防爆実験精留双塔連続装置精留分離装置

防爆実験精留双塔連続装置精留分離装置

一、製品の概要

防爆実験精留双塔連続装置は化学工業、製薬、新エネルギーなどの分野のために設計された実験室級精留分離設備である。この装置は二重塔直列/並列設計を採用し、独立に運行することができ、組み合わせて操作することもでき、常圧精留、減圧精留、共沸精留、抽出精留などの多種の分離技術を実現することができる。

一連の装置は実験室の安全需要を十分に考慮し、防爆電気制御システムを備え、可燃性、易爆性有機溶剤の精製分離実験に適し、精密化学工業の研究開発、医薬中間体の精製、溶剤の回収などのシーンの理想的な選択である。

二、構造と組成

2.1ツインタワーシステム

本装置は精留塔1と精留塔2の2セットの塔体から構成され、技術パラメータは以下の通り：

パラメータ項目精留塔1（通常分離塔）精留塔2（補助分離塔）

塔体規格φ26×1000 mmガラスフィラー塔φ26×1200 mm真空銀メッキ精留カラム

フィラータイプステンレスθメッシュリングフィラーステンレスθメッシュリングフィラー

側口に5測定口を配置し、多点サンプリングに便利で側口がなく、密封性がより良い

保温方式電気熱帯加熱保温外壁導電膜加熱保温

測定精度温度計リアルタイム表示温度計リアルタイム表示、精度±0.1℃

塔体は高ホウ素シリコンガラス材質を採用し、耐食性、耐高温性があり、同時に塔内の気液接触と物質移動過程を直観的に観察することができ、教育デモと技術研究に重要な意義がある。

2.2コア部品の配置

・加熱システム：ステンレスヒータ×2台、単台電力0.6 kW、防爆電気加熱管を採用し、温度と塔頂部還流自動インターロック制御

・凝縮システム：塔頂部に蛇管凝縮器×2台を配置し、そのうち1台は油水分相構造であり、共沸精留操作に適している

・供給システム：250 mL高位ガラス添加瓶×2セット、蠕動ポンプを搭載して供給流量を正確に制御する（0.1-100 rpm調整可能）

・真空システム：真空ポンプ、バッファタンク、バルブ、真空圧力計を含み、1-1000 mbarの広い範囲の圧力制御を実現できる

・温度モニタリング：K型熱電対温度計×5個、測定温度範囲0-100℃、精度等級±0.1%

・還流比制御器：2台の還流比を独立に制御し、還流量と摘出量の割合を正確に調節できる

・液体流量計：LZB-6回転子流量計×2台、流量範囲0.2-2 L/h

2.3制御システム

装置は知能計器制御システムを備え、PID調節+制御可能なシリコン移相調圧制御方式を採用し、温度制御精度は±1℃に達することができる。システムの特徴：

・485通信インタフェース：上位機と接続でき、コンピュータ遠隔監視とデータ収集を実現する

・手動/自動デュアルモード：手動操作と全自動プログラム制御をサポートする

・多重安全保護：過熱保護、乾焼保護、漏電保護

・タッチスクリーン操作インタフェース：タブレットタッチパソコンを選択可能、全過程デジタル制御

三、動作原理

精留は液体混合物中の各成分の揮発度の異なる特性を利用して、気液二相逆流接触を通じて物質移動伝熱を行い、それによって成分分離を実現する過程である。

本装置のツインタワーシステムのワークフローは以下の通りである：

```

原料液予熱器精留塔1（中部供給）

↓

┌┴┐

↓ ↓

塔頂（軽成分）塔釜（組換え成分）

↓ ↓

凝縮器冷却部が気化して戻る

↓ ↓

還流分配（一部戻入）塔底製品の採取

↓

製品収集（塔2二次精留に入ることができる）

```

キー制御パラメータ：

・還流比：塔頂部が塔に還流する液体量と塔頂製品量の比は、分離効果に影響するコアパラメータである。還流比が大きいほど分離純度は高くなるが、エネルギー消費量もそれに応じて増加する

・理論塔板数：本装置のフィラー塔は10-50枚の理論塔板に達することができ、分離効率が顕著である

・操作圧力：常圧/減圧（10-100 kPa）

四、機能特徴

4.1多様な動作モード

アクションモード適用シーンの特徴

単塔独立操作単一成分の予備分離プロセスが簡単で、迅速な検証

二重塔直列高純度製品は二級精留を要求し、純度≧92%

双塔並列異なる材料の同時処理処理量が大きく、効率が高い

減圧精留熱感受性物質は操作温度を下げ、分解を減らす

共沸精留共沸系を分離して油水分相器を配備し、共沸制限を突破する

4.2工程化設計理念

・箱式レイアウト：装置構造がコンパクトで、外形寸法が約2600×2200×4000 mmで、ユニバーサルホイールと足を束縛し、移動が便利である

・アルミニウム形材フレーム：精緻なアルミニウム形材フレーム、難燃性、耐久性

・工事化標識：設備の位置番号、管路の流れ方向の矢印及び標識、警告標識などを含み、工事化設備の規範に符合する

・透明観察段：塔体にガラス観察段を設置し、塔板上の気液伝質過程をリアルタイムで観察できる

4.3安全防護配置

・防爆制御箱：すべての電気部品の集中配置、隔離式取り付け

・過電圧保護：安全弁を配置し、システムの過電圧を防止する

・乾焼防止保護：塔釜液位監視、加熱器の乾焼損傷を避ける

・接地保護：機械全体の確実な接地

五、応用分野

5.1典型的な品目体系

・エタノール−水システム：常用教育実験材料、塔頂製品濃度は92%以上に達することができる

・ファインケミカル：医薬中間体精製（純度99.9%以上）

・香料/香料：異性体分離

・新エネルギー分野：リチウム電池電解液（エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート）精製

・溶媒回収：DMF、THFなどの有機溶媒回収、回収率≧95%

5.2適用シーン

・大学教育：化学工業原理実験、精留操作の実訓

・科学研究院所：技術開発、小試験研究

・企業研究開発：新製品精製技術の探索

六、技術優勢

6.1ツインタワーの共同メリット

対比項単塔装置本双塔装置

分離精度が中程度に高い（2級精留可能）

操作の柔軟性単一モードの複数の組合せモード

処理能力固定拡張性（並列運転）

研究開発適応性は通常の材料適用の複雑なシステムに適用される

6.2性能比較

従来の板式塔に比べて、本装置で採用されている充填材塔の設計は以下の利点がある：

・圧力降下：理論板1メートル当たりの圧力降下はわずか0.01-0.3 kPaで、板式塔の約1/5である

・分離効率が高い：規則充填材HETPは0.15-0.5メートルに達することができる

・保持液量が小さい：感熱性材料に適し、滞留時間が短い

・操作弾性が大きい：異なる処理量の需要に適応する

防爆実験精留双塔連続装置精留分離装置

防爆実験精留双塔連続装置は高分離効率、操作柔軟性、安全信頼性を一身に集め、ファインケミカル、製薬、新エネルギーなどの分野の実験室分離精製の理想的な設備である。大学教育のデモンストレーション、科学研究技術の開発、または企業の小試験中の試験にかかわらず、本装置は安定的で効率的な分離ソリューションを提供することができる。

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