CN111054090B - 一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置，属于材料提纯设备技术领域，包括支架、真空抽气罐、真空管路、提纯舱、加热装置、真空气泵，提纯舱安装在装置支架上，提纯舱通过真空管路与真空抽气罐连接，真空抽气罐的出口通过真空法兰与真空气泵连接；提纯舱上设置有至少两级不同温度的加热区域，每级加热区域的外侧壁上设有加热装置。本发明通过控制提纯舱上不同温度的加热区域，使提纯材料在真空条件下在高温段挥发，材料挥发后流动到低温段，由于温度变化及杂质的挥发度不同，纯材料在低温段凝结或凝固，高温段内最终仅剩下杂质，从而实现材料提纯。

Description

一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置
技术领域
本发明属于材料提纯设备技术领域，具体地说，涉及一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置。
背景技术
制备多种组分合成的材料时，每种组分原料中含有的其他微量成分或金属杂质会影响合成质量，导致无法获得制备出性能优良的材料，需要对每种原材料均进行提纯。
制备高性能多组分单晶材料时，需要原材料进行提纯，在提纯过程中往往进行两次提纯，需要对原材料进行两次提纯，既先进行一次预提纯，然后再进行一次精提纯。而目前市场上采购到的预提纯设备，没有设置温度差，在提纯过程中，材料挥发后直接进行收集，这种提纯设备提纯的材料纯度无法满足合成高性能材料对纯度的要求。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出了一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置；将合成材料需要的高纯材料纯度初步提纯，以保证后续精提纯的原材料纯度，保障合成材料的制备质量和性能。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置包括支架2、真空抽气罐3、真空管路4、提纯舱7、加热装置8、真空气泵21，所述的装置支架2上安装有至少一个提纯舱7，提纯舱7通过真空管路4与安装在装置支架2上的真空抽气罐3的进口连接，真空抽气罐3的出口通过真空法兰22与真空气泵21连接；提纯舱7上设置有至少两级不同温度的加热区域，每级加热区域的外侧壁上设置有加热装置8。
进一步，所述的提纯舱7为一根直管，直管沿长度方向分段设置不同温度的加热区域，加热区域的外壁上分段设置至少两个加热装置8。
进一步，所述的提纯舱7为一根管壁上设置有至少两个通孔的直管，每个通孔处设置有一个与直管内腔连通的作为加热区域的加热瓶50，加热瓶50的外壁上设置有加热装置8。
进一步，所述的加热装置8包括加热套16、保温层9、电热丝17，加热套16与加热区域的形状一致，加热套16的内壁上设置有一层保温层9，保温层9的内壁上设置有呈螺旋状的电热丝17。进一步，每段加热区域内分别设置有一个温度传感器11，每个温度传感器11分别与控制器18连接，控制器18上分别设置有用于显示每个温度传感器11温度值的显示仪表20，控制器18固定安装在电气柜19上，控制器18分别通过继电器与每个电热丝17连接。
进一步，支架2的底部设置有用于调整提纯舱7水平状态的调节座1。
进一步，提纯舱7的两端分别通过支撑法兰5安装在支架2上，支撑法兰5与提纯舱7连接处安装有密封圈6。
本发明的有益效果：
本发明通过控制提纯舱上不同温度的加热区域，保证提纯舱储料位置加热温度维持在高温段设定温度，使提纯材料在真空条件下挥发，材料挥发后流动到低温段，由于温度变化及杂质的挥发度不同，控制提纯材料在低温段凝结或凝固，高温段内最终仅剩下杂质，从而实现材料提纯。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明提纯舱为直管时加热装置、保温层、热电耦的安装示意图；
图3为本发明提纯舱为直管时的工作状态结构示意图；
图4为本发明加热区域为加热瓶时的工作状态结构示意图；
图5为本发明温度传感器与控制器的接线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置包括支架2、真空抽气罐3、真空管路4、提纯舱7、加热装置8、真空气泵21，所述的装置支架2上安装有至少一个提纯舱7，提纯舱7通过真空管路4与安装在装置支架2上的真空抽气罐3的进口连接，真空抽气罐3的出口通过真空法兰22与真空气泵21连接；提纯舱7上设置有至少两级不同温度的加热区域，每级加热区域的外侧壁上设置有加热装置8。
实施例1
如图1-3、5所示，一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置包括支架2、真空抽气罐3、真空管路4、提纯舱7、加热装置8、真空气泵21。
所述的装置支架2上安装有至少一个提纯舱7，提纯舱7的两端分别通过支撑法兰5安装在支架2上，支撑法兰5与提纯舱7连接处安装有密封圈6；提纯舱7通过真空管路4与安装在装置支架2上的真空抽气罐3的进口连接，真空抽气罐3的出口通过真空法兰22与真空气泵21连接；通过设置密封圈6对安装后的提纯舱7进行密封，使得提纯舱7处于一个密闭状态，保证提纯舱7在真空气泵21和真空抽气罐3抽取真空的过程中，防止外部空气进入到提纯舱7内影响其真空度；以能保证后续的材料提纯过程能够在真空条件下进行。所述的提纯舱7为一根直管，直管沿长度方向分段设置不同温度的加热区域，加热区域的外壁上分段设置至少两个加热装置8。通过不同区域段的加热装置8对提纯舱7的不同加热区域进行不同温度的加热，将需要提纯的材料放置到提纯舱7内，保证提纯舱7储料位置加热温度维持在高温段设定温度，使提纯材料在真空条件下挥发，材料挥发后流动到低温段，由于温度变化及杂质的挥发度不同，控制提纯材料在低温段凝结或凝固，高温段内最终仅剩下杂质，从而实现材料的提纯。
所述的加热装置8包括加热套16、保温层9、电热丝17，加热套16与加热区域的形状一致，加热套16的内壁上设置有一层保温层9，保温层9的内壁上设置有呈螺旋状的电热丝17。
每段加热区域内分别设置有一个温度传感器11，每个温度传感器11分别与控制器18连接，控制器18上分别设置有用于显示每个温度传感器11温度值的显示仪表20，控制器18固定安装在电气柜19上，控制器18分别通过继电器与每个电热丝17连接。通过采用温度传感器11采集加热区域内的温度，温度传感器11感应的到温度值实时通过显示仪表20显示，与此同时，当温度达到相应材料的加热温度后，温度传感器11将信号传递给控制器18，控制器18通过继电器使电热丝17断电，电热丝17不再对加热区域进行加热，避免加热区域内温度过高。电热丝17断电不加热后，则由保温层9保持加热区域内的温度，避免提纯舱7内快速降低而无法达到材料挥发的条件。
支架2的底部设置有用于调整提纯舱7水平状态的调节座1。支架2左、右侧底部各设有两个调节座1，通过调节座1调节支架2的高低位置，可以使整个支架2以及安装在支架2上各部件处于水平状态。
本实施例的工作过程：
此处在提纯舱7上设置两个加热区域，来阐述其工作过程，两个加热区域分别为低温区34及高温区36，如图3所示，提纯舱7与支撑法兰5间经密封圈6实现密封，真空气泵21工作，通过真空抽气罐3对提纯舱7抽取真空时，气流由提纯舱7抽气方向33按真空管抽气方向30抽走。控制提纯舱7的加热温度维持在高温区36设定温度，使提纯材料37在真空条件下挥发，材料挥发后按照提纯材料迁移方向35所示流动到低温区34舱段，由于温度变化及杂质的挥发度不同，控制提纯材料37在低温区34舱段凝结或凝固，装料舱段内最终仅剩下杂质，从而实现材料的提纯。在提纯过程中，通过相应的温度传感器11感应各加热区域的温度，同时将信号传递给控制器18，当温度过高时，控制器18通过继电器使相应的电热丝17断电，电热丝17不再对其对应的加热区域进行加热，避免加热区域内温度过高。电热丝17断电不加热后，则由保温层9保持加热区域内的温度。
实施例2
如图1、4、5所示，一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置包括支架2、真空抽气罐3、真空管路4、提纯舱7、加热装置8、真空气泵21。
所述的装置支架2上安装有至少一个提纯舱7，提纯舱7的两端分别通过支撑法兰5安装在支架2上，支撑法兰5与提纯舱7连接处安装有密封圈6。提纯舱7通过真空管路4与安装在装置支架2上的真空抽气罐3的进口连接，真空抽气罐3的出口通过真空法兰22与真空气泵21连接；通过设置密封圈6对安装后的提纯舱7进行密封，使得提纯舱7处于一个密闭状态，保证提纯舱7在真空气泵21和真空抽气罐3抽取真空的过程中，防止外部空气进入到提纯舱7内影响其真空度；以能保证后续的材料提纯过程能够在真空条件下进行。所述的提纯舱7为一根管壁上设置有至少两个通孔的直管，每个通孔处设置有一个与直管内腔连通的作为加热区域的加热瓶50，加热瓶50的外壁上设置有加热装置8。通过不同区域段的加热装置8对提纯舱7的不同加热瓶50进行不同温度的加热，将需要提纯的材料放置到其中一个加热瓶50内，保证放置材料的加热瓶50加热温度维持在高温段设定温度，使提纯材料在真空条件下挥发，材料挥发后流动到低温段，由于温度变化及杂质的挥发度不同，控制提纯材料在低温段凝结或凝固，高温段内最终仅剩下杂质，从而实现材料的提纯。
所述的加热装置8包括加热套16、保温层9、电热丝17，加热套16与加热区域的形状一致，加热套16的内壁上设置有一层保温层9，保温层9的内壁上设置有呈螺旋状的电热丝17。
每段加热区域内分别设置有一个温度传感器11，每个温度传感器11分别与控制箱18连接，控制箱18上分别设置有用于显示每个温度传感器11温度值的显示仪表20，控制箱18固定安装在电气柜19上，控制箱18分别通过继电器与每个电热丝17连接。通过采用温度传感器11采集加热区域内的温度，温度传感器11感应的到温度值实时通过显示仪表20显示，与此同时，当温度达到相应材料的加热温度后，温度传感器11将信号传递给控制器18，控制器18通过继电器使电热丝17断电，电热丝17不再对加热区域进行加热，避免加热区域内温度过高。电热丝17断电不加热后，则由保温层9保持加热区域内的温度，避免提纯舱7内快速降低而无法达到材料挥发的条件。
支架2的底部设置有用于调整提纯舱7水平状态的调节座1。支架2左、右侧底部各设有两个调节座1，通过调节座1调节支架2的高低位置，可以使整个支架2以及安装在支架2上各部件处于水平状态。
本实施例的工作过程：
此处以设置两个加热瓶50来阐述其工作过程，如图4所示，将两个加热瓶50分别为低温瓶及高温瓶，它们分别连接到提纯舱7上，提纯舱7与支撑法兰5间经密封圈6实现密封，真空气泵21工作，通过真空抽气罐3对提纯舱7抽取真空，使提纯材料37在真空条件下挥发，提纯时提纯材料按照高温向低温的迁移方向51进行，由于温度变化及杂质的挥发度不同，控制提纯材料37在低温瓶凝结或凝固，高温瓶内最终仅剩下杂质，从而实现了材料提纯。在提纯过程中，通过相应的温度传感器11感应各加热区域的温度，同时将信号传递给控制器18，当温度过高时，控制器18通过继电器使相应的电热丝17断电，电热丝17不再对其对应的加热区域进行加热，避免加热区域内温度过高。电热丝17断电不加热后，则由保温层9保持加热区域内的温度。
本发明通过控制提纯舱上不同温度的加热区域，保证提纯舱储料位置加热温度维持在高温段设定温度，使提纯材料在真空条件下挥发，材料挥发后流动到低温段，由于温度变化及杂质的挥发度不同，控制提纯材料在低温段凝结或凝固，高温段内最终仅剩下杂质，从而实现材料提纯。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (2)

1.一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置，其特征在于：所述的利用组分挥发度差异进行提纯的装置包括支架（2）、真空抽气罐（3）、真空管路（4）、提纯舱（7）、加热装置（8）、真空气泵（21），所述的装置支架（2）上安装有至少一个提纯舱（7），提纯舱（7）通过真空管路（4）与安装在装置支架（2）上的真空抽气罐（3）的进口连接，真空抽气罐（3）的出口通过真空法兰（22）与真空气泵（21）连接；提纯舱（7）上设置有至少两级不同温度的加热区域，每级加热区域的外侧壁上设置有加热装置（8）；所述的提纯舱（7）为一根管壁上设置有至少两个通孔的直管，每个通孔处设置有一个与直管内腔连通的作为加热区域的加热瓶（50），加热瓶（50）的外壁上设置有加热装置（8）；所述的加热装置（8）包括加热套（16）、保温层（9）、电热丝（17），加热套（16）与加热区域的形状一致，加热套（16）的内壁上设置有一层保温层（9），保温层（9）的内壁上设置有呈螺旋状的电热丝（17）；每段加热区域内分别设置有一个温度传感器（11），每个温度传感器（11）分别与控制器（18）连接，控制器（18）上分别设置有用于显示每个温度传感器（11）温度值的显示仪表（20），控制器（18）固定安装在电气柜（19）上，控制器（18）分别通过继电器与每个电热丝（17）连接，支架（2）的底部设置有用于调整提纯舱（7）水平状态的调节座（1）。
2.根据权利要求1所述的一种利用组分挥发度差异进行提纯的装置，其特征在于：提纯舱（7）的两端分别通过支撑法兰（5）安装在支架（2）上，支撑法兰（5）与提纯舱（7）连接处安装有密封圈（6）。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2710718Y (zh) * 2004-08-03 2005-07-20 山西至诚科技有限公司 利于收集产物的真空升华装置
CN201862286U (zh) * 2010-11-16 2011-06-15 西安优玛科技有限责任公司 智能多温区有机材料真空升华提纯装置
KR101304350B1 (ko) * 2013-02-28 2013-09-11 희성소재 (주) 대량 승화 정제 장치
CN203315780U (zh) * 2013-03-14 2013-12-04 江西冠能光电材料有限公司 一种推车式升华提纯装置
CN204601670U (zh) * 2015-04-28 2015-09-02 南京高光半导体材料有限公司 升华结晶装置
CN109257928A (zh) * 2017-05-12 2019-01-22 出光兴产株式会社 有机材料的精制装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209848363U (zh) * 2019-01-23 2019-12-27 东营明德化工有限公司 一种二氨基二苯醚生产用升华凝华器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2710718Y (zh) * 2004-08-03 2005-07-20 山西至诚科技有限公司 利于收集产物的真空升华装置
CN201862286U (zh) * 2010-11-16 2011-06-15 西安优玛科技有限责任公司 智能多温区有机材料真空升华提纯装置
KR101304350B1 (ko) * 2013-02-28 2013-09-11 희성소재 (주) 대량 승화 정제 장치
CN203315780U (zh) * 2013-03-14 2013-12-04 江西冠能光电材料有限公司 一种推车式升华提纯装置
CN204601670U (zh) * 2015-04-28 2015-09-02 南京高光半导体材料有限公司 升华结晶装置
CN109257928A (zh) * 2017-05-12 2019-01-22 出光兴产株式会社 有机材料的精制装置

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