[发明专利]一种实验室生物化工气体分离提纯装置

说明书

本发明涉及分离提纯技术领域，具体揭示了一种实验室生物化工气体分离提纯装置，包括冷凝器顶部开设有进气口，冷凝器侧面连通有回流上管，冷凝器固定安装于塔顶罐顶部，塔顶罐底面呈漏斗状且底端开设有出液口，塔体固定连接于塔顶罐底部，出液口插入塔体顶部开口内，塔釜固定连接于塔体底部，塔釜底部开设有下液口，塔釜侧面连通有回流下管，回流下管连通至回流上管，塔釜内盛装有溶剂，蒸汽发生器连通至塔釜侧壁；通过设置各组件形成一套适用于实验室研究操作的低温精馏系统，结构简单，流程合理，操作难度较低，且能耗较低，同时又保证了分离提纯的纯度和效率。

技术领域

本发明涉及分离提纯技术领域，具体为一种实验室生物化工气体分离提纯装置。

背景技术

实验室进行生物化工领域的研究时，常常需要将成分复杂的生物化工气体进行分离和提纯。现有的气体分离提纯方式多种多样，包括冷凝和蒸馏、吸收、吸附和膜分离等，有助于人们根据气体成分的具体组成进行选择。其中的一种分离提纯方式叫做低温精馏。

低温精馏，顾名思义是在低于某种气体沸点温度下进行精馏。低温精馏和蒸馏的区别在于，其具有两个回流，即液相回流和气相回流。目前，低温精馏技术为很多的工业气体生产厂进行工业化批量制备所采用。尽管低温精馏对气体混合组分的分离提纯效果较好，但其工艺复杂，操作难度较大，且能耗较高，因此目前实验室进行研究时仍普遍采用常见的蒸馏方式进行混合气体的分离提纯。因而，研究出一种能够适用于实验室研究的低温精馏装置就成为了技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种实验室生物化工气体分离提纯装置，具备提纯纯度和效率高，操作难度较低，适用于实验室操作，且能耗较低的优点，解决了常见的蒸馏分离提纯装置提纯纯度和效率较低，而工业化低温精馏系统能耗高，操作难度大的问题。

本发明的一种实验室生物化工气体分离提纯装置，包括冷凝器，冷凝器顶部开设有进气口，冷凝器侧面连通有回流上管；塔顶罐，冷凝器固定安装于塔顶罐顶部，塔顶罐底面呈漏斗状且底端开设有出液口；塔体，塔体呈中空筒状，塔体固定连接于塔顶罐底部，出液口插入塔体顶部开口内；塔釜，塔釜固定连接于塔体底部，塔釜底部开设有安装有开闭阀门的下液口，塔釜侧面连通有回流下管，回流下管上安装有调节阀并连通至回流上管，塔釜内盛装有溶剂，溶剂液面位置低于回流上管连通口的位置；蒸汽发生器，蒸汽发生器连通至塔釜侧壁，蒸汽发生器的连通口正对回流下管的连通口，蒸汽发生器的连通口安装有调节阀。本方案通过设置各组件形成一套适用于实验室研究操作的低温精馏系统，结构简单，流程合理，操作难度较低，且能耗较低，同时又保证了分离提纯的纯度和效率。

本发明的一种实验室生物化工气体分离提纯装置，其中塔顶罐、塔体和塔釜均密封连接，塔釜侧壁连通有增压器。

本发明的一种实验室生物化工气体分离提纯装置，其中塔釜内固定嵌装有分布器，分布器位置高于蒸汽发生器流通口和回流下管连通口的位置。本方案通过设置塔釜内固定嵌装有分布器，使落下的液相通过分布器均匀流入溶剂内，一方面增大了液相和水蒸气的接触面积，另一方面也有利于液相和溶剂的混合相溶，有效提升了分离提纯的纯度和效率。

本发明的一种实验室生物化工气体分离提纯装置，其中回流上管和回流下管之间连接有水蒸气回收罐。本方案通过设置水蒸气回收罐，能够回收水蒸气进行重复利用，有利于节约成本。

本发明的一种实验室生物化工气体分离提纯装置，其中水蒸气回收罐外壁环绕有加热丝。本方案通过设置水蒸气回收罐外壁的加热丝，以保持回流气相的温度，避免其流入回流上管后温度降度发生冷凝，进而残留于回流上管内。

本发明的一种实验室生物化工气体分离提纯装置，其中水蒸气回收罐内填充有竹炭层。