CN105127377A - 一种实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置及其加胺方法 - Google Patents

Abstract

一种实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置及其加胺方法，属于铸造领域，包括酸液吸收池（20）、碱液吸收池（22）、干燥塔（24）、真空泵（25）、加胺球阀（17）、阀门（19）和真空表（16），酸液吸收池的一端与碱液吸收池的一端连接，碱液吸收池的另一端与干燥塔的一端连接，干燥塔的另一端与真空泵连接，酸液吸收池的另一端与三通（18）的第一端连接，三通的第二端与储胺罐（1）连接，三通的第三端与三乙胺罐体连接，在三通（18）的第三端与三乙胺罐体之间设置有加胺球阀（17）；本发明通过设置三乙胺的加胺装置进行负压加胺，操作简便，没有三乙胺逸出，避免对操作人员造成不必要的人身伤害，安全环保。

Description

一种实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置及其加胺方法

【技术领域】

本发明属于铸造领域，涉及冷芯盒树脂砂性能试验的制样，尤其涉及一种冷芯盒射芯机的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置及其加胺方法。

【背景技术】

铸造生产中，控制冷芯盒树脂砂的质量是铸造工艺中重要环节，冷芯盒制芯工艺（即冷芯盒树脂砂试样的制备），应用最多的是三乙胺法。主要控制指标就是其抗拉强度，抗拉强度的测试需要制备冷芯盒树脂砂试样，具体制备方法如下。

实验室制样使用小型（LXH-0.5）冷芯盒射芯机进行试样制备，冷芯盒树脂与标准砂混和注射入芯盒（模腔），然后将加热雾化的三乙胺吹入芯盒（也称模腔），砂芯在芯盒中迅速固化，可制得冷芯盒树脂砂抗拉强度标准试样。

三乙胺在冷芯盒树脂砂试样制备中起到催化作用，可以加快冷芯盒树脂砂试样固化反应速度，三乙胺气雾的输入是制备试样的关键。一般将三乙胺气雾发生器安装在与之配套使用的冷芯盒射芯机旁边，方便进行操作。冷芯盒树脂砂试样制备前进行三乙胺气雾的制备，具体操作如下。图1为冷芯盒射芯机配套用的三乙胺气雾发生器气路原理图。左侧为储胺罐1,储胺罐1中有足够的三乙胺，进行三乙胺气雾的制备和冷芯盒树脂砂试样制备时，三乙胺气雾发生器中需存储一定量的三乙胺液体，为此需先对三乙胺气雾发生器进行加胺。

对三乙胺气雾发生器加胺操作过程如下：关闭不锈钢球阀2，关闭C电磁阀11和D电磁阀12，打开不锈钢球阀5和不锈钢球阀4及A电磁阀6和B电磁阀7。过滤干燥处理后的压缩空气通过b过滤阀减压阀9和a过滤减压阀8、电磁阀7，进入储胺罐1，储胺罐1中的三乙胺在压力作用下，通过不锈钢球阀4和A电磁阀6,被压入气雾发生器13。

三乙胺雾化及冷芯盒树脂砂试样的制备操作：关闭不锈钢球阀4和不锈钢球阀5，再关闭C电磁阀11，打开D电磁阀12和E电磁阀14，压缩空气通过B过滤减压阀9，后通过加热器10将空气加热，热空气进入气雾发生器13中,将加热的三乙胺液体雾化，被雾化的三乙胺气体在压缩空气的压力下，通过E电磁阀14吹至芯盒26，进行冷芯盒树脂砂试样的制备。

在以上的步骤开始前，需要事先向储胺罐1内加入三乙胺液体，并且当储胺罐1中的三乙胺液体用完后，需要重复向储胺罐1中加入三乙胺液体。目前三乙胺储胺罐的加胺方法是通过漏斗加胺，具体操作如下。

加胺时，首先关闭储胺罐1上部向气雾发生器13输胺的中间球阀4和右边输入压缩空气的加压球阀5；然后，缓慢打开储胺罐1上部连接有漏斗的加胺球阀2，通过加胺漏斗3慢慢向储胺罐1内加胺，加至需要量后，停止加胺；最后，关闭左侧不锈钢球阀2，加胺结束。

该方法所用的加氨装置为加胺漏斗，使用加胺漏斗加胺存在以下不足：1、用加胺漏斗加胺，由于是开放式的加胺方法，三乙胺气体一直向周围挥发；2、从漏斗加胺时，由于加胺过程中储胺罐只有一个进液口，没有排气口，会造成漏斗中的三乙胺由于储胺罐内所聚集的气压无处释放而不断上涌，不时从漏斗溅出，进一步向周围散发，严重污染操作环境。3、三乙胺溅到眼上或接触皮肤可引起化学性灼伤；且有强烈的刺激性气味，对呼吸道有强烈的刺激性，短期接触浓度较高的三乙胺环境，会引起喉咙苦涩；吸入后可引起水肿甚至死亡，损害实验人员身体健康。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明提供了一种实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置及其加胺方法，本发明是通过在储胺罐的原加胺口前增加一套三乙胺的加胺装置进行负压加胺，方法简单，操作简便，没有三乙胺逸出，避免对操作人员造成不必要的人身伤害，安全环保。

为实现上述发明目的,本发明通过以下技术方案实现：

本发明的实施，需借助对现有设备的改进，即对加胺系统作一些技术改进，具体如下：

一种实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置，包括酸液吸收池、碱液吸收池、干燥塔、真空泵、加胺球阀、阀门和真空表，所述酸液吸收池和碱液吸收池封闭式结构，酸液吸收池的一端通过管子与碱液吸收池的一端连接，碱液吸收池的另一端通过管子与干燥塔的一端连接，所述干燥塔的另一端与真空泵连接，真空泵通过插头与电源连接，酸液吸收池的另一端通过管子与三通的第一端连接，在酸液吸收池与三通的第一端之间设置有阀门，三通的第二端通过管子与储胺罐连接，三通的第三端通过管子与三乙胺罐体连接，在三通的第三端与三乙胺罐体之间设置有加胺球阀，在三通与储胺罐的不锈钢球阀之间设置有真空表。

所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置，所述管子均为耐酸碱腐蚀材质。

所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置，所述真空泵采用微型真空泵。

所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置，所述酸液吸收池中所用的酸液为磷酸、盐酸等。

所述实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置的加胺方法，具体步骤如下：

一）、关闭加胺球阀，打开不锈钢球阀和阀门，检查各装置接口处的密封性，保证密封性良好，接通真空泵电源，真空泵将储胺罐中残余三乙胺气体被抽出，使储胺罐中形成负压；

二）、在负压作用下，为避免储胺罐内的残余三乙胺挥发气体抽出后腐蚀真空泵，储胺罐中残留的三乙胺经过酸液吸收池被吸收，为避免酸液吸收池的酸液挥发的酸雾腐蚀真空泵，酸雾经过碱液吸收池被吸收，从而使挥发的酸雾在被抽往真空泵的过程中被碱液吸收，在该过程中形成的水气被干燥塔吸收，成为干燥洁净的空气，干燥洁净的空气被真空泵抽走，此时，储胺罐中成负压状态；

三）、观察真空表，当储胺罐真空度达到某一适当值时，关闭临近酸液吸收池的不锈钢球阀，并关闭真空泵，将三通的第三端连接的管子插入三乙胺罐体中，开启加胺球阀；此时储胺罐内由于被抽真空，形成负压，三乙胺罐体中的三乙胺被倒吸入储胺罐，进行自动加胺，当储胺罐中的三乙胺达到储胺罐的某一适当高度时，关闭加胺球阀，加胺结束；

四）、此时，打开储胺罐上部中间不锈钢球阀和输入压缩空气的右侧不锈钢球阀，三乙胺进入气雾发生器，气雾发生器将加热的三乙胺液体雾化，被雾化的三乙胺气体在压缩空气的压力下，通过E电磁阀吹至芯盒，进行冷芯盒树脂砂试样的制备；

五）、当储胺罐中的三乙胺使用完后，重复上述步骤一）至四），进行加胺。

所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置的加胺方法，所述步骤三）中，观察真空表，当储胺罐真空度达到0.06MPa-0.08MPa时，关闭临近酸液吸收池的不锈钢球阀，并关闭真空泵，将三通的第三端连接的管子插入三乙胺罐体中，开启加胺球阀。

所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置的加胺方法，所述步骤三）中，当储胺罐中的三乙胺达到储胺罐容量的近二分之一或其以上时，关闭加胺球阀，加胺结束。

由于采用以上所述的技术方案，本发明可达到以下有益效果：

1、本发明所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置及其加胺方法，利用真空泵在储胺罐中形成负压，利用负压加胺，封闭式加胺方式避免了三乙胺的逸出，安全环保无污染；

2、本发明所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置及其加胺方法，设置真空泵、干燥塔、酸液吸收池和碱液吸收池等一系列装置，在操作过程中无三乙胺逸出，避免对操作人员造成不必要的人身伤害。

3、本发明所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置及其加胺方法，酸液吸收池吸收储胺罐内的残余三乙胺，碱液吸收池吸收过程中产生的酸雾，干燥塔吸收过程中产生的水气，避免了储胺罐内残留的三乙胺等腐蚀真空泵，延长真空泵的使用寿命。

4、本发明所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置及其加胺方法，不会产生不必要的三乙胺溅洒，减少材料损失，节约成本。

【附图说明】

图1为三乙胺气雾发生器的气路原理图；

图2为本发明所述的加胺装置的结构示意图。

在图中：1、储胺罐；2、不锈钢球阀；3、加胺漏斗；4、不锈钢球阀；5、不锈钢球阀；6、A电磁阀；7、B电磁阀；8、a过滤减压阀；9、b过滤减压阀；10、加热器；11、C电磁阀；12、D电磁阀；13、气雾发生器；14、E电磁阀；15、压力表；16、真空表；17、加胺球阀；18、三通；19、阀门；20、酸液吸收池；21、酸液；22、碱液吸收池；23、碱液；24、干燥塔；25、真空泵；26、芯盒。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进；

结合附图1、2，一种实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置，包括酸液吸收池20、碱液吸收池22、干燥塔24、真空泵25、加胺球阀17、阀门19和真空表16，所述酸液吸收池20和碱液吸收池22为封闭式结构，酸液吸收池20的一端通过管子与碱液吸收池22的一端连接，碱液吸收池22的另一端通过管子与干燥塔24的一端连接，所述干燥塔24的另一端与真空泵25连接，真空泵25通过插头与电源连接，酸液吸收池20的另一端通过管子与三通18的第一端连接，在酸液吸收池20与三通18的第一端之间设置有阀门19，三通18的第二端通过管子与储胺罐1连接，三通18的第三端通过管子与三乙胺罐体连接，在三通18的第三端与三乙胺罐体之间设置有加胺球阀17，在三通18与储胺罐1的不锈钢球阀2之间设置有真空表16。

所述管子均为耐酸碱腐蚀材质；所述真空泵25采用微型真空泵；所述酸液吸收池20中所用的酸液21为磷酸、盐酸等。

所述实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置的加胺方法，具体步骤如下：

一）、关闭加胺球阀17，打开不锈钢球阀2和阀门19，检查各装置接口处的密封性，保证密封性良好，接通真空泵25电源，真空泵25将储胺罐1中残余三乙胺气体被抽出，使储胺罐1中形成负压；

二）、在负压作用下，为避免储胺罐内1的残余三乙胺挥发气体抽出后腐蚀真空泵25，储胺罐1中残留的三乙胺经过酸液吸收池20被吸收，为避免酸液吸收池20的酸液21挥发的酸雾腐蚀真空泵25，酸雾经过碱液吸收池22被碱液23吸收，在该过程中形成的水气被干燥塔24吸收，成为干燥洁净的空气，干燥洁净的空气被真空泵25抽走，此时，储胺罐1中成负压状态；

三）、观察真空表16，当储胺罐1真空度达到某一适当值（0.06MPa-0.08MPa）时，关闭临近酸液吸收池20的不锈钢球阀19，并关闭真空泵25，将三通18的第三端连接的管子插入三乙胺罐体中，开启加胺球阀17；此时储胺罐1内由于被抽真空，形成负压，三乙胺罐体中的三乙胺被倒吸入储胺罐1，进行自动加胺，所用储胺罐1的容量为5000ml，当储胺罐1中的三乙胺抽到2000ml至3000ml时，关闭加胺球阀17，加胺结束；

四）、此时，打开储胺罐1上部中间不锈钢球阀4和输入压缩空气的右侧不锈钢球阀5，三乙胺进入气雾发生器13，气雾发生器13将加热的三乙胺液体雾化，被雾化的三乙胺气体在压缩空气的压力下，通过E电磁阀14吹至芯盒26，进行冷芯盒树脂砂试样的制备；

五）、当储胺罐1中的三乙胺使用完后，重复上述步骤一）至四），进行加胺。

实施例一：

关闭储胺罐1上部向气雾发生器13输胺的中间不锈钢球阀4和输入压缩空气的右侧不锈钢加压球阀5；首先将加胺球阀17关闭，打开不锈钢球阀2和19，开启微型真空泵25，在负压的作用下，储胺罐1内剩余的三乙胺部分挥发，经过酸液吸收池20，在酸液吸收池20中所用的酸液21为磷酸，三乙胺被吸收，该吸收池中挥发的磷酸酸雾在负压作用下进入碱液吸收池（22），碱液吸收池22中所用的碱液23为20%碳酸钠溶液，酸雾被吸收，然后经过干燥塔24，使真空泵抽出的气体为干燥空气。观察真空表16，当储胺罐1真空度达到0.07MPa时，关闭不锈钢球阀19，然后关闭真空泵25。将三通18的第三端连接的管子插入三乙胺罐体中，连接待吸入的三乙胺，开启加胺球阀17。由于储胺罐1中为真空，形成负压，三乙胺被倒吸入储胺罐1，自动加胺，当储胺罐1中的胺达到2000ml时，关闭加胺球阀17，加胺结束。打开储胺罐1上部向气雾发生器输胺的中间不锈钢球阀4和输入压缩空气的右侧不锈钢加压球阀5，可以向气雾发生器13加胺，之后三乙胺即可进入雾化使用程序。当储胺罐1中三乙胺使用完后，重复上述步骤，开始抽真空加胺。当经过多次抽真空加胺后，用pH纸测定酸性吸收液和碱性吸收液的pH值，若酸性吸收液pH值达到6，则更换新的酸性吸收液，碱性吸收液pH值达到8，则更换碱性吸收液。

实施例二：

关闭储胺罐1上部向气雾发生器输胺的中间不锈钢球阀4和输入压缩空气的右侧不锈钢加压球阀5；首先将加胺球阀17关闭，打开不锈钢球阀2和19，开启微型真空泵25，在负压的作用下，储胺罐1内剩余的三乙胺部分挥发，经过酸液吸收池20，酸液21为25%盐酸溶液，三乙胺被吸收，该吸收池中挥发的盐酸酸雾在负压作用下进入碱液吸收池22，碱液23为10%碳酸钠溶液，酸雾被吸收，然后经过干燥塔24，使真空泵抽出的气体为干燥空气。观察真空表16，当储胺罐真空度达到0.08MPa时，关闭不锈钢球阀19，并关闭真空泵25，将三通18的第三端连接的管子插入三乙胺罐体中，开启加胺球阀17。由于储胺罐1中为真空，形成负压，三乙胺被倒吸入储胺罐1，自动加胺，当储胺罐1中的胺达到2500ml时，关闭不锈钢加胺球阀17，加胺结束。打开储胺罐1上部向气雾发生器输胺的中间不锈钢球阀4和输入压缩空气的右侧不锈钢加压球阀5，之后三乙胺即可进入雾化使用程序。当储胺罐1中三乙胺使用完后，重复上述步骤，开始抽真空加胺。当经过多次抽真空，加胺后，用pH纸测定酸性吸收液和碱性吸收液的pH值，若酸性吸收液pH值达到6，则更换新的酸性吸收液，碱性吸收液pH值达到8，则更换碱性吸收液。

在实验过程中，三乙胺全程无泄漏，避免了对操作人员造成不必要的人身伤害，安全环保无污染；没有产生三乙胺溅洒，从而了减少材料损失，节约成本；酸液吸收池吸收储胺罐内的残余三乙胺，碱液吸收池吸收过程中产生的酸雾，干燥塔吸收过程中产生的水气，避免了不采用这些装置所造成的真空泵被酸液和水气腐蚀的现象，延长了真空泵的使用寿命。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (7)

1.一种实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置，其特征是：包括酸液吸收池（20）、碱液吸收池（22）、干燥塔（24）、真空泵（25）、加胺球阀（17）、阀门（19）和真空表（16），所述酸液吸收池（20）和碱液吸收池（22）封闭式结构，酸液吸收池（20）的一端通过管子与碱液吸收池（22）的一端连接，碱液吸收池（22）的另一端通过管子与干燥塔（24）的一端连接，所述干燥塔（24）的另一端与真空泵（25）连接，真空泵（25）通过插头与电源连接，酸液吸收池（20）的另一端通过管子与三通（18）的第一端连接，在酸液吸收池（20）与三通（18）的第一端之间设置有阀门（19），三通（18）的第二端通过管子与储胺罐（1）连接，三通（18）的第三端通过管子与三乙胺罐体连接，在三通（18）的第三端与三乙胺罐体之间设置有加胺球阀（17），在三通（18）与储胺罐（1）的不锈钢球阀（2）之间设置有真空表（16）。

2.根据权利要求1所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置，其特征是：所述管子均为耐酸碱腐蚀材质。

3.根据权利要求1所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置，其特征是：所述真空泵（25）采用微型真空泵。

4.根据权利要求1所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置，其特征是：所述酸液吸收池（20）中所用的酸液（21）为磷酸、盐酸等。

5.根据权利要求1所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置的加胺方法，其特征是：具体步骤如下：

一）、关闭加胺球阀（17），打开不锈钢球阀（2）和阀门（19），检查各装置接口处的密封性，保证密封性良好，接通真空泵（25）电源，真空泵（25）将储胺罐（1）中残余三乙胺气体被抽出，使储胺罐（1）中形成负压；

二）、在负压作用下，为避免储胺罐内（1）的残余三乙胺挥发气体抽出后腐蚀真空泵（25），储胺罐（1）中残留的三乙胺经过酸液吸收池（20）被吸收，为避免酸液吸收池（20）的酸液（21）挥发的酸雾腐蚀真空泵（25），酸雾经过碱液吸收池（22）被吸收，从而使挥发的酸雾在被抽往真空泵（25）的过程中被碱液（23）吸收，在该过程中形成的水气被干燥塔（24）吸收，成为干燥洁净的空气，干燥洁净的空气被真空泵（25）抽走，此时，储胺罐（1）中成负压状态；

三）、观察真空表（16），当储胺罐（1）真空度达到某一适当值时，关闭临近酸液吸收池（20）的不锈钢球阀（19），并关闭真空泵（25），将三通（18）的第三端连接的管子插入三乙胺罐体中，开启加胺球阀（17）；此时储胺罐（1）内由于被抽真空，形成负压，三乙胺罐体中的三乙胺被倒吸入储胺罐（1），进行自动加胺，当储胺罐（1）中的三乙胺达到储胺罐（1）的某一适当高度时，关闭加胺球阀（17），加胺结束；

四）、此时，打开储胺罐（1）上部中间不锈钢球阀（4）和输入压缩空气的右侧不锈钢球阀（5），三乙胺进入气雾发生器（13），气雾发生器（13）将加热的三乙胺液体雾化，被雾化的三乙胺气体在压缩空气的压力下，通过E电磁阀（14）吹至芯盒（26），进行冷芯盒树脂砂试样的制备；

五）、当储胺罐（1）中的三乙胺使用完后，重复上述步骤一）至四），进行加胺。

6.根据权利要求5所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置的加胺方法，其特征是：所述步骤三）中，观察真空表（16），当储胺罐（1）真空度达到0.06MPa-0.08MPa时，关闭临近酸液吸收池（20）的不锈钢球阀（19），并关闭真空泵（25），将三通（18）的第三端连接的管子插入三乙胺罐体中，开启加胺球阀（17）。

7.根据权利要求5所述的实验室用三乙胺气雾发生器的加胺装置的加胺方法，其特征是：所述步骤三）中，当储胺罐（1）中的三乙胺达到储胺罐（1）容量的近二分之一或其以上时，关闭加胺球阀（17），加胺结束。