弧形油水回流分离器的制作方法与工艺

日期:2019-05-22 09:22:18


本实用新型涉及一种通用油水回流分离装置,具体为弧形油水分离器。

背景技术:
Dean-Stark装置是美国矿业局的E.W.Dean和D.D.Stark为了测定石油中的水分含量而设计的,其原理是利用混合物中各组分的沸点、密度、溶解性的差异性。Dean-Stark装置的优势在此后的社会发展中显现出来,它不仅可以测量石油中水分含量,还可以测量诸如食品中的水分含量,同时更多地应用于大量的生成水的可逆的有机合成反应中,提高反应转化率。在众多的经典化学作图软件如chemoffice、chemdraw中,该装置已被设定为不可更改的标准装置图,让人感觉已经完美到不可更改的程度。事实上,这个装置在诞生了近百年的时间里,没有人对其再深入研究,但是它确实是有缺陷的。Dean-Stark装置的重大缺陷源自于它的h(或H)型造型,这使它重心严重的偏离,这个缺陷因为它的使用环境和使用者而得以被放大到不可忽视。在被使用时,它必须要在本已偏离重心的上端口再连接较重的冷凝管。在学校里,使用者往往是一批有一批的新学生,打碎该装置是经常的事,甚至其上的冷凝管也经常难以幸免。就算是企业里的熟练操作工,也是稍有不慎便会将其打破,原因就是因重心偏离造成的易损性。因为现实社会的玻璃工的稀缺性,大量的玻璃装置的些许损坏都会变成一无是处的垃圾,玻璃垃圾除了污染环境,还会产生安全隐患。Dean-Stark装置的次要缺陷是分水磨口旋塞和分水管。在这个仪器的使用环境中,分水磨口旋塞不是必须要用到的,而且是易损的,制作成本还比较高,大约占到整个装置的30%左右;常规的分水管比较长且粗,大部分没有标示刻度,这不仅仅浪费了材料,还不利于使用者进行操作,降低了操作的准确性。

技术实现要素:
为了弥补上述的缺陷,本实用新型提供了一种弧形油水回流分离器。本实用新型的技术方案是:一种弧形油水回流分离器,包括冷凝器、油水分离器、溶液接收器,上部为冷凝器,中部为油水分离器,下部为溶液接收器,三者以磨口方式连接相通,核心装置为弧形油水回流分离器。弧形油水回流分离器的蒸汽上升管为半圆形的弧形管,分水管上端与冷凝管同口径,向下逐渐变细,在渐变区标有简易水位刻度,在接近弧形管下端时与弧形管反向弯折一定的长度,在末端连有带铁夹的橡皮管。本实用新型与现有的Dean-Stark装置相比,具有以下优势。(1)弧形管和分水管的设计使整个装置重心居中或极度居中,增加了整个装置的稳定性,减少了易损性,使操作者操作更简单。(2)弧形管的设计节约了耗材,同时具有一定的艺术性。(3)小铁夹及橡皮管的设计,大大减少了制作成本和材料成本,减少了易损性。(4)简易的水面标示刻度的标注,使操作者操作更加简单且准确性提高。附图说明图1为本实用新型应用整体结构示意图。图2为核心装置弧形油水回流分离器结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本实施例做进一步的描述。一种弧形油水回流分离器,包括上磨口1、水位标示刻度2、蒸汽上升管3、下磨口4、水分离管5、橡皮管6、小铁夹7。本实用新型所述的水位标示刻度2为简易刻度标示。本实用新型所述的蒸汽上升管3为半圆弧形。本实用新型所述的水分离管5上端与冷凝管同口径,向下逐渐变细,在渐变区刻上简易水位标示刻度,在接近弧形管下端时与弧形管呈反向弯折,伸展到一定长度,在管的末端连接上橡皮管6和小铁夹7。本实用新型的工作原理如下:向溶液接受器中装填沸石(或磁力搅拌子)以及某些酯化反应原料(如制备乙酸正丁酯的原料),安装在加热装置上。油回流接收器向上连弧形油水回流分离器,将弧形油水回流器末端小铁夹封闭,向里填加少许定量的水,水位至水位标示刻度附近,弧形油水回流分离器向上再连接冷凝管。打开冷凝水,打开加热装置。低沸点反应原料及产物水分因受热变为蒸汽,沿弧形管上升。蒸汽上升至冷凝管的低温区冷凝为液体,滴至水分离管,同时呈现油水两层。在反应过程中,水层油层均逐渐上升。待油层升至弧形管,则沿弧形管流回溶液接收器。待水层升至弧形管,则需打开小铁夹,放出一部分水,使水层再回到水位标示刻度附近。反应继续进行时,反复通过控制小铁夹来控制水位,使反应生成的水不断分离出来,同时让未反应的原料或已反应的产物回流到溶液接收器里。本实用新型可根据反应物量的多少制成各种规格的。应用实例将本实用新型装置应用于大学化学教学实验乙酸正丁酯的制备。本装置除了能顺利完成油水回流分离使反应进行的工作外,还有利于学生进行安全准确地操作。同时,与传统产品相比,本实用新型制作技术和材料成本均有所下降。

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