冷凝管

冷凝管是在化学实验室中用于冷凝气体和蒸汽的设备。 根据预期用途和工作温度，使用不同类型的冷却器。 冷却效果基于冷却器冷却表面上的传热过程。 除了冷却液温度外，冷却效果的一个重要标准是冷却表面的大小，因为可以传递的热量与冷却器的表面积成正比。 冷却表面是冷却器的重要设计特征。 通过冷却螺旋等特殊形状可实现较大的冷却表面。

从应用方面来看，产品冷却器和回流冷却器之间存在区别。 在前者的情况下，蒸馏过程中产生的冷凝物作为产品排放。 另一方面，回流冷凝器设计用于冷凝蒸汽并将其返回蒸馏器。

产品冷却器，如李比希冷却器或盘管冷却器，在“下游”使用以分离馏出物，馏出物收集在接收容器中，可选地使用蜘蛛或 Anschütz-Thiele 推进器。

回流冷凝器总是以垂直布置使用。 采用这种设计，冷凝水流回烧瓶，由于外部热输入或释放的反应热，冷凝水从烧瓶中上升。

在大多数情况下，流动的水被用作冷却剂。 对于高度挥发性的冷凝物，例如乙醛，可以使用冷却恒温器将冷却水冷却至较低温度并进行循环。

在许多情况下，对于沸点高于 120 °C 的高沸点介质，静水就足够了。 在 160 °C 以上的温度下，环境空气通常足以作为冷却介质。

冷却介质根据逆流原理送入冷却器。

Allihn 冷却器的管子比 Liebig 冷却器的管子宽，并且在一定间隔内呈球形收缩。 这导致明显更大的冷却表面和更强的蒸汽湍流。 这种类型的冷却器也很便宜，几乎专门用作回流冷却器。

Dimroth 冷却器由管内的冷却盘管组成。 该型冷却器冷却面大，主要用作回流冷却器，也可用作产品冷却器。

李比希冷却器，由带有水套的直玻璃管组成。 它主要用作蒸馏中的产品冷却器，也可以在高真空下进行。 由于其简单的设计，李比希冷却器价格低廉、坚固耐用且易于清洁。 但由于冷却面小，冷却效果相对较小，不太适合作为回流冷却器。

密集冷却器是李比希冷却器（外部冷却夹套）和迪姆罗斯冷却器（内部冷却螺旋）的组合。 这种类型的冷却器具有最 大的冷却表面。 因此它特别适用于使用乙醚等低沸点介质。

它由一个螺旋形玻璃管组成，围绕着一个大的内部圆柱体。 冷却介质通过内筒的冷指进入； 上升的蒸汽必须沿着较冷的螺旋向上逸出。 冷凝器还具有非常大的冷却面，因此也适用于乙醚等低沸点化合物的蒸馏。

空气冷却器由单壁管组成，蒸汽在管内被冷却介质环境空气冷凝。 空气冷却器可用作高沸点介质（沸点大于 150 °C）的回流冷却器和产品冷却器。 一种形式的空气冷却器是无夹套的 Vigreux 柱。

在盘管冷却器中，立管呈螺旋状缠绕在冷却液流过的夹套中。 由于设计原因，冷却器必须始终垂直运行。 由于冷凝水在冷却螺旋管中的停留时间长，它被冷却到接近冷却剂的温度。 因此，盘管冷却器通常安装在其他具有更好冷凝性能的冷却器类型的下游，以冷却馏出物，而不用作独立的回流冷却器。

冷指或悬挂式冷却器用于冷凝最少量的物质。 升华也可以用这种类型的冷却器进行。 待分离的产物通常在较冷的表面上以结晶形式凝结。

冷凝管几乎完全由实验室玻璃制成，例如硼硅酸盐玻璃。 在特殊情况下，例如在蒸馏含有氢氟酸的溶液或进行痕量分析时，也使用由 PTFE 制成的冷凝器。

特种换热器，例如由多种材料（不锈钢、聚醚醚酮、石墨、哈氏合金、钽等）制成的管束换热器或板式换热器，在化学技术中用于冷却大量材料。