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玻璃分相共沸塔头(又称分相回流头、油水分离塔头、恒沸精馏头)是共沸精馏(恒沸精馏)装置塔顶的关键专用部件,集蒸汽导向、冷凝液收集、静置分相、有机相回流与水相采出于一体,广泛用于乙醇 — 水等近沸 / 共沸物系的脱水精制、反应精馏带水酯化以及高校化工原理实验教学装置。
在共沸精馏操作中,向物系加入少量夹带剂(如环己烷、苯、正戊烷等),夹带剂与水形成低共沸物从塔顶蒸出。蒸汽经塔头上升通道进入顶部冷凝管,冷凝为液相后流入塔头中部的分相沉降室;由于有机相(夹带剂相)与水相互不相溶且密度差较大,在沉降室内静置后自动分层 —— 上层为富夹带剂的有机相,下层为富水相。有机相经溢流支管连续回流至精馏塔上部循环使用,水相经底部旋塞定时放出或连续采出。如此夹带剂在系统内循环,水从塔顶不断脱除,塔釜即可得到脱水后的产品(如无水乙醇)。塔头结构设计上兼顾两种工况:需要普通精馏时,关闭分相支路,冷凝液直接经回流支管回到塔内,实现混相回流。
表格
| 部件 | 说明 |
|---|---|
| 塔体下接口 | 标准磨砂口,接精馏柱(填料塔 / 塔板)上端 |
| 蒸汽上升管 | 中央通道,将塔顶蒸汽导入顶部冷凝管 |
| 冷凝管接口 | 上口接蛇形或球形冷凝器 |
| 分相沉降室 | 垂直圆筒,带刻度或视窗,供两相静置分层 |
| 回流支管 | 上层有机相溢流回流至塔内,带活塞调节回流量 |
| 采出(放水)支管 | 位于沉降室下部,带玻璃 / 四氟活塞,放出下层水相 |
| 摆动回流结构(选配) | 配合电磁 / 气动回流比控制器,按时间比例分配回流与采出 |
一物两用:既可在共沸精馏工况下实现分相回流、连续分水,又可在普通精馏工况下实现混相回流,切换方便;
分相清晰:分相室采用高硼硅透明玻璃,可直接观察两相界面位置和分层效果,便于判断夹带剂平衡和放水量;
回流可调:回流支管和采出支管均设活塞,手动即可调节回流量和采出量,也可外接电磁摆动回流头实现自动回流比控制;
标准磨口:各连接口采用标准磨砂口,与精馏柱、冷凝管、接收瓶互换性好,密封可靠;
耐温耐蚀:高硼硅玻璃耐受乙醇、环己烷、苯等常用溶剂及共沸物系,化学稳定性好,适合常压及减压操作;
教学与科研兼顾:结构直观、现象明显,是化工原理 "恒沸精馏" 实验的标准塔头部件,也适合小试、中试装置使用。
广泛用于乙醇 — 水共沸脱水制无水乙醇、酯化反应(如乙酸丁酯等)中带水反应精馏、溶剂脱水回收以及精细化工、制药、石油化工实验室和教学装置中,配套玻璃填料塔、塔釜再沸器、冷凝器及回流比控制器组成完整的共沸精馏实验 / 小试系统。
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