多级蒸馏提纯装置的制作方法

文档序号:11679270阅读:423来源:国知局

本实用新型涉及金属提纯设备技术领域,尤其涉及一种多级蒸馏提纯装置。



背景技术:

在航空航天、航海、红外等高科技领域,均需各种高纯金属作为关键部件的基础原材料。随着科技的进步,其对高纯金属的纯度要求越来越高。为了提高金属纯度,主要采用化学方法和物理方法。其中物理精炼提纯法主要是:利用蒸馏、凝固、结晶、扩散、电迁移等物理过程除去杂质。其中采用蒸馏提纯方法一般需要用到蒸馏炉、冷凝器等组件,现有的蒸馏炉存在炉内蒸汽受热不均上升缓慢,蒸馏效率低等问题,而冷凝也存在冷凝效率低,且一次只能分离一种杂质等问题,提纯效率低。

因此,设计一种被提炼金属在蒸馏炉内受热均匀,同时能分离多种杂质,提纯效率高的多级蒸馏提纯装置为本技术领域技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型旨在提供一种多级蒸馏提纯装置,很好的解决了上述问题,其结构简单,蒸汽受热均匀,且同时能分离多种杂质,蒸馏提纯效率高、蒸馏精度高。

本实用新型的技术方案是一种多级蒸馏提纯装置,包括蒸馏组件、与蒸馏组件连接的冷凝组件,所述蒸馏组件包括蒸馏炉、设置在蒸馏炉中部的坩埚,所述坩埚外壁由内向外依次包裹有传热层、加热层和隔热层,所述坩埚顶部设置有坩埚盖,所述蒸馏炉顶部设置有炉盖,所述蒸馏组件还包括设置在蒸馏炉一侧的搅拌组件,所述搅拌组件包括安装在蒸馏炉一侧外部的搅拌电机、贯穿蒸馏炉和坩埚一边侧壁的搅拌轴,所述搅拌轴一端与搅拌电机转动连接,所述搅拌轴另一端设置有搅动叶轮,所述搅动叶轮设置在坩埚内部,所述冷凝组件包括蒸汽收集罩、多个首尾相连的U型冷凝管,所述蒸汽收集罩穿过炉盖与坩埚盖连通,第一个U型冷凝管进气端与蒸汽收集罩顶部连通,最后一个U型冷凝管出气端连接有抽风机。

进一步的,所述炉盖上设置有抽真空管,所述抽真空管与蒸馏炉、坩埚均连通;抽真空管的设计方便抽出蒸馏炉和坩埚内的空气,使蒸馏组件内形成真空,避免了空气中的气体在高温环境下与被提炼金属发生反应,造成污染。

进一步的,所述搅动叶轮尾端设置有搅拌杆,所述搅拌杆与坩埚内的被提炼金属接触,搅动被提炼金属,使被提炼金属能随时翻动,使其受热均匀,蒸馏快速,所述搅动叶轮上设置有通孔,通孔的设计提高了蒸汽的流通速度,使其受热更加均匀,蒸发迅速,提高了蒸馏效率。

进一步的,所述蒸馏炉上安装有温度测量仪,方便随时监测蒸馏炉内的温度。

进一步的,所述加热层为电阻加热丝;电阻加热丝发热稳定,温度控制精度高。

进一步的,所述U型冷凝管外部包覆有冷却层,所述U型冷凝管管内设置有多孔冷凝板,所述U型冷凝管底部开设有金属液出口,所述金属液出口下部设置有汇流盘,所述汇流盘底部设置有排料口,所述U型冷凝管上均设置有温度测量仪;能快速高效冷凝蒸汽,同时快速高效的收集冷凝液,提高了冷凝效率,还能随时监控各U型冷凝管内的温度。

本实用新型的有益效果是:

1.本实用新型在坩埚内设置有搅拌组件,提高了坩埚内蒸汽的流通速度,使蒸汽的受热更加均匀,且该搅拌组件大部分的零部件位于坩埚一侧,并未阻挡蒸汽的上升通道,提高了形成蒸汽的效率;通孔的设计,增加了蒸汽的流通性,进一步提高了蒸汽的流通速度,使其受热更加均匀,蒸发迅速;

2.搅动叶轮尾端的搅拌杆的设计,使被搅拌杆可以随时搅动坩埚内的被提炼金属,使被提炼金属能翻动,增加了其与坩埚接触的面积和均匀度,避免了坩埚中间的被提炼金属受热缓慢或蒸发不完全的情况发生,使被提炼金属受热均匀,保证了蒸馏提纯的效率和提纯的精度;

3.冷凝组件包括蒸汽收集罩和多个首尾相连的U型冷凝管,随着U型冷凝管与坩埚之间的距离的增加,U型冷凝管的温度逐步降低,在不同的U型冷凝管上可以冷凝出不同液化温度的金属蒸汽,其实可以分离出多中杂质,提高了提纯的效率,节约了提纯成本;抽风机的设计,使蒸汽能沿着连接好的冷凝组件流出,进一步提高了冷凝效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图中:1.蒸馏组件,11.蒸馏炉,111.炉盖,12.坩埚,121.坩埚盖,13.传热层,14.加热层,15.隔热层,2.冷凝组件,21.蒸汽收集罩,22.U型冷凝管,221. 冷却层,222.多孔冷凝板,223.金属液出口,23.抽风机,24.汇流盘,241.排料口,3.搅拌组件,31.搅拌电机,32.搅拌轴,33.搅动叶轮,331.搅拌杆,332. 通孔,4.抽真空管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图,对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示,本实用新型提供了一种多级蒸馏提纯装置,包括蒸馏组件1、与蒸馏组1连接的冷凝组件2,所述蒸馏组件1包括蒸馏炉11、设置在蒸馏炉 11中部的坩埚12,所述坩埚12外壁由内向外依次包裹有传热层13、加热层 14和隔热层15,所述坩埚12顶部设置有坩埚盖121,所述蒸馏炉11顶部设置有炉盖111,所述蒸馏组件1还包括设置在蒸馏炉11一侧的搅拌组件3,所述搅拌组件3包括安装在蒸馏炉11一侧外部的搅拌电机31、贯穿蒸馏炉11和坩埚12一边侧壁的搅拌轴32,所述搅拌轴32一端与搅拌电机31转动连接,所述搅拌轴32另一端设置有搅动叶轮33,所述搅动叶轮33设置在坩埚12内部,所述冷凝组件2包括蒸汽收集罩21、多个首尾相连的U型冷凝管22,所述蒸汽收集罩21穿过炉盖111与坩埚盖121连通,第一个U型冷凝管22进气端与蒸汽收集罩21顶部连通,最后一个U型冷凝管22出气端连接有抽风机23。

所述炉盖111上设置有抽真空管4,所述抽真空管4与蒸馏炉11、坩埚12 均连通;抽真空管4的设计方便抽出蒸馏炉11和坩埚12内的空气,使蒸馏组件1内形成真空,避免了空气中的气体在高温环境下与被提炼金属发生反应,造成污染。所述搅动叶轮33尾端设置有搅拌杆331,所述搅拌杆331与坩埚 12内的被提炼金属接触,搅动被提炼金属,使被提炼金属能随时翻动,使其受热均匀,蒸馏快速,所述搅动叶轮33上设置有通孔332,通孔332的设计提高了蒸汽的流通速度,使其受热更加均匀,蒸发迅速,提高了蒸馏效率。所述蒸馏炉11上安装有温度测量仪,方便随时监测蒸馏炉11内的温度。所述加热层 14为电阻加热丝;电阻加热丝发热稳定,温度控制精度高。所述U型冷凝管 22外部包覆有冷却层221,所述U型冷凝管22管内设置有多孔冷凝板222,所述U型冷凝管22底部开设有金属液出口223,所述金属液出口223下部设置有汇流盘24,所述汇流盘24底部设置有排料口241,所述U型冷凝管22 上均设置有温度测量仪;能快速高效冷凝蒸汽,同时快速高效的收集冷凝液,提高了冷凝效率,还能随时监控各U型冷凝管22内的温度。

本实用新型在坩埚12内设置有搅拌组件3,提高了坩埚12内蒸汽的流通速度,使蒸汽的受热更加均匀,且该搅拌组件3大部分的零部件位于坩埚12 一侧,并未阻挡蒸汽的上升通道,提高了形成蒸汽的效率;通孔332的设计,增加了蒸汽的流通性,进一步提高了蒸汽的流通速度,使其受热更加均匀,蒸发迅速;搅动叶轮33尾端的搅拌杆331的设计,使被搅拌杆331可以随时搅动坩埚12内的被提炼金属,使被提炼金属能翻动,增加了其与坩埚12接触的面积和均匀度,避免了坩埚12中间的被提炼金属受热缓慢或蒸发不完全的情况发生,使被提炼金属受热均匀,保证了蒸馏提纯的效率和提纯的精度;冷凝组件2包括蒸汽收集罩21和多个首尾相连的U型冷凝管22,随着U型冷凝管 22与坩埚12之间的距离的增加,U型冷凝管22的温度逐步降低,在不同的U 型冷凝管22上可以冷凝出不同液化温度的金属蒸汽,其实可以分离出多中杂质,提高了提纯的效率,节约了提纯成本;抽风机23的设计,使蒸汽能沿着连接好的冷凝组件2流出,进一步提高了冷凝效果。

当然,本实用新型还可有其它多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

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