一种固体混合物提纯系统的制作方法

文档序号:14970488发布日期:2018-07-20 18:09阅读:195来源:国知局

本实用新型属于提纯设备技术领域,特别涉及一种固体混合物提纯系统。



背景技术:

目前对于双组分及多组分的固体混合物分离提纯主要采用萃取和溶解重结晶等提纯技术,针对不同的物料需要采用不同的溶剂,组分越多采用的溶剂种类越多。萃取和溶解结晶技术中会有多种溶剂混合的情况,多种溶剂需要提纯后才能再利用,溶剂提纯过程中不仅需要消耗大量的溶剂和热量,而且溶剂分离过程中会产生废气废水对环境产生污染。

现有固体混合物升华提纯装置主要是实验设备,该种升华提纯装置提纯的物料纯度难以保证,究其原因在于该种装置是通过逐步提高升华温度,先升华并凝华出低温升华组分,再逐个升华并逐个凝华出高温升华组分,过程复杂操作频繁,导致系统内低温组分的残余量越积越多,大大影响各组分的提纯纯度。

因此,一种具有高提纯纯度的固体混合物提纯系统亟待出现。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种固体混合物提纯系统,该系统通过设置一个升华系统,用以将固体混合物中的轻组分一次性升华成气体,而后将该气体通入串联在一起的多个凝华器中,本实用新型为每个凝华器均配设有一个凝华温控系统,从而使得每个凝华器内的温度可以按高温到低温的顺序依次设置,由于不同的轻组分的凝华温度不同,当轻组分气体依次经过温度不同的凝华器时,高凝华温度组分将率先在高温凝华器中进行凝华,低凝华温度组分将依次在低温凝华器中进行凝华,这样,气体中的不同组分将会在不同的凝华器中进行凝华,从而大大提高每个凝华器中凝华得到的固体纯度,进而增强了本实用新型的实用性。

本实用新型通过下述技术方案实现:

一种固体混合物提纯系统,包括升华系统和凝华系统,所述升华系统包括升华器和控制该升华器内温度的升华温控系统,所述凝华系统包括凝华器和凝华温控系统,所述凝华器的数量为若干个,每个所述凝华器均分别配设有一个控制该凝华器内温度的凝华温控系统,若干个所述凝华器依次串联连通后与所述升华器的出气端连通。

进一步地,为了更好的实现本实用新型,还包括真空系统,所述真空系统的进气端与所述凝华系统的出气端连通。

进一步地,为了更好的实现本实用新型,所述真空系统为真空泵机组。

进一步地,为了更好地实现本实用新型,还包括除尘系统,所述除尘系统设置在所述凝华系统的出气端与所述真空系统的进气端之间。

进一步地,为了更好地实现本实用新型,所述除尘系统包括尾气过滤器,所述尾气过滤器的出气端与所述真空系统的进气端连通,所述尾气过滤器的进气端与所述凝华系统的出气端连通。

进一步地,为了更好地实现本实用新型,所述除尘系统还包括淬冷性凝华器,所述淬冷性凝华器的进气端与所述凝华系统的出气端连通,所述淬冷性凝华器的出气端与所述尾气过滤器的进气端连通。

进一步地,为了更好地实现本实用新型,所述凝华器包括A凝华器、B凝华器和C凝华器,所述凝华温控系统包括控制A凝华器内温度的A凝华温控系统、控制B凝华器内温度的B凝华温控系统和控制C凝华器内温度的C凝华温控系统。

进一步地,为了更好地实现本实用新型,还包括若干个料斗和仓壁振动器,所述淬冷性凝华器、尾气过滤器、A凝华器、B凝华器、C凝华器的出料口均分别设置有一个所述料斗和一个所述仓壁振动器。

进一步地,为了更好地实现本实用新型,还包括若干个压力检测器,所述升华器、A凝华器、B凝华器、C凝华器和尾气过滤器上均分别设置有一个所述压力检测器。

进一步地,为了更好地实现本实用新型,所述升华器为反混式升华器。

本实用新型相较于现有技术具有以下有益效果:

(1)本实用新型系统通过设置一个升华系统,用以将固体混合物中的轻组分一次性升华成气体,而后将该气体通入串联在一起的多个凝华器中,本实用新型为每个凝华器均配设有一个凝华温控系统,从而使得每个凝华器内的温度可以按高温到低温的顺序依次设置,由于不同的轻组分的凝华温度不同,当轻组分气体依次经过温度不同的凝华器时,高凝华温度组分将率先在高温凝华器中进行凝华,低凝华温度组分将依次在低温凝华器中进行凝华,这样,气体中的不同组分将会在不同的凝华器中进行凝华,从而大大提高每个凝华器中凝华得到的固体纯度,进而增强了本实用新型的实用性;

(2)本实用新型中通过设置真空系统,用以保证凝华系统以及升华系统中的真空度以及压力值,从而使得整个系统能够在合适的环境中进行工作,并且该真空系统还可以帮助本实用新型排出尾气,排气效率高,进而增强本实用新型的实用性;

(3)本实用新型中通过设置除尘系统,用于除去从凝华系统中排出的气体内的水汽和颗粒杂质,以便保护真空系统,进而延长本实用新型的使用寿命,增强本实用新型的实用性。

(4)本实用新型由于分离提纯过程中不使用任何溶剂,节省成本,简化后续操作,满足环保要求,增强了本实用新型的实用性;

(5)本实用新型中在各个部件的出料口均分别设置有料斗,在各个部件的出料口处还均分别设置有仓壁振动器,当出料的时候,仓壁振动器可以产生振动,从而使得各个部件中的物料更加容易掉落到对应的料斗内,进一步增强本实用新型的实用性;

(6)本实用新型中在升华器、A凝华器、B凝华器、C凝华器和尾气过滤器上均分别设置有一个压力检测器,以便使用者能够随时监控每个部件中的压力情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中的固体混合物提纯系统的结构原理图;

图2是本实用新型中的固体混合物提纯系统的工作流程原理图。

图中1-升华系统;11-升华器;12-升华温控系统;2-凝华系统;21-A凝华器;22-A凝华温控系统;23-B凝华器;24-B凝华温控系统;25-C凝华器;26-C凝华温控系统;3-真空系统;4-除尘系统;41-尾气过滤器;42-淬冷式凝华器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1:

一种固体混合物提纯系统,包括升华系统和凝华系统,上述升华系统包括升华器和升华温控系统,该升华温控系统能够控制上述升华器内的升华温度,具体地,限定该升华器和现有技术中的升华器相同,其能够将固体化合物升华为气体,作为优选,限定该升华器为反混式升华器,该种升华器能够在将固体混合物进行升华的时候将其内的固体混合物均匀搅拌,从而使得其内的固体混合物能够均匀受热,使得固体混合物中的轻组分最大限度升华。

本实施例中的凝华系统包括凝华器和凝华温控系统,如图1和图2所示,限定凝华系统中的凝华器的数量为若干个,并且每个凝华器均分别配设有一个凝华温控系统,每个凝华系统分别单独控制每个凝华器内的温度,并且限定若干个凝华器依次串联连通后与上述升华器的出气端连通。

通过上述结构,本实用新型在进行固体混合物提纯的时候,不需要使用溶剂溶解,不仅可以节省大量溶剂和能耗,而且基本不产生废气和废水,对环境不会产生污染。

更主要的,采用上述结构,本实用新型通过上述升华温控系统控制上述升华器内的温度,从而可以使得升华器内的温度一次性升到要求值(也即升华组分的最高温度以上),而后持续保存在该要求值,使得升华器内的固体混合物中的所有轻组分升华为气体;而后该混合气体通入与上述升华系统的出气端连通的凝华器内,由于本实用新型中的凝华器的数量为若干个,并且若干个凝华器依次串联,并且将最上游的一个凝华器的进气端连接在上述升华器的出气端,本实用新型中,为每个凝华器均单独配设有一个凝华温控系统,这样,使用者可以根据需要设置每个凝华器内的温度各不相同,作为优选,设置每个凝华器内的温度从上游到下游依次降低。这样,从上述升华器内出来的混合气体将会依次进入温度不同的凝华内,由于不同的物质的凝华温度不同,故在每个凝华器内凝华得到的固体成分均不相同,这样,每个凝华器内得到的固体纯度将会大大提高,进而增强本实用新型的实用性。

作为优选,本实施例中的升华温控系统和凝华温控系统可以根据升华以及凝华的物质不同而选用的导热介质可以为热水、蒸汽、导热油等。

实施例2:

本实施例在实施例1的基础上作进一步改进,本实施例中,在上述凝华系统的出气端(值得注意的是,此处所述的凝华系统的出气端指的是最下游一个凝华器的出气端,由于若干个凝华器串联连通,故该凝华系统只有一个进气端和一个出气端)连通设置有真空系统,具体地,限定该种真空系统为真空泵机组,该真空系统的进气端与上述凝华系统的出气端连通。这样上述真空系统在运行的时候,可以保证本系统内的真空度以及压力值,从而使得本系统能够更好地进行升华以及凝华,进而增强了本实用新型的实用性。另外,该真空系统还起到排出本实用新型中尾气的效果。

实施例3:

本实施例在实施例2的基础上作进一步改进,如图1和图2所示,本实施例中,在上述凝华系统的出气端,也即上述若干个凝华器中最下游一个的出气端与上述真空系统的进气端之间还设置有除尘系统,该除尘系统主要用于净化从上述凝华系统出气端排出的尾气。

作为优选,限定本实施例中的除尘系统包括尾气过滤器,该尾气过滤器的进气端与上述凝华系统的出气端连通,该尾气过滤器的出气端与上述真空系统的进气端连通,该尾气过滤器可以除去从凝华系统中排出的尾气中的固体状杂质,从而保护真空系统不会受到固体杂质的威胁,使得真空系统能够更加稳定的工作,延长其使用寿命。

更进一步,本实施例中的除尘系统还包括淬冷性凝华器,该淬冷性凝华器的进气端与上述凝华系统的出气端连通,该淬冷性凝华器的出气端与所上述尾气过滤器的进气端连通,该淬冷性凝华器可以过滤掉从凝华系统的出气端排出的尾气内的水分,进一步保护真空泵。

实施例4:

本实施例在上述实施例的基础上作进一步限定,本实施例中,如图1和图2所示,限定上述凝华器的数量为三个,分别为A凝华器、B凝华器和C凝华器,限定上述凝华温控系统,分别为A凝华温控系统、B凝华温控系统和C凝华温控系统,上述A凝华温控系统单独控制上述A凝华器内的温度,B凝华温控系统单独控制上述B凝华器内的温度,C凝华温控系统单独控制上述C凝华器内的温度。作为优选,本实施例中的升华温控系统、A凝华温控系统、B凝华温控系统和C凝华温控系统均分别设置有各自的温度检测器,分别用于检测升华器、A凝华器、B凝华器和C凝华器内的温度,并且在每个温控系统内还设置有控制阀门,每个控制阀门分别与对应的温度检测器通讯连接或者电连接,这样,实现本实用新型中的各个温控系统的自动控温,大大降低操作失误并降低工人工作强度,大大减少人员成本。值得注意的是,由于温控系统在现有技术中已经属于常规技术,故在此不再对其进行详尽的赘述。

为了达到随时监控上述升华器、A凝华器、B凝华器、C凝华器和尾气过滤器内的压力值,本实施例中,在上述升华器、A凝华器、B凝华器、C凝华器和尾气过滤器内均分别设置有一个压力检测器,从而方便使用者随时监控系统内的压力变化。

实施例5:

本实施例在上述实施例的基础上作进一步改进,本实施例中在上述淬冷性凝华器、尾气过滤器、A凝华器、B凝华器、C凝华器的出料口均分别设置有一个料斗和一个仓壁振动器,该仓壁振动器可以产生振动,使得淬冷性凝华器、尾气过滤器、A凝华器、B凝华器、C凝华器内得到的物体能够更加快速便利地进入对应的料斗内。由于料斗和仓壁振动器的设置均属于现有常规技术手段,故在此不再对其进行详尽的赘述。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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