屬、陶瓷、高分子或其他復(fù)合材料替代玻璃制造，則可適用于工業(yè)生產(chǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型H型蒸餾頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1-2所示，一套加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，包括冷凝管1、溫度計(jì)2、H型多功能蒸餾頭3和燒瓶4 ;其中H型多功能蒸餾頭3結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由冷凝管接口 30、分水外管31、分水內(nèi)管32、放水閥33、加熱回流支管閥34、溫度計(jì)插口 35、分水回流支管36、分水回流支管閥37、燒瓶接口 38、加熱回流支管39和蒸餾頭主管(從燒瓶接口 38開始經(jīng)溫度計(jì)插口 35至分水內(nèi)管32上段橫向接口處的部分導(dǎo)管)構(gòu)成。依據(jù)管徑差異，分水內(nèi)管32被分為上、下兩段，其下段管徑為上段管徑的1/50 2/3，上段管長(zhǎng)與下段管長(zhǎng)之比為O.1 10 ;分水內(nèi)管32上段的垂直端口與冷凝管I聯(lián)接，分水內(nèi)管32上段的橫向接口與蒸餾主管聯(lián)接，分水內(nèi)管32下段則插入分水外管31內(nèi)，分水內(nèi)管32下段端口尚分水外管31管底O. 02 m 3. O m的距尚，分水外管31包住分水內(nèi)管32的下段，分水外管31下端接放水閥33。帶有閥門34的加熱回流支管39在離分水外管31底端O. Olm 2. O m處與分水外管31聯(lián)接，并水平向下傾斜O(jiān) 85度角，加熱回流支管39的另一端與蒸餾主管聯(lián)接；帶有閥門37的分水回流支管36在離分水外管31頂端O. Olm 2. O m處與分水外管31聯(lián)接，并水平向下傾斜O(jiān) 85度角；分水回流支管36的另一端與蒸餾主管聯(lián)接。當(dāng)打開加熱回流支管閥34，關(guān)閉放水閥33時(shí)，分水回流支管閥37無(wú)論關(guān)閉與否，三合一裝置變?yōu)榧訜峄亓餮b置；當(dāng)關(guān)閉加熱回流支管閥34和放水閥33，打開分水回流支管閥37時(shí)，三合一裝置變?yōu)榛亓鞣炙b置；當(dāng)關(guān)閉加熱回流支管閥34和分水回流支管閥37，打開放水閥33時(shí)，三合一裝置變?yōu)檎麴s裝置。
權(quán)利要求1.一種加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，包括冷凝管、溫度計(jì)、H型多功能蒸餾頭和燒瓶，其特征在于H型多功能蒸餾頭由燒瓶接口、蒸餾頭主管、溫度計(jì)插口、冷凝管接口、分水內(nèi)管、分水外管、放水閥、裝有閥門的加熱回流支管和裝有閥門的分水回流支管構(gòu)成；當(dāng)打開加熱回流支管閥時(shí)，為加熱回流裝置；當(dāng)關(guān)閉加熱回流支管閥，打開分水回流支管閥時(shí)，為回流分水裝置；當(dāng)加熱回流支管閥和分水回流支管閥兩者均關(guān)閉時(shí)，為蒸餾裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，其特征在于所述分水內(nèi)管根據(jù)管徑大小被分為上、下兩段，其下段管徑為上段管徑的1/50 2/3，上段管長(zhǎng)與下段管長(zhǎng)之比為O.1 10 ;所述分水內(nèi)管上段的垂直端口與冷凝管聯(lián)接，橫向接口與所述蒸餾主管聯(lián)接，所述分水內(nèi)管下段則插入所述分水外管內(nèi)，所述分水內(nèi)管下段端口離分水外管管底O. 02 m 3. O m的距尚；所述分水外管密封包住所述分水內(nèi)管的下段,分水外管下端接放水閥。
3.如權(quán)利要求1所述的一種加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，其特征在于在離分水外管底端O. 01 m 2. O m處,所述加熱回流支管與分水外管聯(lián)接,并水平向下傾斜O(jiān) 85度角；在離分水外管頂端O. Olm 2. O m處，所述分水回流支管與分水外管聯(lián)接，并水平向下傾斜O(jiān) 85度角；所述加熱回流支管和分水回流支管的另一端分別與蒸餾主管聯(lián)接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，其特征在于所述蒸餾頭主管由從燒瓶接口開始經(jīng)溫度計(jì)插口至分水內(nèi)管上段橫向接口處的兩段導(dǎo)管組成，所述兩段導(dǎo)管互成I 90度夾角。
5.如權(quán)利要求1所述的一種加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，其特征在于控制所述H型多功能蒸餾頭中的加熱回流支管閥和分水回流支管閥，將同一套裝置分別轉(zhuǎn)變?yōu)榧訜峄亓餮b置、回流分水裝置或蒸餾裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的一種加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，其特征在于所述H型多功能蒸餾頭中的燒瓶接口、溫度計(jì)插口和冷凝管接口通過(guò)磨口玻璃塞，橡膠塞，軟木塞，金屬法蘭、高分子材料法蘭或復(fù)合材料法蘭聯(lián)接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，其特征在于組裝所述H型多功能蒸懼頭用的導(dǎo)管直徑為O. 01 m 2. O m,導(dǎo)管壁厚為1. O 60. O mm,導(dǎo)管長(zhǎng)度為O. 05 m 50 m。
8.如權(quán)利要求1所述的一種加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置，其特征在于將燒瓶改為反應(yīng)釜或蒸餾釜，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
專利摘要本實(shí)用新型為一套加熱回流、回流分水、蒸餾三合一裝置。它由冷凝管(1)、溫度計(jì)(2)、H型多功能蒸餾頭(3)和燒瓶(4)組成。特點(diǎn)為H型多功能蒸餾頭是在傳統(tǒng)分水器上通過(guò)安裝一根分水管內(nèi)管(32)、一個(gè)溫度計(jì)插口(35)和二根帶有閥門的小支管(36,39)改造而成；二個(gè)閥門分別為加熱回流支管閥(34)和分水回流支管閥(37)；當(dāng)打開前者(34)時(shí)，為加熱回流裝置；當(dāng)關(guān)閉前者(34)，打開后者(37)時(shí)，為回流分水裝置；當(dāng)兩者(34,37)均關(guān)閉時(shí)，為蒸餾裝置。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需添加或拆裝任何儀器，僅僅通過(guò)開關(guān)二個(gè)閥門，將一套裝置簡(jiǎn)單而靈活地變?yōu)榫哂屑訜峄亓?、回流分水、蒸餾三大功能的裝置，三合一裝置的儀器利用率高，操作方便，成本低廉，安全性好，工作效率高；適用于教學(xué)、科研和化工生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B01D3/00GK202822818SQ20122015801
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者何節(jié)玉, 廖德仲 申請(qǐng)人:何節(jié)玉