梯度亚沸蒸馏器制造技术

本实用新型专利技术公开了梯度亚沸蒸馏器及蒸馏方法，包括冷凝管、蒸发面、加热装置、布液器、尾液槽、冷凝液槽、尾液管、进液管、冷凝液管、外壳，原料液体经过冷凝管被预热，在加热装置内被进一步加热之后在蒸发面上流下，并不断蒸发，温度不断降低，蒸汽在冷凝管表面冷凝，其冷凝热对冷凝管内的原料液体预热，原料液体在冷凝管内的流向与在蒸发面上相反。本实用新型专利技术较完全的回收了冷凝热，增加了能效，减少了水冷用水，节约了水资源，减少了能耗。

Gradient sub boiling distiller

The utility model discloses a gradient sub boiling distiller and distillation method, including condensation tube, evaporation surface, heating device, liquid distributor, solution tank, condensate tank, tail pipe, a liquid inlet pipe, condensate pipe, casing, raw material liquid through the condenser tube is preheated, after the heating device is further heated in the upper surface evaporation, and evaporation temperature decreases, the steam pipe surface condensation in the condensation, the condensation heat of condensation tube raw material liquid preheating, material liquid in the condenser tube in the flow in the evaporator surface on the contrary. The utility model fully recycles the condensing heat, increases energy efficiency, reduces water cooling water consumption, saves water resources, and reduces energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
梯度亚沸蒸馏器
本技术涉及液体蒸馏纯化或浓缩领域，具体是一种液体蒸馏纯化、浓缩设备及方法。
技术介绍
现有的蒸馏技术，包括蒸馏水生产、海水淡化、液体浓缩为了节约能源常使用多效蒸馏技术。需要高温及高压，同时设备复杂，能效受设备的级数限制，而蒸馏浓缩通常只能达到2-3效。亚沸蒸馏具有冷凝水杂质少的优点，所以用于对水质要求较高的场合的用水制备。目前的亚沸蒸馏器，首先产量小只能用于实验室用水的制备，其次能效低，是远低于一效的，能源浪费严重，同时冷凝浪费大量水资源。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种液体蒸馏设备及蒸馏方法，以解决现有技术存在的问题。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：包括至少一个冷凝管、至少一个蒸发面、加热装置、布液器、尾液槽、冷凝液槽、尾液管、进液管、冷凝液管、外壳，其中加热装置的一端与布液器相通，另一端与冷凝管相通，蒸发面一端承接布液器，另一端设有尾液槽，尾液槽与尾液管相通，冷凝管的一端与进液管相通，另一端与加热装置相通，冷凝液槽位于冷凝管的一端且与冷凝液管相通。所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的蒸馏器还包括一个泵，泵的进口和出口通过循环管道分别与尾液管、进液管相通。所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的蒸馏器还包括换热器，换热器设置于尾液管、冷凝液管和进液管上。所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的循环管道上还包括一个冷却装置。所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的进液管连接于冷凝管与加热装置之间的管道上或布液器与加热装置之间的管道上。所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的蒸馏器还包括一个使蒸发面相对于冷凝管做周期运动的装置连接于蒸发面上。所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的蒸馏器还包括气体发生器、气体储罐、抽气机或压气机通过管道与外壳相通。所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的蒸馏器还包括一个风机，风机的进口和出口与外壳相通。所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的冷凝管由高分子材料或其复合材料制成，内部有纵向隔板，隔板隔开的孔道均与冷凝管两端的液体通道相通，冷凝管表面有凸起；蒸发面与冷凝管相间排列，冷凝管表面的凸起将蒸发面支撑、压紧；所述的冷凝管表面的凸起包括：柱状或锥状凸起；倾斜的柱状锥状凸起；纵向条形凸起；侧面有处于蒸发面的一端低于处于冷凝面的一端的导流槽的纵向条形凸起。所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的蒸发面省去，原料液体由布液器滴落或喷出。根据本技术的技术方案，原料液体进入冷凝管，从冷凝管的一端流向另一端。同时，液体的蒸汽在冷凝管的外表面冷凝，冷凝热使管内的原料液体温度不断的升高，最终液体进入加热装置，被进一步加热，温度升高。被加热后的液体，分布到蒸发面上，流向蒸发面的另一端，同时不断的蒸发，温度不断降低，液体蒸汽在冷凝管上冷凝，使冷凝管内液体不断被加热。由于蒸发面上的水流量与冷凝管内的水流量相等，所以高温液体自蒸发面一端流至另一端所下降的温度就是液体经冷凝管后上升的温度。例如20℃的自来水由进水管进入冷凝管，在冷凝管内被预热至90℃，最后在加热装置内被加热至100℃，之后经布水器分布到蒸发面上，并开始蒸发，随着水流向蒸发面底端温度不断下，其最终下降幅度基本与冷凝管内水温升高幅度相等(其温降基本为蒸发散热所致，接触传热占比极少)，温度降为30℃，排出。在此过程中外界提供的热量为将水加热10℃，而蒸发(或冷凝)的水蒸气对应的热量为使水降低70℃，所以系统的能效约为7效。如果进行调节进水流速使水预热后为95℃，从蒸发面蒸发后温度降为25℃，则设备能效约为14效。为了增加产量，可以使液体在较高的温度下蒸发，所以提高液体蒸发后的最终温度。因而在系统内加入换热器，用于尾液、冷凝液与进液之间进行热交换。为了节约用水或用于提取液的浓缩，用泵将尾液回收进入循环，即从蒸发面上流下的未蒸发完的液体，部分经尾液槽汇集，再由泵泵入循环管道，部分由尾液管排出，同时由进液管补充适量的原料液体。循环液体中混入原料液体使循环液体温度降低，因而再次进入冷凝管时可以对蒸发面上蒸发的蒸汽进行冷凝。为了增加产量，可以对循环液体进行冷却，以增加蒸发面和冷凝管外壁的温差。另外，也可以为了增加热效降低蒸发面与冷凝管壁的温差，例如将排出尾液、冷凝液与进入设备的原料液体进行热交换，对进入设备的原料液体进行预热。对于原料液体温度较高需要蒸馏纯化或浓缩的，新补充的原料液体可以自加热装置与布液器之间的管道或加热装置与冷凝管之间的管道直接引入，加热装置可以不对循环液体加热，同时可以对从蒸发面蒸发后的的循环液体进行冷却。使蒸发面相对于冷凝管进行周期运动，以带动蒸发面和冷凝管之间的气体运动，从而促进蒸发-冷凝过程进行，提高产量。可以使一个运动装置与蒸发面相连接，该运动装置使蒸发面做周期运动。例如：转动，与冷凝管表面垂直方向的往复运动，与冷凝管的面平行方向的往复运动。例如将蒸发面固定于一个轴上，轴与电机和曲轴连杆相连，则电机带动蒸发面往复运动；蒸发面制成圆筒状，中心设有一轴，轴连接电机，冷凝管分布于蒸发面周围，电机带动蒸发面旋转；同时可以在蒸发面设置扭带、弹簧等插件以增加气体运动。所述的梯度亚沸蒸馏器可以设有气体发生器、气体储罐、抽气机或压气机，以改变外壳内部的气氛或压力。使用气体发生器产生所需要的气体或者使用气体储罐储存所需要的气体，通过管道充入外壳内，可以连续充入也可以间断充入。例如使用一储有氮气的储罐与外壳相通，对外壳内充入氮气。例如当原料液体在空气中不稳定时可以对设备内充以氮气、氩气、二氧化碳等惰性气体或其混合气体；为降低冷凝液中氧气或二氧化碳的含量可以充以氮气；为了提高产量或能效可以充以氢气、氦气等气体。所充入的气体也可以是各种气体的混合气体或含有原料液体蒸汽的混合气体。所述的梯度亚沸蒸馏器内部气体的压力可以小于大气压力，以适应低温蒸馏或浓缩。例如可以为0.01-0.9个大气压。此时，一方面可以靠增加抽气机将气体从系统抽去来实现，也可以通过提高系统的气密性，在抽气后维持较低气压运行，或者同时采用这两种方法。另外，所述的梯度亚沸蒸馏器也可以包括压气机，使设备内部压力大于大气压，这样提高液体最终可加热温度，以提高能效。例如增加设备内部气压使水可以加热至120℃所述的梯度亚沸蒸馏器可以包括风机，优选贯流风机。风机的空气入口和出口分别与外壳相连，风机工作时从外壳内吸入空气，再吹入外壳内，造成其流动，促进蒸发和冷凝过程进行，提高产量或能效。贯流风机叶轮轴心与蒸发面平行，减少上层高温气体与下层低温气体的混合。所述的梯度亚沸蒸馏器的蒸发面和冷凝管之间可以设置有将蒸发面固定或将蒸发面与冷凝管隔开一定距离的装置，包括支架、支柱等，且优选其与冷凝管接触部位高于与蒸发面接触部位。例如：固定于蒸发面或冷凝管上的弹簧、一端固定于冷凝管上的L形物体、柱状物体、横杆(通过两端与其垂直的支柱固定于冷凝管上，横杆平行于冷凝管表面且相隔一定距离，优选横杆水平设置且与冷凝管接触部位高于横杆)、倒置的V形U形支架(其中V形和U形的两端分别与蒸发面和冷凝管接触，因其中间高于接触部位，原料液体不会流到冷凝管表面)或条形丝网卷成截面为V形或U形的支架。所述的梯度亚沸蒸馏器的蒸发面可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：包括至少一个冷凝管、至少一个蒸发面、加热装置、布液器、尾液槽、冷凝液槽、尾液管、进液管、冷凝液管、外壳，其中加热装置的一端与布液器相通，另一端与冷凝管相通，蒸发面一端承接布液器，另一端设有尾液槽，尾液槽与尾液管相通，冷凝管的一端与进液管相通，另一端与加热装置相通，冷凝液槽位于冷凝管的一端且与冷凝液管相通。

【技术特征摘要】
1.一种梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：包括至少一个冷凝管、至少一个蒸发面、加热装置、布液器、尾液槽、冷凝液槽、尾液管、进液管、冷凝液管、外壳，其中加热装置的一端与布液器相通，另一端与冷凝管相通，蒸发面一端承接布液器，另一端设有尾液槽，尾液槽与尾液管相通，冷凝管的一端与进液管相通，另一端与加热装置相通，冷凝液槽位于冷凝管的一端且与冷凝液管相通。2.根据权利要求1所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的蒸馏器还包括一个泵，泵的进口和出口通过循环管道分别与尾液管、进液管相通。3.根据权利要求1或2所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的蒸馏器还包括换热器，换热器设置于尾液管、冷凝液管和进液管上。4.根据权利要求2所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的循环管道上还包括一个冷却装置。5.根据权利要求4所述的梯度亚沸蒸馏器，其特征在于：所述的进液管连接于冷凝管与加热装置之间的管道上或布液器与加热装置之间的管道上。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，
申请(专利权)人：刘飞，
类型：新型
国别省市：安徽,34