[其他]一種實驗室用新型玻璃蒸餾水器

無效

• 申請號: 87209937
• 申請日: 1987-07-11
• 公開（公告）號: CN87209937U
• 公開（公告）日: 1988-04-06
• 發明（設計）人: 孫繼忠
• 申請（專利權）人: 孫繼忠
• 主分類號: B01D3/00
• 分類號: B01D3/00
• 代理公司: 北京大學專利事務所
• 代理人: 邵可聲

本實用新型屬于蒸餾技術領域。

現有常見售品一級蒸餾水器及二級蒸餾水器雖然早已在實驗室中廣泛使用，但均未注意到蒸餾母液中的非揮發性雜質可以隨著沸騰氣泡在液面破裂的同時可以產生許多母液微滴以氣溶膠形式隨著蒸汽一起被帶進冷凝管而造成蒸餾水水質不高的這一事實。氣溶膠的粒徑越小隨著蒸汽可以飛行很遠的距離。因此，往往一級蒸餾水如達不到所要求的標準就再蒸一次，即用二級蒸餾水器，以進一步提高水質。這樣做的明顯缺點是需要更高的能源消耗為代價。

本實用新型就是針對上述事實，在一級蒸餾水器中增加一個蒸汽和雜質氣溶膠的分離器以提高一次蒸餾水的水質而設計的。它不同于塔板式分餾器，其特點是在同樣的加熱條件并基本上保持原有出水速率的情況下提高了餾出液的質量。

以下用一個玻璃吹制的二級分離器作為實施例作原理說明：

蒸汽和氣溶膠微粒首先從側進口1進入一次分離管6，氣溶膠微粒以一定速度撞擊管6的內壁表面其中較大的微粒被減速而阻留下來隨同部分被冷凝的蒸汽一起變成液滴從管6的底端回流到蒸餾瓶中。由于回流出口被拉制成小口，其直徑約1至2毫米，遠小于蒸汽入口，因此能形成一個水封，蒸汽只能從側口1進入管6。一次分離管6、側進口1、出口3和回流端2一起組成一級氣溶膠分離器。管6的出氣口3也是側向的，其方向和1相反，所以經一次分離后的蒸汽和氣溶膠沿管6上升一段距離后改變方向從3處進入二次分離管7并與管7內壁作第二次碰撞。管7以一定高度處于外界空氣的直接冷凝之下，將有利于較小的氣溶膠微粒阻留下來而達到進一步分離的目的。碰撞后的氣體又再次改變方向回旋向下至反向于3的出氣側口5處進入支管9送冷凝器。支管9向上傾斜以保證回流下來的液滴不能進入冷凝器而只能從管7底端的回流管4回流入蒸餾瓶中。回流管4同樣拉成細口以形成水封隔絕蒸汽直接從4端進入管7。管7、進氣口3、回流管4、出氣口5和支管9構成了第二級分離器。當然不難設計成一個三級分離器。這類多級分離器原理上的特點是氣路多次變向后上下折返，氣流從中心逐級向外，通過一定高度的管路利用外界環境空氣的逆流冷卻作用，提高了分離效率。

本分離器配上蒸餾瓶和冷凝管即構成了一種新型的一級蒸餾水器。

二級分離器的參考尺寸和附圖說明：

材料為硬質玻璃，磨口可配蒸餾瓶及冷凝器。

管6為一級分離管，內徑約1.2到1.5厘米，上端封口下端拉尖截斷，斷口內徑1到2毫米為回流端2。入氣口1和出氣口3（也即第二級分離器的進氣口）孔徑1到1.2厘米，1的中心到端2的距離約3到4厘米。管6的高度視下一級分離管的高度而定，3的中心到管6封頂的距離約2到2.5厘米。7為二級分離管，內徑為2.5到3厘米，一端封頂另一端則封接于管6入氣口1的上方0.5到1厘米處并接一個內徑為0.5到0.8厘米，長度為1.5到2厘米的回流管4，其回流液出口也拉尖同2。管7頂端到出氣口5（孔徑同1或略大）距離可在10到15厘米內選取，應兼顧蒸餾速度和蒸餾分離的質量。管9為向上傾斜的通向冷凝器的支管。8為磨口，在支管9下方1到2厘米處配蒸餾瓶；10為磨口配冷凝器。

用本分離器以及只保留第一級的分離器和售品一級蒸餾水器、二級蒸餾水器在基本相同的條件下：同樣的熱源，相同的水質和水量作了餾出液質量的比較，水質測定用電導儀。由于本裝置只對非揮發性的溶質能有效地分離而對易揮發的雜質和普通蒸餾器一樣不能有效地分離，因此實驗中用的被蒸液是用普通自來水加入適量固體氫氧化鈉和少量高錳酸鉀以氧化破壞可能存在的低沸點有機物。其結果如下：

市售一級蒸餾水器 蒸餾水電導率4.3μΩ^－1

市售二級蒸餾水器 蒸餾水電導率1.7μΩ^－1

加入一級分離器后的一級蒸餾水器 蒸餾水電導率3.0μΩ^－1

加入二級分離器后的一級蒸餾水器 蒸餾水電導率2.0μΩ^－1

用一級分離器回流水封中的液體一滴，滴入測定中的蒸餾水中，其電導率立即上升。從上述結果和現象表明，分離器是有效的。

實驗表明裝有分離器的一級蒸餾水器在同樣熱源條件下與市售一級蒸餾水器相比出水速率幾乎一樣。如果類似地設計成一個三級分離器可以設想將進一步提高水質，能同市售二級蒸餾水器相比美但能源消耗將明顯低于二級蒸餾水器，其節能效果是顯而易見的。

本分離器對那些反其道而行之，只求濃縮貴重產品的行業也將同樣是有吸引力的。

本新型對那些不宜使用離子交換水的行業無疑將收到良好的經濟效果。