CN112079382A - 一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置及收集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气收集技术领域，且公开了一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置，包括提纯箱，所述提纯箱的上部固定连接有U型管，所述提纯箱的右部设置有过滤箱，所述提纯箱的右边设置有弹性囊，所述弹性囊的右边固定连接有出料管，所述出料管的管口处设置有密封球，所述出料管的右端固定连接有收集箱。该装置中，汽化后的四氯化硅漂浮在过滤箱的上部并向弹性囊中移动，挤压件下移挤压弹性囊，弹性囊中的四氯化硅气体推动右边的密封球，从而使四氯化硅气体通过出料管进入收集箱中，四氯化硅气体与水反应，从而使粗四氯化锆提纯过程产生废气四氯化硅得到收集与分解，最终雨水融合，通过以上结构使粗四氯化锆提纯过程产生废气得到收集。

Description

一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置及收集方法
技术领域
本发明涉及废气收集技术领域，具体为一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置及收集方法。
背景技术
粗四氯化锆中主要含有的杂质有Si、Al、Fe、Ti,这些杂质主要以氯化物的形式存在，四氯化锆的提纯主要是将这些杂质与四氯化锆分离，使得四氯化锆的产品含量提高，而由于四氯化硅的沸点特别低在提纯过程中往往以汽化的形式存在，所以在提取过程中往往存在以下问题：四氯化锆提纯过程中产生的废气难以清除，导致四氯化锆的产量下降；四氯化锆提纯时产生的废气直接排放空气中会导致污染环境。为了解决以上问题，现提出一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置及收集方法。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，发明提供了一种产品名称，具备将四氯化锆提纯过程中产生的废气收集与清除，将收集的废气进行分解反应，减少了对空气污染的优点，解决了四氯化锆提纯过程中产生的废气难以清除，废气直接排放空气中会导致污染环境的问题。
（二）技术方案
为实现上述具备将四氯化锆提纯过程中产生的废气收集与清除，将收集的废气进行分解反应，减少了对空气污染的目的，发明提供如下技术方案：
一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，包括以下步骤：
S1、将粗四氯化锆放置于储料箱中，通过电机带动挡板使得物料可以进入提纯箱中；
S2、经过提纯箱提纯的粗四氯化锆中含有大量的四氯化硅气体，为了清除这些杂，通过将提纯后的气体经过U型管冷凝后流进过滤箱中；
S3、过滤箱中四氯化锆与四氯化碳不相溶，从而分离，四氯化硅溶解于四氯化碳中，从而使得四氯化锆与四氯化硅气体进行预分离；
S4、通过电热丝加热将过滤箱中的温度控制在57.6℃～76.8℃之间，在此温度下四氯化锆保持不变，溶解在四氯化碳中的四氯化硅会在此温度下沸腾汽化；
S5、通过弹性囊的收缩与鼓起将汽化后的四氯化硅进行收集与排放；
S6、将收集到的四氯化硅汽化废气排放进入收集箱中，四氯化硅与收集箱中的水反应，从而使得提纯过程中汽化的四氯化硅得到收集与分解处理。
优选的，所述四氯化硅的沸点为57.6℃，所述四氯化碳的沸点为76.8℃，所述四氯化锆的沸点为331℃。
优选的，四氯化硅与水反应的化学方程式如下：SiCl4+4H2O=4HCl↑+H4SiO4↓，从该方程式可知四氯化硅被收集、分解。
根据上述所提出的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，现提出一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置，包括转动轴，所述转动轴的后端固定连接有连杆，所述连杆的前面活动连接有滑轨，所述滑轨的前面固定连接有齿牙板，所述转动轴的外部转动连接有齿轮，所述齿轮的后面固定安装有转动件，所述齿牙板的前面滑动连接有固定底座，所述固定底座的前面滑动连接有滑动块，所述齿牙板的右端固定连接有连接件，所述连接件的前面活动连接有活动杆，所述活动杆的后面活动连接有挤压件，所述活动杆的下端设置有固定架，所述转动轴的左下方设置有储料箱，所述储料箱的外部设置有电机，所述储料箱的底部设置有挡板，所述储料箱的下面设置有提纯箱，所述提纯箱的上部固定连接有U型管，所述提纯箱的右部设置有过滤箱，所述过滤箱的底部设置有电热丝，所述提纯箱的右边设置有弹性囊，所述弹性囊的左边固定连接有进料管，所述弹性囊的右边固定连接有出料管，所述出料管的管口处设置有密封球，所述出料管的右端固定连接有收集箱。
优选的，所述滑动块的后面固定安装有线圈，线圈的外部设置有磁铁，该线圈与电机电性连接，滑动块上下移动时带动线圈切割次感线，从而使电机通电并工作。
优选的，所述U型管的外部设置有冷却层，且所述U型管的高度高于提纯箱与过滤箱中的液面，从而使得过滤箱7中的液体不会回流进提纯箱中。
优选的，所述过滤箱的内部设置有四氯化碳液体与过滤板，所述收集箱内设置有水，四氯化碳液体用以溶解四氯化锆，水用以与四氯化硅反应，使四氯化硅分解成无毒无害物质，所述电热丝的温度介于57.6℃～76.8℃之间。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种产品名称，具备以下有益效果：
1、该粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置，通过驱动装置带动转动轴转动，转动轴带动连杆转动，连杆带动滑轨与齿牙板右移，齿牙板右移时带动齿轮转动，齿轮后面固定安装的转动件随之转动，转动件转动时带动滑动块在固定底座上滑动，滑动块后面的线圈切割磁感线产生电流使电机通电并工作，电机带动挡板转动，挡板上的开口转动到储料箱的出口处时，物料下漏进入提纯箱开始提纯工作，提纯过后，在高温下四氯化锆与四氯化硅液化成气体，并经过U型管外部冷却层以液体的状态进入过滤箱中，冷却后的四氯化硅与四氯化锆成为液体停留在过滤箱中，且四氯化硅溶液在四氯化碳液体中，电热丝将过滤箱的温度控制在57.6～76.8之间，在此温度下，四氯化硅会汽化，而四氯化锆不会液化也不会溶解在过滤箱中的四氯化碳，从而使四氯化硅与四氯化锆分离，达到了提纯四氯化锆的效果。
2、汽化后的四氯化硅漂浮在过滤箱的上部并向弹性囊中移动，齿牙板右移时带动连接件右移，连接件上活动连接的活动杆右移，活动杆下端与固定架上的斜槽滑动连接，使得活动杆右移的同时还会带动挤压件下移，挤压件下移挤压弹性囊，弹性囊中的四氯化硅气体推动右边的密封球，从而使四氯化硅气体通过出料管进入收集箱中，四氯化硅气体与水反应方程式如下：SiCl+HO=HCl↑+HSiO↓，从而使粗四氯化锆提纯过程产生废气四氯化硅得到收集与分解，最终雨水融合，通过以上结构使粗四氯化锆提纯过程产生废气得到收集，并且将废气与四氯化锆得到纯净的四氯化锆，而使废气分解在水中更便于收集，减少了对环境的危害。
附图说明
图1为本发明结构正面剖视示意图；
图2为本发明转动轴及其相关结构结构示意图；
图3为本发明活动杆及其相关结构示意图；
图4为本发明弹性囊及其相关结构示意图；
图5为本发明挡板结构俯视示意图。
图中：1、转动轴；2、连杆；21、滑轨；3、齿轮；31、齿牙板；32、转动件；4、固定底座；41、滑动块；5、连接件；51、活动杆；52、挤压件；53、固定架；6、储料箱；61、电机；62、挡板；63、提纯箱；64、U型管；7、过滤箱；71、电热丝；8、弹性囊；81、进料管；82、出料管；83、密封球；9、收集箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，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，都属于发明保护的范围。
一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，包括以下步骤：
S1、将粗四氯化锆放置于储料箱中，通过电机带动挡板使得物料可以进入提纯箱中；
S2、经过提纯箱提纯的粗四氯化锆中含有大量的四氯化硅气体，为了清除这些杂，通过将提纯后的气体经过U型管冷凝后流进过滤箱中；
S3、过滤箱中四氯化锆与四氯化碳不相溶，从而分离，四氯化硅溶解于四氯化碳中，从而使得四氯化锆与四氯化硅气体进行预分离；
S4、通过电热丝加热将过滤箱中的温度控制在57.6℃～76.8℃之间，在此温度下四氯化锆保持不变，溶解在四氯化碳中的四氯化硅会在此温度下沸腾汽化；
S5、通过弹性囊的收缩与鼓起将汽化后的四氯化硅进行收集与排放；
S6、将收集到的四氯化硅汽化废气排放进入收集箱中，四氯化硅与收集箱中的水反应，从而使得提纯过程中汽化的四氯化硅得到收集与分解处理。
根据上述的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，四氯化硅的沸点为57.6℃，四氯化碳的沸点为76.8℃，四氯化锆的沸点为331℃。
根据上述的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，四氯化硅与水反应的化学方程式如下：SiCl4+4H2O=4HCl↑+H4SiO4↓，从该方程式可知四氯化硅被收集、分解。
根据上述所提出的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，现提出一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置：
请参阅图1-5，一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置，包括转动轴1，转动轴1的后端固定连接有连杆2，连杆2的前面活动连接有滑轨21，滑轨21的前面固定连接有齿牙板31，转动轴1的外部转动连接有齿轮3，齿轮3的后面固定安装有转动件32，齿牙板31的前面滑动连接有固定底座4，固定底座4的前面滑动连接有滑动块41，滑动块41的后面固定安装有线圈，线圈的外部设置有磁铁，该线圈与电机61电性连接，滑动块41上下移动时带动线圈切割次感线，从而使电机61通电并工作，齿牙板31的右端固定连接有连接件5，连接件5的前面活动连接有活动杆51，活动杆51的后面活动连接有挤压件52，活动杆51的下端设置有固定架53。
转动轴1的左下方设置有储料箱6，储料箱6的外部设置有电机61，储料箱6的底部设置有挡板62，储料箱6的下面设置有提纯箱63，提纯箱63的上部固定连接有U型管64，U型管64的外部设置有冷却层，U型管的高度高于提纯箱与过滤箱中的液面，从而使得过滤箱7中的液体不会回流进提纯箱63中，提纯箱63的右部设置有过滤箱7，过滤箱7的内部设置有四氯化碳液体与过滤板，收集箱9内设置有水，四氯化碳液体用以溶解四氯化锆，水用以与四氯化硅反应，使四氯化硅分解成无毒无害物质，电热丝71的温度介于57.6～76.8之间，过滤箱7的底部设置有电热丝71，提纯箱63的右边设置有弹性囊8，弹性囊8的左边固定连接有进料管81，弹性囊8的右边固定连接有出料管82，出料管82的管口处设置有密封球83，出料管82的右端固定连接有收集箱9。
工作原理：该粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置，通过驱动装置带动转动轴1转动，转动轴1带动连杆转动，连杆2带动滑轨21与齿牙板31右移，齿牙板31右移时带动齿轮3转动，齿轮3后面固定安装的转动件32随之转动，转动件32转动时带动滑动块41在固定底座4上滑动，滑动块41后面的线圈切割磁感线产生电流使电机61通电并工作，电机61带动挡板62转动，挡板62上的开口转动到储料箱6的出口处时，物料下漏进入提纯箱63开始提纯工作，提纯过后，在高温下四氯化锆与四氯化硅液化成气体，并经过U型管64外部冷却层以液体的状态进入过滤箱7中，冷却后的四氯化硅与四氯化锆成为液体停留在过滤箱7中，且四氯化硅溶液在四氯化碳液体中，电热丝71将过滤箱7的温度控制在57.6～76.8之间，在此温度下，四氯化硅会汽化，而四氯化锆不会液化也不会溶解在过滤箱7中的四氯化碳，从而使四氯化硅与四氯化锆分离，达到了提纯四氯化锆的效果。
汽化后的四氯化硅漂浮在过滤箱7的上部并向弹性囊8中移动，齿牙板31右移时带动连接件5右移，连接件5上活动连接的活动杆51右移，活动杆51下端与固定架53上的斜槽滑动连接，使得活动杆51右移的同时还会带动挤压件52下移，挤压件52下移挤压弹性囊8，弹性囊8中的四氯化硅气体推动右边的密封球83，从而使四氯化硅气体通过出料管82进入收集箱9中，四氯化硅气体与水反应方程式如下：SiCl4+4H2O=4HCl↑+H4SiO4↓，从而使粗四氯化锆提纯过程产生废气四氯化硅得到收集与分解，最终雨水融合，通过以上结构使粗四氯化锆提纯过程产生废气得到收集，并且将废气与四氯化锆得到纯净的四氯化锆，而使废气分解在水中更便于收集，减少了对环境的危害。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将粗四氯化锆放置于储料箱中，通过电机带动挡板使得物料可以进入提纯箱中；
S2、经过提纯箱提纯的粗四氯化锆中含有大量的四氯化硅气体，为了清除这些杂，通过将提纯后的气体经过U型管冷凝后流进过滤箱中；
S3、过滤箱中四氯化锆与四氯化碳不相溶，从而分离，四氯化硅溶解于四氯化碳中，从而使得四氯化锆与四氯化硅气体进行预分离；
S4、通过电热丝加热将过滤箱中的温度控制在57.6℃～76.8℃之间，在此温度下四氯化锆保持不变，溶解在四氯化碳中的四氯化硅会在此温度下沸腾汽化；
S5、通过弹性囊的收缩与鼓起将汽化后的四氯化硅进行收集与排放；
S6、将收集到的四氯化硅汽化废气排放进入收集箱中，四氯化硅与收集箱中的水反应，从而使得提纯过程中汽化的四氯化硅得到收集与分解处理。
2.根据权利要求1所述的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，其特征在于：所述四氯化硅的沸点为57.6℃，所述四氯化碳的沸点为76.8℃，所述四氯化锆的沸点为331℃。
3.根据权利要求1所述的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，其特征在于：四氯化硅与水反应的化学方程式如下：SiCl4+4H2O=4HCl↑+H4SiO4↓，从该方程式可知四氯化硅被收集、分解。
4.根据权利要求1中所提出的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集方法，现提出一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置，包括转动轴（1），其特征在于：所述转动轴（1）的后端固定连接有连杆（2），所述连杆（2）的前面活动连接有滑轨（21），所述滑轨（21）的前面固定连接有齿牙板（31），所述转动轴（1）的外部转动连接有齿轮（3），所述齿轮（3）的后面固定安装有转动件（32），所述齿牙板（31）的前面滑动连接有固定底座（4），所述固定底座（4）的前面滑动连接有滑动块（41），所述齿牙板（31）的右端固定连接有连接件（5），所述连接件（5）的前面活动连接有活动杆（51），所述活动杆（51）的后面活动连接有挤压件（52），所述活动杆（51）的下端设置有固定架（53），所述转动轴（1）的左下方设置有储料箱（6），所述储料箱（6）的外部设置有电机（61），所述储料箱（6）的底部设置有挡板（62），所述储料箱（6）的下面设置有提纯箱（63），所述提纯箱（63）的上部固定连接有U型管（64），所述提纯箱（63）的右部设置有过滤箱（7），所述过滤箱（7）的底部设置有电热丝（71），所述提纯箱（63）的右边设置有弹性囊（8），所述弹性囊（8）的左边固定连接有进料管（81），所述弹性囊（8）的右边固定连接有出料管（82），所述出料管（82）的管口处设置有密封球（83），所述出料管（82）的右端固定连接有收集箱（9）。
5.根据权利要求4所述的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置，其特征在于：所述滑动块（41）的后面固定安装有线圈，线圈的外部设置有磁铁，该线圈与电机（61）电性连接。
6.根据权利要求4所述的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置，其特征在于：所述U型管（64）的外部设置有冷却层，且所述U型管（64）的高度高于提纯箱（63）与过滤箱（7）中的液面。
7.根据权利要求4所述的一种粗四氯化锆提纯过程产生废气的收集装置，其特征在于：所述过滤箱（7）的内部设置有四氯化碳液体与过滤板，所述收集箱（9）内设置有水。
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E•梅育: "《危险化学品》", 31 May 1982, 中国铁道出版社 *
魏忠诚 等: "《光纤材料制备技术》", 30 September 2016, 北京邮电大学出版社 *

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