[發明專利]一種實驗室用毛細旋轉蒸發原理、工藝及其設備

在審

• 申請號: 201410341443.7
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104069644A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 孫先玉;孫博;施繩林;張秀珍;王維;李冬梅
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種實驗室用毛細旋轉蒸發原理、工藝及其設備，其特征在于包括以下步驟：

本發明實驗室用毛細旋轉蒸法原理為毛細管自然上升法；

毛細管自然上升力其幾乎是不受任何受力方向的作用與影響；當干凈的玻璃毛細管插入液體中時，在此液體能潤濕毛細管壁的情況下，借助液體表面張力的作用，液體沿毛細管上升，直到上升的力(2πγcosθ)被液柱的重力(πr²ρgh)所平衡而停止上升，即：

2πγcosθ＝πr²ρgh?????????????(1)

整理(1)式，得到：

γ=r2ρgh2cosθ---(2)]]>

式中：γ為表面張力，r為毛細管直徑，ρ為液體密度，g為重力加速度，h為液柱高，θ為接觸角；

液膜有自動收縮的趨勢，這種收縮表面的力就是表面張力；其物理意義在于沿著與表面相切的方向，垂直通過液體表面上任一單位長度收縮表面的力，通常存在表面張力，其單位用mN/m表示；

任何液體，在一定的條件下均有一定的表面張力，如水在20℃時的表面張力為72.75mN/m；

本發明涉及一種實驗室用毛細旋轉蒸發原理、工藝及其設備，其依據于毛細管在水相或溶劑相中存在的表面張力現象，并借助于液體的存在的表面張力實現了實驗室用毛細旋轉蒸發工藝及其設備；

本發明的實驗室用毛細旋轉蒸發工藝依據于毛細管在液相中存在的表面張力現象，并借助于液體固有的溶劑表面張力而加速溶劑的毛細組合、耦合化冷凝、分離及其溶液的實驗室用旋轉蒸發濃縮；其工藝流程為：見圖1；

本發明的實驗室用毛細旋轉蒸發工藝設備流程為：見圖2；

本發明的實驗室用毛細旋轉蒸發器，主要包括：毛細旋轉蒸發再沸加熱器①、耦合化汽液分離器②、毛細旋轉冷凝吸嘴組合器③、毛細旋轉蒸發組合、耦合化冷凝器④、接管⑤、接管⑥、水浴或油浴熱媒⑦、空氣或水等冷媒⑧、不凝性氣體⑨；

毛細旋轉蒸發組合、耦合化冷凝器④主要由毛細旋轉冷凝吸嘴管束③及其毛細旋轉冷凝管束⑩組成；

本發明毛細旋轉蒸發器加工簡單，適用能力強，蒸發原理清晰、合理，特別適用于溶劑的常壓旋轉蒸發，實現了溶液旋轉蒸發新原理、新工藝及其新設備的應用；

本發明實驗室用毛細旋轉蒸發器是通過溶液的不斷再沸及其諸多毛細旋轉蒸發管束其液體表面張力的作用實現溶劑蒸汽的不斷冷凝和排除而實現溶液的濃縮與溶劑的毛細旋轉蒸發分離；溶液毛細旋轉蒸發的再沸與諸多毛細束冷凝、分離、濃縮已經組合、耦合化成一體化蒸發；再沸通過外加熱源如水浴或油浴加熱來實現，毛細旋轉蒸發通過諸多毛細旋轉蒸發管組合化的液體表面張力的作用實現溶劑的自然直接或間接的風冷凝或直接或間接的水冷凝及其排除，進而實現了溶液的旋轉蒸發濃縮與溶劑的毛細旋轉蒸發冷凝分離；

本發明毛細旋轉蒸發器排液效果好，工作效率高，節能、低碳、高效。