一种浓缩釜的制作方法
本技术属于浓缩釜,涉及一种浓缩釜。
背景技术:
1、在化工、制药、食品及精细化学品等工业领域中,物料的浓缩是常见的单元操作之一,其目的在于去除溶剂(通常为水或其他低沸点有机溶剂),从而提高目标组分的浓度或实现产品的干燥前处理。传统的浓缩设备种类繁多,包括蒸发器、旋转蒸发仪、薄膜蒸发器以及浓缩釜等。其中,浓缩釜作为一种结构相对简单、操作灵活且适用于小批量或多品种生产的间歇式浓缩装置,被广泛应用于实验室和中试生产场景。
2、浓缩釜通常由耐腐蚀材质(如不锈钢或玻璃衬里)制成,配备加热夹套、搅拌系统、冷凝回流装置及真空接口等关键部件。其工作原理是在加热和/或减压条件下,使釜内液体中的挥发性组分汽化,并通过冷凝系统回收或排放,从而实现溶剂的脱除与物料的浓缩。然而,在该过程中,液体的蒸发本质上是一种界面现象——即相变仅发生在“气-液界面”,也就是液体的自由表面上。这意味着,即使釜内液体整体被加热,实际发生汽化的区域仍局限于表面层,内部液体需依靠对流或搅拌才能将热量传递至界面。
3、因此,为了提升浓缩效率、加快蒸发速率,工业上通常采取两种主要手段:一是提高体系温度以增强分子动能,促进更多液体分子克服表面张力逸出;二是降低系统压强(如采用真空操作),以降低溶剂的沸点,从而在较低温度下实现蒸发。然而,这两种策略均伴随着较高的能源消耗:升温需持续供热,而抽真空则依赖高功率真空泵系统。此外,过高的温度还可能引发热敏性物质的分解或变质,限制了工艺条件的优化空间。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种浓缩釜,能够有效增加浓缩时液体的表面积,进一步提升浓缩速度。
2、为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种浓缩釜,包括釜体,所述釜体的上端设置有加液管及负压管,所述加液管及所述负压管上均设置有阀门,所述釜体的下端设置有排液管,所述排液管的开口端可拆卸连接有密封塞,所述釜体外套有加热套,所述加热套的向外连通有呈上下分布的出水管及进水管,所述釜体内连接有竖向设置且上下两端均开口的蒸发筒,所述蒸发筒的侧壁为上端开口且中空结构,于所述釜体外设置有循环泵,所述排液管的上部向外连通有与所述循环泵入口端连接且连通的循环入管,所述循环泵的出口端连接且连通有循环出管,所述循环出管的自由端伸入所述釜体内与所述蒸发筒的侧壁内腔连接且连通。
3、通过采用上述技术方案,当需要对釜体内的提取液进行浓缩时,首先打开加液管上的阀门,将提取液加入到釜体内,然后关闭该阀门。接着启动负压泵,通过负压管将釜体内的空气抽出,使釜体内形成负压环境,降低溶剂的沸点,使釜体内的提取液开始蒸发。
4、同时,启动循环泵,釜体内的溶液通过排液管上部的循环入管进入循环泵,再经循环出管流入蒸发筒的侧壁内腔,从其上端开口流出后,顺着蒸发筒的内外壁向下流动,在此过程中,液体与蒸发筒的内外壁充分接触,极大地增加了液体的表面积,使得提取液能够在蒸发筒的内外壁快速蒸发浓缩。
5、当浓缩完成后,然将密封塞从排液管上拆卸下来,浓缩后的液体便可通过排液管排出釜体。
6、本实用新型进一步设置为,所述釜体的上端连接有高压水管,所述高压水管上设置有阀门,所述高压水管向上伸入所述釜体内连通有喷水管,所述喷水管的外周设置有多条呈圆周分布的螺旋导流槽,每一螺旋导流槽均与所述高压水管连通,所述喷水管外套有能够相对其转动的转动喷管,所述转动喷管的侧壁开设有多个喷孔。
7、本实用新型进一步设置为,所述喷水管的外径大于所述高压水管的外径,所述转动喷管的上端设置有外套所述高压水管的限位环。
8、本实用新型进一步设置为,所述蒸发筒的外壁与所述釜体的内壁之间连接有多条竖向设置的连接条。
9、本实用新型进一步设置为,所述釜体的下部呈锥形。
10、本实用新型进一步设置为,所述密封塞的外周设置有外螺纹,所述排液管下部的内壁设置有与所述密封塞螺纹连接的内螺纹,所述密封塞的外端设置有旋钮。
11、与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
12、其一、通过在釜体内设置竖向且上下两端开口的蒸发筒,并利用循环泵使液体在蒸发筒侧壁内腔循环流动,显著增大了液体蒸发时的表面积,有效提升了浓缩效率。同时,负压管的设计降低了溶剂沸点,进一步加快了蒸发速率,且避免了高温对热敏性物质的破坏。
13、其二、高压水管与转动喷管的配合,可在浓缩后快速清洗釜体内部,减少残留物对后续实验的影响。
1.一种浓缩釜,包括釜体(1),所述釜体(1)的上端设置有加液管(2)及负压管(3),所述加液管(2)及所述负压管(3)上均设置有阀门(4),所述釜体(1)的下端设置有排液管(5),所述排液管(5)的开口端可拆卸连接有密封塞(6),其特征在于,所述釜体(1)外套有加热套(8),所述加热套(8)的向外连通有呈上下分布的出水管(9)及进水管(10),所述釜体(1)内连接有竖向设置且上下两端均开口的蒸发筒(11),所述蒸发筒(11)的侧壁为上端开口且中空结构,于所述釜体(1)外设置有循环泵(13),所述排液管(5)的上部向外连通有与所述循环泵(13)入口端连接且连通的循环入管(14),所述循环泵(13)的出口端连接且连通有循环出管(15),所述循环出管(15)的自由端伸入所述釜体(1)内与所述蒸发筒(11)的侧壁内腔连接且连通。
2.根据权利要求1所述的一种浓缩釜,其特征在于,所述釜体(1)的上端连接有高压水管(16),所述高压水管(16)上设置有阀门(4),所述高压水管(16)向上伸入所述釜体(1)内连通有喷水管(17),所述喷水管(17)的外周设置有多条呈圆周分布的螺旋导流槽(18),每一螺旋导流槽(18)均与所述高压水管(16)连通,所述喷水管(17)外套有能够相对其转动的转动喷管(19),所述转动喷管(19)的侧壁开设有多个喷孔(20)。
3.根据权利要求2所述的一种浓缩釜,其特征在于,所述喷水管(17)的外径大于所述高压水管(16)的外径,所述转动喷管(19)的上端设置有外套所述高压水管(16)的限位环(21)。
4.根据权利要求1所述的一种浓缩釜,其特征在于,所述蒸发筒(11)的外壁与所述釜体(1)的内壁之间连接有多条竖向设置的连接条(12)。
5.根据权利要求1所述的一种浓缩釜,其特征在于,所述釜体(1)的下部呈锥形。
6.根据权利要求1所述的一种浓缩釜,其特征在于,所述密封塞(6)的外周设置有外螺纹,所述排液管(5)下部的内壁设置有与所述密封塞(6)螺纹连接的内螺纹,所述密封塞(6)的外端设置有旋钮(7)。
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