CN112605048A - 一种碳化硼生产用提纯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳化硼生产用提纯系统，包括搅拌罐、酸液箱、蒸发罐、集料箱以及水箱；搅拌罐的顶部设有进料口，搅拌罐内设有转杆，转杆的下部设有螺旋搅拌叶，转杆的上部为T型管，T型管的底部设有喷头，搅拌罐内设有超声波发生装置，搅拌罐的顶部设有搅拌电机，搅拌电机通过齿轮结构驱动该转杆转动，搅拌罐的底部设有出料管，出料管的底部延伸至蒸发罐的入口，出料管的侧面设有酸液管；酸液管上设有酸液泵，酸液箱上部设有连接管；蒸发罐的顶部设有冷凝器，冷凝器上设有回流管，蒸发罐的底部设有排料口；水箱内设有水管，水管与T型管连接，水管上设有抽水泵。本发明能够对碳化硼进行高效酸洗、提纯，并且具有节能的优势，结构设计简单实用。
Description
技术领域
本发明属于碳化硼生产技术领域，具体涉及一种碳化硼生产用提纯系统。
背景技术
碳化硼结构稳定，相对密度为2.508～2.512，熔点为2350℃，沸点为3500℃，是一种有很高硬度的化合物。碳化硼与酸、碱溶液不起反应，容易制造而且价格相对便宜，广泛应用于硬质材料的磨削、研磨、钻孔等，在碳化硼生产过程中通常使用自蔓延热还原法，该方法是利用炭黑和硼酸为原料，以活泼的金属单质镁为还原剂，金属单质镁的自蔓延燃烧反应产生的热量进行反应合成碳化硼，合成的碳化硼粒度较细，一般不需粉碎处理，但是反应产生的氧化镁会残留在碳化硼中，因碳化硼与酸不起反应，通常碳化硼提纯是利用酸洗方法将碳化硼中的氧化镁处理出去，但是现有的酸洗提纯不能充分均匀的将碳化硼中的氧化镁酸洗干净，并且酸洗过后的酸液不能进行循环利用，造成酸液的浪费，另外现有的碳化硼酸洗过后，碳化硼中残留的酸液也不能处理干净，对碳化硼在使用过程中造成影响；现有的碳化硼酸洗过后，如若将碳化硼中残留的酸液处理干净，往往需要大量的清水对其进行冲洗，较为麻烦以及造成水资源的浪费。
另外，碳化硼粉体在酸洗的过程中产生由大量空气泡形成的泡沫，泡沫内包裹有大量碳化硼粉体颗粒，如果气泡不破则影响水洗质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种碳化硼生产用提纯系统，具体方案如下：
一种碳化硼生产用提纯系统，包括搅拌罐、酸液箱、蒸发罐、集料箱以及水箱；所述搅拌罐的顶部设有进料口，所述进料口的上方设有上料机构，搅拌罐内设有转杆，所述转杆的下部设有螺旋搅拌叶，转杆的上部为T型管，T型管的底部设有多个喷头，搅拌罐内设有多个防止气泡产生的超声波发生装置，搅拌罐的顶部设有搅拌电机，所述搅拌电机通过齿轮结构驱动该转杆转动，搅拌罐的底部设有出料管，所述出料管的底部延伸至所述蒸发罐的入口，出料管内设有第二电磁阀，出料管的侧面设有延伸至所述酸液箱顶部的酸液管；所述酸液管上设有酸液泵，酸液管的端部设有过滤网，酸液管内设有流量传感器，所述酸液箱上部设有与所述搅拌罐连接的连接管，所述连接管内设有第三电磁阀；所述蒸发罐的顶部设有冷凝器，所述冷凝器上设有延伸至所述水箱的回流管，蒸发罐的下部侧壁设有加热器，蒸发罐内设有湿度传感器，蒸发罐的底部设有与所述集料箱顺接的排料口，所述排料口内设有第四电磁阀；所述水箱内设有水管，所述水管通过旋转接头与所述T型管连接，水管上设有抽水泵；所述超声波发生装置、搅拌电机、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、酸液泵、加热器、冷凝器、湿度传感器以及抽水泵均电性连接至控制器。
基于上述，所述上料机构包括料斗，所述料斗的下方顺接有延伸至所述进料口的下料管，所述下料管内设有第一电磁阀，下料斗座设在安装在搅拌罐上的支撑架上，所述支撑架上设有用来对料斗的重量进行称量的称重传感器，所述第一电磁阀、称重传感器电性连接至所述控制器。
基于上述，所述搅拌罐内设有与所述控制器电性连接的液位计。
基于上述，所述酸液箱内设有与所述控制器电性连接的PH计。
基于上述，所述螺旋搅拌叶的表面均布设有钉齿。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明具有以下优点：
1、本发明中，通过上料机构可向搅拌罐内定量添加碳化硼，而后可将酸液箱内的酸液向搅拌罐内添加，并通过液位计计量搅拌罐内酸液的量，而后通过搅拌杆的转动，利用螺旋搅拌叶及其上面的钉齿对酸液与碳化硼的混合物进行搅拌，实现对碳化硼的清洗；另外，由于碳化硼的物理状态为粉末状，在对碳化硼搅拌时，会产生气泡，气泡内可能会夹杂一些碳化硼，影响对碳化硼的酸洗效率，故在搅拌罐内设置超声波发生装置，可防止在对碳化硼清洗时产生气泡，进而提升对碳化硼的清洗效果。
2、本发明中，水箱内的水用来对酸洗后的碳化硼进行清洗，清洗后的使碳化硼进入蒸发罐，而后利用加热器可对水分进行蒸发最终获取洁净干燥的碳化硼，并通过集料箱进行收集，而蒸发的水分通过冷凝器排入水箱，实现了对水的循环利用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中上料机构的结构示意图。
图中：1.搅拌罐；2.酸液箱；3.蒸发罐；4.水箱；5.集料箱；6.转杆；7.螺旋搅拌叶；8.钉齿；9.搅拌电机；10.T型管；11.喷头；12.上料机构；121.料斗；122.支撑架；123.称重传感器；124.下料管；13.进料口；14.超声波发生装置；15.液位计；16.出料管；17.第二电磁阀；18.酸液管；19.过滤网；20.流量传感器；21.酸液泵；22.连接管；23.第三电磁阀；24.PH计；25.排料口；26.加热器；27.冷凝器；28.抽水泵；29.水管；30.控制器。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例
如图1-图2所示，本发明提供一种碳化硼生产用提纯系统，包括搅拌罐1、酸液箱2、蒸发罐3、集料箱5以及水箱4。
搅拌罐1用来对碳化硼进行搅拌清洗，在搅拌罐1的顶部设有进料口13，进料口13的上方设有上料机构12，搅拌罐1内设有转杆6，所述转杆6的下部设有螺旋搅拌叶7，转杆6的上部为T型管10，T型管10的底部设有多个喷头11，搅拌罐1内设有多个防止气泡产生的超声波发生装置14，搅拌罐1的顶部设有搅拌电机9，所述搅拌电机9通过齿轮结构驱动该转杆6转动，搅拌罐1的底部设有出料管16，所述出料管16的底部延伸至所述蒸发罐3的入口，出料管16内设有第二电磁阀17，出料管16的侧面（第二电磁阀17上方）设有延伸至所述酸液箱2顶部的酸液管18。
所述酸液管18上设有酸液泵21，酸液管18的端部设有过滤网19，酸液管18内设有流量传感器20，所述酸液箱2上部设有与所述搅拌罐1连接的连接管22，所述连接管22内设有第三电磁阀23。
在蒸发罐3的顶部设有冷凝器27，所述冷凝器27上设有延伸至所述水箱4的回流管，蒸发罐3的下部侧壁设有加热器26，蒸发罐3内设有湿度传感器，蒸发罐3的底部设有与所述集料箱5顺接的排料口25，所述排料口25内设有第四电磁阀。
所述水箱4用来盛装对搅拌罐1清洗用的水，所述水箱4内设有水管29，所述水管29通过旋转接头与所述T型管10连接，水管29上设有抽水泵28。
为便于对整个提纯系统进行控制，所述超声波发生装置14、搅拌电机9、第二电磁阀17、第三电磁阀23、第四电磁阀、酸液泵21、加热器26、冷凝器27、湿度传感器以及抽水泵28均电性连接至控制器30。
所述上料机构12包括料斗121，所述料斗121的下方顺接有延伸至所述进料口13的下料管124，在下料管124内设有第一电磁阀，下料斗121座设在安装在搅拌罐1上的支撑架122上，为便于对往搅拌罐1内加入的碳化硼的量进行监控，上述支撑架122上设有用来对料斗121的重量进行称量的称重传感器123，所述第一电磁阀、称重传感器123电性连接至所述控制器30。
为便于监控搅拌罐1内酸液的量，在搅拌罐1内设有与所述控制器30电性连接的液位计15。
为便于监测酸液箱2内酸液的PH值，以防止PH值过高影响对碳化硼的酸洗效果，在酸液箱2内设有与所述控制器30电性连接的PH计24。
为便于提高对碳化硼的酸洗效率，需要对其进行充分搅拌，故在螺旋搅拌叶7的表面均布设有钉齿8。
本发明具体工作原理：首先将需要提纯的碳化硼加入上料斗121，控制器30根据设定的量控制第一电磁阀往搅拌罐1内添加碳化硼，然后打开第三电磁阀23往搅拌罐1内添加酸液，并通过控制器30监测加入的酸液的量，添加完成后，启动搅拌电机9以及超声波发生装置14，对碳化硼进行酸洗一段时间；酸洗完成后，启动酸液泵21将搅拌罐1内的酸液回收至酸液箱2，并通过流量传感器20监测酸液的流量，当流量小于设定值后，控制器30关闭酸液泵21；接着，控制器30打开第二电磁阀17同时启动抽水泵28将水箱4内的水抽入T型管10，借助搅拌电机9的驱动，水从喷头11喷入搅拌罐1内将搅拌罐1内的碳化硼冲入蒸发罐3；然后启动加热器26，将蒸发罐3内的水蒸发出去，蒸发罐3内的水变成水蒸气在冷凝器27中液化后流入水箱4，当蒸发罐3内的湿度传感器所测湿度值低于控制器30设定值后，打开第四电磁阀，使干燥后的碳化硼排入集料箱5。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (5)
1.一种碳化硼生产用提纯系统，其特征在于：包括搅拌罐（1）、酸液箱（2）、蒸发罐（3）、集料箱（5）以及水箱（4）；所述搅拌罐（1）的顶部设有进料口（13），所述进料口（13）的上方设有上料机构（12），搅拌罐（1）内设有转杆（6），所述转杆（6）的下部设有螺旋搅拌叶（7），转杆（6）的上部为T型管（10），T型管（10）的底部设有多个喷头（11），搅拌罐（1）内设有多个防止气泡产生的超声波发生装置（14），搅拌罐（1）的顶部设有搅拌电机（9），所述搅拌电机（9）通过齿轮结构驱动该转杆（6）转动，搅拌罐（1）的底部设有出料管（16），所述出料管（16）的底部延伸至所述蒸发罐（3）的入口，出料管（16）内设有第二电磁阀（17），出料管（16）的侧面设有延伸至所述酸液箱（2）顶部的酸液管（18）；所述酸液管（18）上设有酸液泵（21），酸液管（18）的端部设有过滤网（19），酸液管（18）内设有流量传感器（20），所述酸液箱（2）上部设有与所述搅拌罐（1）连接的连接管（22），所述连接管（22）内设有第三电磁阀（23）；所述蒸发罐（3）的顶部设有冷凝器（27），所述冷凝器（27）上设有延伸至所述水箱（4）的回流管，蒸发罐（3）的下部侧壁设有加热器（26），蒸发罐（3）内设有湿度传感器，蒸发罐（3）的底部设有与所述集料箱（5）顺接的排料口（25），所述排料口（25）内设有第四电磁阀；所述水箱（4）内设有水管（29），所述水管（29）通过旋转接头与所述T型管（10）连接，水管（29）上设有抽水泵（28）；所述超声波发生装置（14）、搅拌电机（9）、第二电磁阀（17）、第三电磁阀（23）、第四电磁阀、酸液泵（21）、加热器（26）、冷凝器（27）、湿度传感器以及抽水泵（28）均电性连接至控制器（30）。
2.根据权利要求1所述的碳化硼生产用提纯系统，其特征在于：所述上料机构（12）包括料斗（121），所述料斗（121）的下方顺接有延伸至所述进料口（13）的下料管（124），所述下料管（124）内设有第一电磁阀，下料斗（121）座设在安装在搅拌罐（1）上的支撑架（122）上，所述支撑架（122）上设有用来对料斗（121）的重量进行称量的称重传感器（123），所述称重传感器（123）电性连接至所述控制器（30）。
3.根据权利要求1所述的碳化硼生产用提纯系统，其特征在于：所述搅拌罐（1）内设有与所述控制器（30）电性连接的液位计（15）。
4.根据权利要求1所述的碳化硼生产用提纯系统，其特征在于：所述酸液箱（2）内设有与所述控制器（30）电性连接的PH计（24）。
5.根据权利要求1所述的碳化硼生产用提纯系统，其特征在于：所述螺旋搅拌叶（7）的表面均布设有钉齿（8）。
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