本發明涉及一種電加熱式小液量快速蒸餾裝置，特別是一種加熱功率可調、蒸餾速率可控的小液量快速蒸餾裝置。
背景技術：
蒸餾是一種利用混合液體或液固體系中各組分沸點的不同，使低沸點組分蒸發、再冷凝以分離整個組分的熱力學分離工藝，是由蒸發和冷凝兩種基本單元操作聯合的操作過程，具有方法簡單、實用、綠色等特點，在化學、化工、制藥、水質分析等領域中被廣泛應用。針對蒸發、冷凝量僅在數百毫升內的小液量物系的分離問題，目前傳統的蒸餾裝置都使用玻璃蒸餾燒瓶和玻璃冷凝管，并采用酒精燈、電爐、水浴或油浴等方式加熱。但以上方式均存在耗能高、熱能利用率低、蒸發冷凝效率低(耗時)等問題，針對要求變速蒸餾或快速蒸餾分離的場合，傳統的蒸餾裝置將無法勝任。
技術實現要素：
為了克服傳統蒸餾裝置存在的上述缺陷，本發明提供一種結構簡單、操作方便、加熱功率可調、蒸餾速率可控的電加熱式小液量快速蒸餾裝置。
本發明解決上述問題的技術方案是：
一種小液量快速蒸餾裝置，包括蒸發罐、冷凝罐、冷卻管和控制器。
所述蒸發罐的內頂面和內底面均為平面，且蒸發罐的罐頂設有進料管和出汽管，蒸發罐的罐底設有出液管，進料管和出液管上均設有電磁閥，所述電磁閥均與控制器相連；蒸發罐的外底面上設有用于給蒸發罐加熱的加熱器；加熱器連接有可調節加熱功率的調壓裝置，調壓裝置與控制器相連；
所述冷凝罐位于蒸發罐的上方，所述冷凝罐的罐底設有進汽管，且所述進汽管與蒸發罐的出汽管連通，冷凝罐與蒸發罐通過進汽管和出汽管連通；冷凝罐的罐頂為蝶形封頭，冷凝罐的罐底為錐形封頭，錐形封頭的中心通過冷凝液出液管與冷卻管的開口連通，冷卻管的出口通往盛放裝置；
所述冷凝罐外和所述冷卻管外均設有夾套，所述夾套上設有冷卻液出口和冷卻液進口，所述夾套分別與冷卻系統連通。
進一步，所述加熱裝置包括平鋪在蒸發罐外底面的電加熱盤，電加熱盤的加熱面為不銹鋼圓形平面，且電加熱盤的加熱面焊接在蒸發罐的外底面上；蒸發罐罐底的出液管穿過加電熱盤的中心。
進一步，所述冷凝液出液管為弧形管。
進一步，所述的蒸發罐為中空的圓柱形罐體，且蒸發罐外側包覆有保溫棉。
進一步，所述的蒸發罐出汽管與冷凝罐進汽管之間通過第一不銹鋼接頭連接。
進一步，冷凝液出液管與冷卻管之間通過第二不銹鋼接頭連接。
進一步，冷凝罐的高度為h1，冷凝罐的進汽管的頂口距離冷凝罐內底面的高度為h2，且h2<h1/2。
進一步，控制器通過控制信號線與電磁閥、調壓裝置相連。
進一步，調壓裝置通過交流電源線與電加熱盤的電加熱管連接。
進一步，冷凝罐為圓柱形罐體。
本發明的有益效果主要表現在：
1、裝置結構簡單，蒸發效率、冷凝效率、集液效率和熱能利用效率高，且加熱功率可調、蒸餾速率可控，裝置安全性高、靈活性和適應性強；
2、操作便利、簡單易用，可廣泛應用于化學、化工、醫療、水質分析等領域中小液量物系的高效自動蒸餾。
附圖說明
圖1是本發明的整體結構示意圖。
具體實施方式
一種小液量快速蒸餾裝置，包括蒸發罐10、冷凝罐13、冷卻管21和控制器1。
所述蒸發罐10的內頂面和內底面均為平面，且蒸發罐10的罐頂設有進料管3和出汽管5，蒸發罐10的罐底設有出液管7，進料管3和出液管7上均設有電磁閥2、6，所述電磁閥2、6均與控制器1相連；蒸發罐10的外底面上設有用于給蒸發罐10加熱的加熱器；加熱器連接有可調節加熱功率的調壓裝置4，調壓裝置4與控制器1相連；調壓裝置4通過給加熱器輸送不同大小的電壓，實現對加熱功率的調節。
所述冷凝罐13位于蒸發罐10的上方，所述冷凝罐13的罐底設有進汽管14，且所述進汽管14與蒸發罐10的出汽管5連通，冷凝罐13與蒸發罐10通過進汽管14和出汽管5連通；冷凝罐13的罐頂為蝶形封頭12，冷凝罐13的罐底為錐形封頭19，錐形封頭19的中心通過冷凝液出液管18與冷卻管21的開口連通，冷卻管21的出口24通往盛放裝置。
所述冷凝罐13外和所述冷卻管21外均設有夾套11、22，所述夾套11、22上分別設有冷卻液出口16、20和冷卻液進口17、23，所述夾套11、22通過冷卻液出口16、20和冷卻液進口17、23分別與冷卻系統連通，冷卻系統分別給夾套11、22提供冷卻介質，以冷卻冷凝罐13和冷卻管21。
冷凝罐13的夾套11的冷卻液出口16位于冷卻液進口17的上方；冷卻管21的夾套22的冷卻液出口20靠近冷卻管21的開口，冷卻管21的夾套22的冷卻液進口23靠近冷卻管21的出口24。
所述加熱裝置包括平鋪在蒸發罐10外底面的電加熱盤8，電加熱盤8的加熱面為不銹鋼圓形平面，且電加熱盤8的加熱面焊接在蒸發罐10的外底面上；蒸發罐10罐底的出液管7穿過電加熱盤8的中心，調壓裝置4為電加熱盤8提供可調節大小的電源。
所述冷凝液出液管18為弧形管，避免積液。
所述的蒸發罐10為中空的圓柱形罐體，且蒸發罐10外側包覆有保溫棉9。
所述的蒸發罐10出汽管5與冷凝罐13進汽管14之間通過第一不銹鋼接頭15a連接。
冷凝液出液管18與冷卻管21之間通過第二不銹鋼接頭15b連接。
冷凝罐13的高度為h1，冷凝罐13的進汽管14的頂口距離冷凝罐13內底面的高度為h2，且h2<h1/2。既防止蒸發罐爆沸液對冷凝液的污染，同時又強化蒸汽對流，促進冷凝。
控制器1通過控制信號線與電磁閥2、6、調壓裝置4相連。
調壓裝置4通過交流電源線與電加熱盤8的電加熱管連接。
冷凝罐13為圓柱形罐體。
本發明的工作原理是：
控制器1先關閉出液管7的電磁閥6，然后打開蒸發罐10的進料管3的電磁閥2，通過進料管3將待蒸餾的物料加入到蒸餾罐10中。待加完物料后關閉進料管3的電磁閥2，分別打開冷凝罐13的夾套11和冷卻管21的夾套22的冷卻系統開始冷卻，控制器1輸出最大的電流信號去控制調壓裝置4，使調壓裝置4輸出最大的電壓給電加熱盤8進行加熱。蒸發罐10內的液體受熱后快速升溫，一定時間(該時間需提前預設)后達到沸騰狀態，沸騰后控制器1將輸出電流信號調小至一定程度，減小加熱功率，控制一定的蒸餾速率，蒸汽由蒸發罐10的出汽管5經冷凝罐13的進汽管14進入冷凝罐13內腔進行擴散，與低溫的蝶形封頭12及冷凝罐13的夾套11的內壁面接觸后冷凝液化，液滴沿內壁下流收集至冷凝罐13的錐形封頭19內，并流經冷凝液出液管18流入冷卻管21進一步冷卻降溫，冷凝罐13內少量未冷凝的蒸汽隨冷凝液進入冷卻管21進一步冷凝和降溫，最后，冷凝液從冷卻管出口24流出，蒸餾一定時間后，控制器1調節輸出電流至最小，停止加熱，得到收集后可獲得最終的餾出液。
本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍也包括本領域技術人員根據本發明構思所能夠想到的等同技術手段。