实验室自动蒸馏容器及使用方法技术

本发明专利技术公开了实验室自动蒸馏容器及使用方法，包括蒸馏系统、冷凝系统、清洗系统、加热系统和控制系统；蒸馏系统由圆柱形玻璃蒸馏器、第一电磁阀、试样加入器、扩散清洗板、连接支撑杆、废液导管、第二电磁阀、废液接收器和外置式液位控制器组成；冷凝系统由冷凝管、循环冷凝出水管、第三电磁阀、循环冷凝进水管、馏出液管、清洗废液支管和馏出液接收器组成；清洗系统由清洗导管喷口、清洗导管、第四电磁阀、清洗蒸馏水管和水压加压泵组成；所述加热系统由加热器构成；所述控制系统由触摸屏和控制器构成。本发明专利技术实现了实验室蒸馏全流程自动化，改变了传统的蒸馏工艺，能够减轻劳动强度，提高功效，降低生产成本，推进行业科技进步。

Laboratory Automatic Distillation Vessel and Its Application

【技术实现步骤摘要】
实验室自动蒸馏容器及使用方法
本专利技术涉及蒸馏
，具体为实验室自动蒸馏容器及使用方法。
技术介绍
蒸馏是各行业和各领域实验室的一项常规操作，其原理是利用混合液体中各组分的沸点不同，通过加热液体混合物至一定温度，首先使低沸点组分以气态形式从液体混合物中蒸发出来，再冷凝收集以实现分离低沸点组分的目的。目前，在实验室进行蒸馏操作，有传统的人工蒸馏方式和仪器蒸馏方式。不论人工蒸馏还是仪器蒸馏，其使用的核心部件均为蒸馏烧瓶（带支管）、冷凝管、加热器（电炉、电热套和酒精灯等）、馏出液接收容器（锥形瓶、烧杯、比色管等）、温度计等。目前在实验室进行蒸馏存在以下问题和不足：一、传统的人工蒸馏方式：1、蒸馏过程中，清洗蒸馏瓶、连接密封蒸馏瓶与冷凝管、处理蒸馏残液等均为手工操作，特别是蒸馏烧瓶不能原位固定连续操作，须在一个蒸馏操作结束后拆卸、挪动移位、翻转、倾倒、清洗、再安装，操作繁琐，生产效率低。2、人工蒸馏方式，其加热、蒸馏、冷凝、接收等部件各自分体独立，占用空间大，致使工作场所杂乱。3蒸馏终点难以精准控制，影响检测质量。4、蒸馏过程中，潜存馏出液被倒吸造成蒸馏失败返工的风险。5、全程人工值守，劳动强度大。6、加热器一般为明火电炉，加热温度不均匀，存在因瓶体破裂导致电气短路、漏电，在安全生产方面存在风险。7冷却水不能循环使用，造成资源浪费。因人工蒸馏方式存在以上问题与不足，目前在行业实验室内，人工蒸馏操作逐渐被仪器蒸馏所取代。二、仪器蒸馏方式：目前，在实验室使用仪器进行蒸馏，一般使用一体化智能蒸馏仪（全自动蒸馏仪）。相比于传统的人工蒸馏方式，目前市场上的在用蒸馏仪对人工蒸馏装置进行了优化组合，在工艺上设计了自动控温加热、自动控制蒸馏终点、冷却水密闭循环、防倒吸和冷却水反吹等功能，在生产效率提升、降低劳动强度、节省资源和安全防护等方面都有较大改进。但是目前行业内的仪器蒸馏，因其核心部件还是使用了传统的蒸馏烧瓶和冷凝管，人工蒸馏方式存在的问题与不足，诸如：清洗蒸馏瓶、连接密封蒸馏瓶与冷凝管、处理蒸馏残液等均为手工操作，特别是蒸馏烧瓶不能原位固定连续操作，须在一个蒸馏操作结束后拆卸、挪动移位、翻转、倾倒、清洗、再安装，操作繁琐，生产效率低等现状在仪器蒸馏方式中还是没有得到解决，目前的仪器蒸馏并没有实现真正意义上的全流程智能自动化，在降低劳动强度、提高生产效率、提升检测质量、优化生产场所环境、提高行业科技进步等方面尚需改进提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供实验室自动蒸馏容器及使用方法，可广泛应用于各行业和各领域的常规实验室，特别适用于环保、石油、化工、疾控、水务、农业、国土和食品等行业以及学校、科研院所及厂矿企业实验室，在实验室，该自动蒸馏容器主要用于液体混合物中低沸点组分分离检测的预处理蒸馏，实现了实验室蒸馏全流程自动化，改变了传统的蒸馏工艺，能够减轻劳动强度，提高功效，降低生产成本，推进行业科技进步，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：实验室自动蒸馏容器，包括蒸馏系统、冷凝系统、清洗系统、加热系统和控制系统；所述蒸馏系统由圆柱形玻璃蒸馏器、第一电磁阀、试样加入器、扩散清洗板、连接支撑杆、废液导管、第二电磁阀、废液接收器和外置式液位控制器组成；所述冷凝系统由冷凝管、循环冷凝出水管、第三电磁阀、循环冷凝进水管、馏出液管、清洗废液支管和馏出液接收器组成；所述清洗系统由清洗导管喷口、清洗导管、第四电磁阀、清洗蒸馏水管和水压加压泵组成；所述加热系统由加热器构成；所述控制系统由触摸屏和控制器构成；在所述的蒸馏系统中，圆柱形玻璃蒸馏器的底部放置在所述的加热系统中的加热器上，圆柱形玻璃蒸馏器的顶部与试样加入器及第一电磁阀的出口端连通，第一电磁阀串接在圆柱形玻璃蒸馏器和试样加入器之间；所述圆柱形玻璃蒸馏器顶部的中心处设置有清洗系统中所述的清洗导管喷口，清洗导管喷口的下方正对扩散清洗板的圆心，连接支撑杆为“一”字型，一端水平连接扩散清洗板的边缘，另一端固定在圆柱形玻璃蒸馏器的内壁上，位置位于试样加入器出口的对面斜下方；所述废液导管连通于圆柱形玻璃蒸馏器的内部，且在水平方向上与圆柱形玻璃蒸馏器底部相平或略低，所述的废液导管上还串接有第二电磁阀，废液导管的出口端插接在废液接收器内；所述外置式液位控制器安装于圆柱形玻璃蒸馏器外壁的底部；在所述的冷凝系统中，馏出液管设置在冷凝管内，冷凝管的上下两端连接有循环冷凝出水管和循环冷凝进水管，循环冷凝进水管上串接有第三电磁阀；所述清洗废液支管的一端与废液导管串接，另一端经第四电磁阀与馏出液管串接，馏出液管的出口端插接在馏出液接收器内；在所述的清洗系统中，清洗导管的一端与位于圆柱形玻璃蒸馏器上部圆心位置的清洗导管喷口连接，清洗导管的另一端与冷凝系统中所述的馏出液管连通；所述馏出液管的底部还串接有清洗蒸馏水管，清洗蒸馏水管的一侧串接第四电磁阀，另一侧串接水压加压泵；在所述的加热系统中，加热器为圆柱形玻璃蒸馏器内的试样蒸馏时提供热源；在所述的控制系统中，触摸屏和控制器分别与加热器、水压加压泵、第四电磁阀、第三电磁阀、第二电磁阀、第一电磁阀及外置式液位控制器电连接。更进一步地，所述圆柱形玻璃蒸馏器和扩散清洗板材质可采用玻璃、塑料、瓷类和无污染金属材质中的一种；圆柱形玻璃蒸馏器形状为圆柱形、球形、正方体、长方体中的一种，规格和尺寸根据生产工作实际据实改变。更进一步地，所述圆柱形玻璃蒸馏器和清洗导管喷口间的距离可根据生产工作实际据实改变。更进一步地，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均为一进一出，单道控制；所述第四电磁阀为一进三出，多道控制，出口通道1为馏出液出口，出口通道2为清洗蒸馏水出口，出口通道3为滞留蒸馏水排出口，各电磁阀材质优选采用聚四氟乙烯。本专利技术提供另一种技术方案：实验室自动蒸馏容器的使用方法，包括以下步骤：S1：接通控制器整机市电，触摸屏显示工作界面：启动→加样→蒸馏→排废→清洗→控干→复位；S2：点击工作界面“启动”，仪器进入自检复位状态，自检复位状态为：第一电磁阀关闭；第二电磁阀关闭；外置式液位控制器关闭；第三电磁阀关闭；第四电磁阀关闭；水压加压泵关闭；加热器关闭；S3：点击工作界面“加样”，在此阶段把定量体积试样从试样加入器103（建议删去）转入圆柱形玻璃蒸馏器，此时各部件工作状态为：第一电磁阀打开；第二电磁阀关闭；外置式液位控制器关闭；第三电磁阀关闭；第四电磁阀关闭；水压加压泵关闭；加热器关闭；S4：点击工作界面“蒸馏”，仪器进入蒸馏工作状态，此时：加热器电源接通90分钟，使试样加热蒸馏90分钟；第一电磁阀关闭90分钟；第二电磁阀关闭90分钟；外置式液位控制器接通90分钟；第三电磁阀打开90分钟，使冷凝水循环流动90分钟；第四电磁阀出口通道1接通90分钟，出口通道2和3关闭90分钟，使被蒸馏出的低沸点组分以气态形式流经清洗导管和馏出液管，经冷凝以液体形态流入馏出液接收器；水压加压泵关闭90分钟；S5：“蒸馏”结束，自动进入“排废”阶段，在此阶段，把蒸馏后的废试样排出圆柱形玻璃蒸馏器，并取走馏出液，此时：第一电磁阀打开180秒；第二电磁阀打开180秒，废试样通过废液导管和第二电磁阀进入废液接收器；外置式液位控制器关闭；第三电磁阀关闭；第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.实验室自动蒸馏容器，其特征在于，包括蒸馏系统（1）、冷凝系统（2）、清洗系统（3）、加热系统（4）和控制系统（5）；所述蒸馏系统（1）由圆柱形玻璃蒸馏器（101）、第一电磁阀（102）、试样加入器（103）、扩散清洗板（104）、连接支撑杆（105）、废液导管（106）、第二电磁阀（107）、废液接收器（108）和外置式液位控制器（109）组成；所述冷凝系统（2）由冷凝管（201）、循环冷凝出水管（202）、第三电磁阀（203）、循环冷凝进水管（204）、馏出液管（205）、清洗废液支管（206）和馏出液接收器（207）组成；所述清洗系统（3）由清洗导管喷口（301）、清洗导管（302）、第四电磁阀（303）、清洗蒸馏水管（304）和水压加压泵（305）组成；所述加热系统（4）由加热器（401）构成；所述控制系统（5）由触摸屏（501）和控制器（502）构成；在所述的蒸馏系统（1）中，圆柱形玻璃蒸馏器（101）的底部放置在所述的加热系统（4）中的加热器（401）上，圆柱形玻璃蒸馏器（101）的顶部与试样加入器（103）及第一电磁阀（102）的出口端连通，第一电磁阀（102）串接在圆柱形玻璃蒸馏器（101）和试样加入器（103）之间；所述圆柱形玻璃蒸馏器（101）顶部的中心处设置有清洗系统（3）中所述的清洗导管喷口（301），清洗导管喷口（301）的下方正对扩散清洗板（104）的圆心，连接支撑杆（105）为“一”字型，一端水平连接扩散清洗板（104）的边缘，另一端固定在圆柱形玻璃蒸馏器（101）的内壁上，位置位于试样加入器（103）出口的对面斜下方；所述废液导管（106）连通于圆柱形玻璃蒸馏器（101）的内部，且在水平方向上与圆柱形玻璃蒸馏器（101）底部相平或略低，所述的废液导管（106）上还串接有第二电磁阀（107），废液导管（106）的出口端插接在废液接收器（108）内；所述外置式液位控制器（109）安装于圆柱形玻璃蒸馏器（101）外壁的底部；在所述的冷凝系统（2）中，馏出液管（205）设置在冷凝管（201）内，冷凝管（201）的上下两端连接有循环冷凝出水管（202）和循环冷凝进水管（204），循环冷凝进水管（204）上串接有第三电磁阀（203）；所述清洗废液支管（206）的一端与废液导管（106）串接，另一端经第四电磁阀（303）与馏出液管（205）串接，馏出液管（205）的出口端插接在馏出液接收器（207）内；在所述的清洗系统（3）中，清洗导管（302）的一端与位于圆柱形玻璃蒸馏器（101）上部圆心位置的清洗导管喷口（301）连接，清洗导管（302）的另一端与冷凝系统（2）中所述的馏出液管（205）连通；所述馏出液管（205）的底部还串接有清洗蒸馏水管（304），清洗蒸馏水管（304）的一侧串接第四电磁阀（303），另一侧串接水压加压泵（305）；在所述的加热系统（4）中，加热器（401）为圆柱形玻璃蒸馏器（101）内的试样蒸馏时提供热源；在所述的控制系统（5）中，触摸屏（501）和控制器（502）分别与加热器（401）、水压加压泵（305）、第四电磁阀（303）、第三电磁阀（203）、第二电磁阀（107）、第一电磁阀（102）及外置式液位控制器（109）电连接。...

【技术特征摘要】
1.实验室自动蒸馏容器，其特征在于，包括蒸馏系统（1）、冷凝系统（2）、清洗系统（3）、加热系统（4）和控制系统（5）；所述蒸馏系统（1）由圆柱形玻璃蒸馏器（101）、第一电磁阀（102）、试样加入器（103）、扩散清洗板（104）、连接支撑杆（105）、废液导管（106）、第二电磁阀（107）、废液接收器（108）和外置式液位控制器（109）组成；所述冷凝系统（2）由冷凝管（201）、循环冷凝出水管（202）、第三电磁阀（203）、循环冷凝进水管（204）、馏出液管（205）、清洗废液支管（206）和馏出液接收器（207）组成；所述清洗系统（3）由清洗导管喷口（301）、清洗导管（302）、第四电磁阀（303）、清洗蒸馏水管（304）和水压加压泵（305）组成；所述加热系统（4）由加热器（401）构成；所述控制系统（5）由触摸屏（501）和控制器（502）构成；在所述的蒸馏系统（1）中，圆柱形玻璃蒸馏器（101）的底部放置在所述的加热系统（4）中的加热器（401）上，圆柱形玻璃蒸馏器（101）的顶部与试样加入器（103）及第一电磁阀（102）的出口端连通，第一电磁阀（102）串接在圆柱形玻璃蒸馏器（101）和试样加入器（103）之间；所述圆柱形玻璃蒸馏器（101）顶部的中心处设置有清洗系统（3）中所述的清洗导管喷口（301），清洗导管喷口（301）的下方正对扩散清洗板（104）的圆心，连接支撑杆（105）为“一”字型，一端水平连接扩散清洗板（104）的边缘，另一端固定在圆柱形玻璃蒸馏器（101）的内壁上，位置位于试样加入器（103）出口的对面斜下方；所述废液导管（106）连通于圆柱形玻璃蒸馏器（101）的内部，且在水平方向上与圆柱形玻璃蒸馏器（101）底部相平或略低，所述的废液导管（106）上还串接有第二电磁阀（107），废液导管（106）的出口端插接在废液接收器（108）内；所述外置式液位控制器（109）安装于圆柱形玻璃蒸馏器（101）外壁的底部；在所述的冷凝系统（2）中，馏出液管（205）设置在冷凝管（201）内，冷凝管（201）的上下两端连接有循环冷凝出水管（202）和循环冷凝进水管（204），循环冷凝进水管（204）上串接有第三电磁阀（203）；所述清洗废液支管（206）的一端与废液导管（106）串接，另一端经第四电磁阀（303）与馏出液管（205）串接，馏出液管（205）的出口端插接在馏出液接收器（207）内；在所述的清洗系统（3）中，清洗导管（302）的一端与位于圆柱形玻璃蒸馏器（101）上部圆心位置的清洗导管喷口（301）连接，清洗导管（302）的另一端与冷凝系统（2）中所述的馏出液管（205）连通；所述馏出液管（205）的底部还串接有清洗蒸馏水管（304），清洗蒸馏水管（304）的一侧串接第四电磁阀（303），另一侧串接水压加压泵（305）；在所述的加热系统（4）中，加热器（401）为圆柱形玻璃蒸馏器（101）内的试样蒸馏时提供热源；在所述的控制系统（5）中，触摸屏（501）和控制器（502）分别与加热器（401）、水压加压泵（305）、第四电磁阀（303）、第三电磁阀（203）、第二电磁阀（107）、第一电磁阀（102）及外置式液位控制器（109）电连接。2.如权利要求1所述的实验室自动蒸馏容器，其特征在于：所述圆柱形玻璃蒸馏器（101）和扩散清洗板（104）材质可采用玻璃、塑料、瓷类和无污染金属材质中的一种；圆柱形玻璃蒸馏器（101）形状为圆柱形、球形、正方体、长方体中的一种，规格和尺寸根据生产工作实际据实改变。3.如权利要求1所述的实验室自动蒸馏容器，其特征在于：所述扩散清洗板（104）形状不限于圆形，可为其他多边形，规格和尺寸根据生产工作实际据实改变。4.如权利要求1所述的实验室自动蒸馏容器，其特征在于：所述圆柱形玻璃蒸馏器（101）和清洗导管喷口（301）间的距离可根据生产工作实际据实改变。5.如权利要求1所述的实验室自动蒸馏容器，其特征在于：所述第一电磁阀（102）、第二电磁阀（107）和第三电磁阀（203）均为一进一出，单道控制；所述第四电磁阀（303）为一进三出，多道控制，出口通道1为馏出液出口，出口通道2为清洗蒸馏水出口，出口通道3为滞留蒸馏水排出口，各电磁阀材质优选采用聚四氟乙烯。6.如权利要求1所述的实验室自动蒸馏容器的使...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵长伟，邵明皓，杨瑞昌，崔祥川，邵明媛，杨明瑜，
申请(专利权)人：邵长伟，
类型：发明
国别省市：山东,37