CN114392635A - 一种乙醇钽自动恒温收集分装器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工液体药剂生产和周转盛放器皿技术领域，涉及一种乙醇钽自动恒温收集分装器,称量传感器和称量杯分别安装在称量外罩内，称量杯安装在称量传感器上；在称量传感器称量到乙醇钽预期量的90％之前，双流量电磁阀的主流出口和小流量出口同时放出乙醇钽，放液速度快；当称量传感器称量达到乙醇钽预期量的90％时，只通过小流量出口放液，称量准确；罐内胆和罐外壳之间形成间隙，间隙内充入恒温水，使乙醇钽保持在恒定的温度范围内；电磁液位计检测罐内胆内的乙醇钽液位；当乙醇钽液位过低双流量电磁阀拒绝开启；当乙醇钽液位过高时通知工作人员停止冷凝管的工作。本发明操作过程简化、生产效率提高、能有效保证乙醇钽的质量不会降低。
Description
技术领域
本发明涉及化工液体药剂生产和周转盛放器皿技术领域，涉及一种受氮气保护的乙醇钽收集、暂存、称量分装器皿，具体涉及一种乙醇钽自动恒温收集分装器。
背景技术
高纯度的乙醇钽在电子电路技术领域是非常重要的制造原材料，对生产工艺中的提纯、保存、称量、分装等各个环节有非常严格的要求，否则，混入了过多杂质或者自行分解都会导致质量下降，甚至失效，给生产单位带来较大的损失。乙醇钽遇水会分解，遇氧气会氧化，所以要与空气隔绝，一般使用氮气保护。乙醇钽熔点21℃，大于21℃是液体，为了便于分装，一般保存温度保持在21至23℃，温度过低则凝结成固体，不能流动，不便于分装，温度过高则容易自行分解，质量下降。
目前高纯度的乙醇钽是在冷凝中完成的，乙醇钽的乙醇溶液受热蒸发进入冷凝管，加热温度在200～215℃之间时冷凝出乙醇，加热温度在210～220℃之间时冷凝出酯；加热温度在210～220℃之间时冷凝出乙醇钽液。
目前接收乙醇钽使用的是杜兰瓶(Duran)，要先在里面充入纯的氮气，使用快接接头与冷凝管的出液口通过管路连通，然后再接收乙醇钽，要严格按照操作规程操作，否则则容易混入空气，导致乙醇钽质量下降，操作非常不方便，很容易收集到质量较低的乙醇钽。
杜兰瓶一般不是最终销售用的包装瓶，而是中间周围瓶，其容积也不太大，多数容积是2升，然后还要在氮气的保护下进行称量和分装到销售用包装瓶中，中间环节多，每一个环节都要严格按照操作规程操作，确保不混入空气。
在生产过程中，一般是使操作室内恒温，没有专门的降温措施，乙醇钽冷却较慢，使生产过程变慢，生产效率较低。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种操作过程简化、生产效率提高、能有效保证乙醇钽的质量不会降低的乙醇钽自动恒温收集分装器。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种乙醇钽自动恒温收集分装器，包括收集分装罐和称量组件；
收集分装罐包括罐内胆；罐内胆和冷凝管的出液口通过冷凝液管道连通；冷凝管中冷凝的乙醇钽通过冷凝液管道流入罐内胆；罐内胆一般做得容积比较大，不用频繁更换，相比小容积的杜兰瓶使用更方便；罐内胆内没有充入乙醇钽的上部空间充满氮气，用来使乙醇钽与空气隔绝，防止乙醇钽氧化或水解；
称量组件包括称量外罩、称量传感器、称量杯、分装管路；称量传感器和称量杯分别安装在称量外罩内，称量杯安装在称量传感器上；罐内胆底部设有放液管道，放液管道的上端与罐内胆内空间连通，放液管道穿透称量外罩的壁，放液管道的下端口位于称量杯上口的正上方，放液管道上安装电磁流量阀，开启电磁流量阀，罐内胆内的乙醇钽通过放液管道流入到称量杯中，同时称量传感器称量乙醇钽的重量，直到达到需要的重量，关停电磁流量阀，停止放出乙醇钽；称量杯中的乙醇钽就是一次分装需要的量；
分装管路的第一端与称量杯的底部相连通，分装管路穿透称量外罩的壁，分装管路的第二端与外分装管的第一端连通，外分装管的第二端与分装瓶通过快换接头相连；
称量外罩内充满氮气。
以上所述的电磁流量阀只有开启和关闭两种状态，没有中间状态；如果流量太大，则工作过程较快，生产效率高，但是快速流下的乙醇钽对称量杯有冲击力，冲击力连同称量杯内的乙醇钽一起被称量传感器称量，这样会使称量传感器称量不准确，把冲击力也当成了乙醇钽的重量，实际称量到的乙醇钽比预期偏低；如果流量太小，则工作过程较慢，生产效率较低，流下的乙醇钽对称量杯的冲击力较小，可以忽略不计，这样会使称量传感器称量比较准确；为了中和以上两种情况，电磁流量阀换作双流量电磁阀，双流量电磁阀的入液口与放液管道的下端口连通，双流量电磁阀的主流出口和小流量出口分别与主流出口管和小流量出口管的上端连通，主流出口管和小流量出口管分别穿透称量外罩的壁，主流出口管和小流量出口管的下端分别位于称量杯上口的正上方，在称量传感器称量到乙醇钽预期量的90％之前，双流量电磁阀的主流出口和小流量出口同时放出乙醇钽液体，放液速度较快；当称量传感器称量达到乙醇钽预期量的90％时，关停主流出口，只通过小流量出口放液，放液的速度较慢，流下的乙醇钽对称量杯的冲击力较小，可以忽略不计，称量达到乙醇钽预期重量时，小流量出口也关停，使称量传感器称量比较准确；采用了双流量电磁阀后，既可以保证放液的速度较快，提高生产效率，又能使称量到的乙醇钽达到预期值，称量比较准确。
以上所述的分装管路，要保证对称量传感器的称量数值不产生较大影响，所述的分装管路包括分装软管和分装接头，分装接头穿过称量外罩的壁，分装软管的第一端与称量杯相连通，分装软管的第二端与分装接头在称量外罩内的一端连通，分装接头在称量外罩外的一端与外分装管的第一端连通，外分装管的第二端与分装瓶通过快换接头相连；分装软管除了自重对称量传感器的称量数值有影响外，分装软管自身的制造材料内部的内应力对称量传感器的称量数值几乎没有影响，分装软管对称量传感器的影响数值是一个大小确定的数值，可以使用一个补偿常数补偿到称量数值中。
以上所述的收集分装罐还包括罐外壳，罐外壳把罐内胆包容在内，罐内胆和罐外壳之间形成间隙，间隙内充入恒温水，恒温水透过罐内胆的壁与里面的乙醇钽进行热交换，使乙醇钽保持在恒定的温度范围内，恒温水的水温在21至23℃，使乙醇钽也保持在这个温度范围，避免乙醇钽温度过低凝结成固体而不能流动，也避免温度过高而自行分解、质量下降。
收集分装罐还包括电磁液位计，电磁液位计安装在罐内胆内，电磁液位计检测罐内胆内的乙醇钽液位；当乙醇钽液位过低、不足预期量时，不能装满一个分装瓶，这时电控系统发送指令使双流量电磁阀拒绝开启并发出警报，通知工作人员；当乙醇钽液位过高时发出警报通知工作人员停止冷凝管的工作。
本发明的有益效果是：操作过程简化，生产效率提高，有效保证乙醇钽温度恒定、与空气隔绝，能有效保证乙醇钽的质量不会降低，在收集和分装时自动保持氮气压力恒定。
附图说明
图1是本发明实施例的正向剖视图；
图2是收集分装罐1的正向剖视图；
图3是称量组件2的正向剖视图。
图中：
1-收集分装罐；11-罐内胆；12-乙醇钽；13-罐外壳；14-恒温水；141-进水口；142-出水口；15-电磁液位计；16-双流量电磁阀；161-主流出口管；162-小流量出口管；17-放液管道；
2-称量组件；21-称量外罩；22-称量传感器；23-称量杯；24-分装软管；25-分装接头；
3-冷凝管；4-分装瓶；
51-冷凝液管道；52-外分装管；53-其它冷凝液收集管；
61-第一氮气管道；62-第二氮气管道；63-第三氮气管道；64-通氮主管道。
具体实施方式
下面将结合实施例及附图，对本发明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。
实施例1，一种乙醇钽自动恒温收集分装器，如图1-3所示，包括收集分装罐1和称量组件2；
收集分装罐1包括罐内胆11；罐内胆11和冷凝管3的出液口通过冷凝液管道51连通；冷凝管3中冷凝的乙醇钽通过冷凝液管道51流入罐内胆11；罐内胆11一般做得容积比较大，不用更换，相比小容积的杜兰瓶使用更方便；罐内胆11内没有充入乙醇钽12的上部空间充满氮气，用来使乙醇钽12与空气隔绝；
称量组件2包括称量外罩21、称量传感器22、称量杯23、分装管路；称量传感器22和称量杯23分别安装在称量外罩21内，称量杯23安装在称量传感器22上；罐内胆11底部设有放液管道17，放液管道17的上端与罐内胆11内空间连通，放液管道17的下端口穿透称量外罩21的壁位于称量杯23上口的正上方，放液管道17上安装电磁流量阀，开启电磁流量阀，罐内胆11内的乙醇钽12通过放液管道17流入到称量杯23中，同时称量传感器22称量重量，直到达到需要的重量，关停电磁流量阀，停止放出乙醇钽12；
分装管路的第一端与称量杯23的底部相连通，分装管路穿透称量外罩21的壁，分装管路的第二端与外分装管52的第一端连通，外分装管52的第二端与分装瓶4通过快换接头相连；
称量外罩21内充满氮气。
以上所述的电磁流量阀只有开启和关闭两种状态，没有中间状态；如果流量太大，则工作过程较快，生产效率高，但是快速流下的乙醇钽12对称量杯23有冲击力，冲击力连同称量杯23内的乙醇钽12一起被称量传感器22称量重量，这样会使称量传感器22称量不准确，实际称量到的乙醇钽12比预期偏低；如果流量太小，则工作过程较慢，生产效率较低，流下的乙醇钽12对称量杯23的冲击力较小，可以忽略不计，这样会使称量传感器22称量比较准确；为了中和以上两种情况，电磁流量阀换作双流量电磁阀16，双流量电磁阀16的入液口与放液管道17的下端口连通，双流量电磁阀16的主流出口和小流量出口分别与主流出口管161和小流量出口管162的上端连通，主流出口管161和小流量出口管162分别穿透称量外罩21的壁，主流出口管161和小流量出口管162的下端分别位于称量杯23上口的正上方，在称量传感器22称量到乙醇钽12预期量的90％之前，双流量电磁阀16的主流出口和小流量出口同时放出乙醇钽12液体，放液速度较快；当称量传感器22称量达到乙醇钽12预期量的90％的数值时，关停主流出口，只通过小流量出口放液，放液的速度较慢，流下的乙醇钽12对称量杯23的冲击力较小，可以忽略不计，称量达到乙醇钽12预期重量时，小流量出口也关停，使称量传感器22称量比较准确；采用了双流量电磁阀16后，既可以保证放液的速度较快，提高生产效率，又能使称量到的乙醇钽12达到预期值，称量比较准确。
以上所述的双流量电磁阀16是指公开号为CN1428531A的专利文献中所描述的双流量电磁阀，所述的主流出口和小流量出口分别是指该文献中所描述的主流出口和小流量出口。
以上所述的分装管路，要保证对称量传感器22的称量数值不产生较大影响，所述的分装管路包括分装软管24和分装接头25，分装接头25穿过称量外罩21的壁，分装软管24的第一端与称量杯23的底部相连通，分装软管24的第二端与分装接头25在称量外罩21内的一端连通，分装接头25在称量外罩21外的一端与外分装管52的第一端连通，外分装管52的第二端与分装瓶4通过快换接头相连；分装软管24除了自重对称量传感器22的称量数值有影响外，分装软管24自身的制造材料内部的内应力对称量传感器22的称量数值几乎没有影响，分装软管24对称量传感器22的影响数值是一个大小确定的数值，可以使用一个补偿常数补偿到称量数值中。
以上所述的收集分装罐1还包括罐外壳13，罐外壳13把罐内胆11包容在内，罐内胆11和罐外壳13之间形成间隙，间隙内充入恒温水，恒温水透过罐内胆11的壁与里面的乙醇钽12进行热交换，使乙醇钽12保持在恒定的温度范围内，恒温水的水温在21至23℃，使乙醇钽12也保持在这个温度范围，避免乙醇钽12温度过低凝结成固体而不能流动，也避免温度过高而自行分解、质量下降。
以上所述的称量外罩21内充满氮气，分装瓶4内也要充满氮气，当乙醇钽12由称量杯23通过分装管路流向分装瓶4时，要保持称量外罩21和分装瓶4内的氮气压力动态平衡，否则分装管路既要流动乙醇钽12液还要流动氮气，并且流向相反，这样会降低流动速度，影响生产效率，为此还设置了第三氮气管道63，第三氮气管道63的第一端与称量外罩21内空间相连通，第三氮气管道63的第二端与分装瓶4内空间相连通，乙醇钽12液靠自重连续流向分装瓶4，分装瓶4内的氮气则通过第三氮气管道63流向称量外罩21内，使称量外罩21和分装瓶4内的氮气压力动态平衡，向外放出乙醇钽12液的效率较高，提高了生产效率。
以上所述的罐内胆11内的上部空间充满氮气，同样的道理，在罐内胆11和称量外罩21之间通过第二氮气管道62相连通，乙醇钽12液靠自重通过放液管道17和电磁流量阀或双流量电磁阀16连续流向称量杯23，称量外罩21内的氮气通过第二氮气管道62流向罐内胆11内，罐内胆11和称量外罩21内的氮气压力动态平衡，向外放出乙醇钽12液的效率同样较高，提高了生产效率。
以上所述的冷凝管3中也充满了氮气，同样的道理，在冷凝管3和罐内胆11之间通过第一氮气管道61相连通，乙醇钽12液靠自重通过冷凝液管道51连续流入罐内胆11，罐内胆11内的氮气通过第一氮气管道61流向冷凝管3，冷凝管3和罐内胆11内的氮气压力动态平衡，乙醇钽12流动的效率较高，生产效率较高。
罐内胆11还通过通氮主管道64与氮气源，比如氮气罐，相连。
收集分装罐1还包括电磁液位计15和PLC控制器，电磁液位计15安装在罐内胆11内，电磁液位计15和PLC控制器电联接，电磁液位计15检测罐内胆11内的乙醇钽12液位；当乙醇钽12液位过低、不足预期量时，不能装满一个分装瓶4，这时PLC控制器发送指令使双流量电磁阀16拒绝开启并发出警报，通知工作人员；当乙醇钽12液位过高时发出警报通知工作人员停止冷凝管3的工作。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种乙醇钽自动恒温收集分装器，包括收集分装罐和称量组件；
其特征在于：收集分装罐包括罐内胆；
称量组件包括称量外罩、称量传感器、称量杯、分装管路；称量传感器和称量杯分别安装在称量外罩内，称量杯安装在称量传感器上；罐内胆底部设有放液管道，放液管道的上端与罐内胆内空间连通，放液管道穿透称量外罩的壁，放液管道的下端口位于称量杯上口的正上方，放液管道上安装电磁流量阀；
分装管路的第一端与称量杯的底部相连通，分装管路穿透称量外罩的壁，分装管路的第二端与外分装管的第一端连通，外分装管的第二端与分装瓶通过快换接头相连。
2.如权利要求1所述的乙醇钽自动恒温收集分装器，其特征在于：使用双流量电磁阀代替电磁流量阀，双流量电磁阀的入液口与放液管道的下端口连通，双流量电磁阀的主流出口和小流量出口分别与主流出口管和小流量出口管的上端连通，主流出口管和小流量出口管分别穿透称量外罩的壁，主流出口管和小流量出口管的下端分别位于称量杯上口的正上方。
3.如权利要求1所述的乙醇钽自动恒温收集分装器，其特征在于：所述的分装管路包括分装软管和分装接头，分装接头穿过称量外罩的壁，分装软管的第一端与称量杯相连通，分装软管的第二端与分装接头在称量外罩内的一端连通。
4.如权利要求1所述的乙醇钽自动恒温收集分装器，其特征在于：所述的收集分装罐还包括罐外壳，罐外壳把罐内胆包容在内，罐内胆和罐外壳之间形成间隙。
5.如权利要求1所述的乙醇钽自动恒温收集分装器，其特征在于：还包括电磁液位计，电磁液位计安装在罐内胆内，电磁液位计检测罐内胆内的乙醇钽液位。
6.如权利要求4所述的乙醇钽自动恒温收集分装器，其特征在于：间隙内充入恒温水，恒温水的水温在21至23℃范围内。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的乙醇钽自动恒温收集分装器，其特征在于：在罐内胆和称量外罩之间通过第二氮气管道相连通。
8.如权利要求1至6中任意一项所述的乙醇钽自动恒温收集分装器，其特征在于：在冷凝管和罐内胆之间通过第一氮气管道相连通。
9.如权利要求1至6中任意一项所述的乙醇钽自动恒温收集分装器，其特征在于：称量外罩内空间和分装瓶内空间通过第三氮气管道相连通。
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