CN116608405A - 一种用于电子级氟制备的收集设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电子级氟制备的收集设备，包括收集瓶，收集瓶的整体为碳钢材质，且收集瓶为内外双层结构，并且收集瓶的内外双层结构之间设置有填充层，该填充层的内部注入有氩气，收集瓶的上端设置有集气管口，集气管口的内外壁均涂设有四氟乙烯涂料，利用聚四氟乙烯来降低电子级氟输送至收集瓶的过程中集气管口被电子级氟侵蚀的程度，同时在气体检测传感器的检测下，便会将该信号传递至微型气泵并促使微型气泵启动，从而利用微型气泵提供的吸力将安全阀内部泄露的电子级氟通过回输管再次送入收集瓶的内部，进而不仅减少了电子级氟外泄的情况发生，同时也能够减少收集瓶内部电子级氟资源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及电子级氟收集技术领域，具体是涉及一种用于电子级氟制备的收集设备。
背景技术
氟气，相对分子质量38.00，沸点-187℃，相对密度1.70(空气=1)，饱和蒸气压101.32kPa（-187℃)，溶于水，是一种具有刺激性气味的强氧化性浅黄色有毒气体。因其化学性质异常活泼，具有强氧化性，能在室温或低于室温下与大多数无机物或有机物反应，并释放大量的热量，常导致燃烧和爆炸。在贮存和使用的过程中，常采用惰性气体稀释或降低反应温度的方法，来控制氟气的反应速率。在使用氟气前，选择适当材质的容器、管阀件，并要将容器、管阀件等进行有效的钝化处理，一般来讲，市场上能买到的氟气是钢瓶装的氟氮混合气，混人氮气的主要原因是为了提高氟气贮存和反应的安全性。瓶装氟氮混合气的安全管理难度较大，在制备、存储、运输过程中，各种苛刻条件也增大了氟气的成本。为考虑氟气在运输过程中的安全，很多厂家研制了在线制氟装置，实现随用随生产，避免了氟气在运输和储存过程中可能带来的危险；
目前中国发明专利公告号为“CN105926004B”中公布了一种高效氟气制备装置，其提出：目前制备氟气制备多采用电解氟化氢的方法制备，但是现有的制备方法多采用直接电解的方式，其电解效率较低，速度难以控制，且污染较为严重，制备效率较低，且不安全因素较多，于是其采用合理的结构形式，将电解阴极做成中空结构且侧壁上开设向上的凹槽，有助于增加电解阴极与电解液的接触面积，而且向上的凹槽也有助于电解产生的氢气泡向上爬升，而且在氢气的收集罩下端加装隔膜网，有效避免氟气与氢气的交叉混合，而且该设备的电解阳极增加辅助镍阳极棒，使电解液中增加镍离子，有助于消除阳极效应，而且该设备加装阻火器，有效防止氢气倒流引起的火灾事故，而且加装除尘器和淋洗塔也有助于除去氟气中的杂质；
由上文可知，虽然上述装置提出了一种高效且安全性较好的氟气制备装置，但上述装置并未提及到具体氟气制备完成后的收集方式，氟气作为特种气体，其具有高腐蚀、强毒性气体，如制成后不对其进行合理有效地收集与存放，便会造成较为严重的后果，目前现有对于一些特种气体的收集存放方式大多采用钢瓶收集的方式，具体是利用泵体将气体收集压缩至钢质瓶体中进行存放，该方式较为便捷和快速，但目前该种方式也存有以下的不足之处：
①首先，由于电子级氟可以与大多数的物质进行反应，且通常反应过程都较为剧烈，从而应用于电子级氟的收集瓶需要采用性能较好的材质，而目前现有的收集瓶不仅材质较差，并且瓶身大多采用单层结构，从而导致收集瓶整体的钢性较差，同时在电子级氟收集后，由于瓶身均连通有注气管，而注气管处便会存在电子级氟泄漏的情况，而泄露的电子级氟不仅会造成较为严重的安全事故，同时也会造成一定电子级氟资源的浪费；
②此外，目前的收集瓶在收集完毕电子级氟后需要进行运输时，由于一般均会采用较为简单的固定方式对收集瓶瓶身进行固定，从而导致瓶身固定后的稳定性较差，进而导致收集瓶在转运过程中的稳定性大幅度降低，以威胁到收集瓶转运环节中的安全性；
有鉴于此，本发明提出一种用于电子级氟制备的收集设备以弥补现有技术的不足之处。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于电子级氟制备的收集设备，以解决上述背景技术中提出的相应技术问题。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于电子级氟制备的收集设备，包括收集瓶，所述收集瓶的整体为碳钢材质，且所述收集瓶为内外双层结构，并且所述收集瓶的内外双层结构之间设置有填充层，该填充层的内部注入有气体，具体可以为氩气，所述收集瓶的上端设置有集气管口，所述集气管口的内外壁均涂设有四氟乙烯涂料，且所述集气管口的上方安装有压力表，所述收集瓶的外围设置有瓶身防护机构，所述收集瓶的底部设置有缓冲组件，所述收集瓶的左右两侧设置有散热组件；
所述散热组件包括：缓冲气囊、散热板、叶轮，所述收集瓶的左右两侧均设置有缓冲气囊，该缓冲气囊具体安装在安全架靠近收集瓶的一侧表面，且所述缓冲气囊整体为导热硅胶材质，所述缓冲气囊可贴合于收集瓶的左右两侧外壁，所述缓冲气囊远离收集瓶的一侧均安装有散热板，该散热板具体安装在安全架远离收集瓶的外壁，且所述散热板远离缓冲气囊的一侧均转动连接有叶轮，具体该叶轮采用风车旋转原理的结构，且叶轮为轻质材质，以便于利用自然风带动其发生旋转，从而起到散热的效果。
优选的，所述集气管口内外壁涂设的聚四氟乙烯涂料具体的配比：聚四氟乙烯的添加量为百分之二至百分之十，其他涂料为百分之零点五至百分之三。
优选的，所述缓冲气囊整体为导热硅胶材质，所述缓冲气囊可贴合于收集瓶的左右两侧外壁。
优选的，所述叶轮为轻质材质，且所述叶轮与散热板呈同心位置关系。
优选的，所述瓶身防护机构包括：安全架、活动臂、夹臂、连接条、水平条、抵杆、锁轴、螺母、安装部，所述收集瓶的外围设置有安全架，所述安全架后侧方靠近收集瓶一侧的表面呈左右对称设置有两个活动臂，所述活动臂前端互相靠近的一侧均转动连接有夹臂，所述活动臂中部呈左右对称均铰接有连接条，且所述连接条互相靠近的一端铰接有水平条，所述水平条前侧表面的中部固定连接有抵杆，所述抵杆的前端端头呈圆弧面，所述水平条远离抵杆一面的中心固定连接有锁轴，所述安全架后侧方的外壁转动连接有螺母，所述安全架的后侧方外壁呈左右对称固定连接有安装部。
优选的，所述活动臂设置有上下对称的两组，所述活动臂均铰接在安全架后侧方靠近收集瓶的表面。
优选的，所述夹臂呈弧形结构，且所述夹臂的材质为橡胶材质，所述夹臂通过扭簧转动连接于活动臂的前端部位。
优选的，所述螺母的位置与锁轴的后端位置互相对应，所述螺母与锁轴互相适配。
优选的，所述缓冲组件包括：托座、限制槽、底盘，所述安全架的底面开设有限制槽，且所述限制槽的内部滑动连接有托座，所述托座套设于收集瓶底部的外壁，所述托座的底面固定连接有底盘，该底盘的底面均匀安装有多个弹簧，所述收集瓶的底面可放置于底盘的上表面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）该用于电子级氟制备的收集设备，用户打开安全阀后便可利用现有的输气气泵将电子级氟输送至收集瓶的内部，由于收集瓶整体为碳钢材质，且所述收集瓶为内外双层结构，并且所述收集瓶的内外双层结构之间设置有填充层，而该填充层的内部注入有气体，具体可以为氩气，利用收集瓶的内外双层结构，当收集瓶的内部出现电子级氟泄漏时，能够在填充层内部注入氩气的保护下，避免电子级氟与空气接触，从而提升收集瓶收集电子级氟后的安全性；
（2）该用于电子级氟制备的收集设备，将电子级氟收集完毕的收集瓶摆放至托座的内部，并使得收集瓶的底面水平的摆放至底盘的上表面，如图压力表所示，该底盘的底面均匀安装有多组弹簧，其可以起到较好的减震缓冲效果，从而使得收集瓶摆放在托座的内部后，收集瓶的整体上能够有较好的缓冲效果，从而减缓收集瓶在运输的过程中因受到外力而导致收集瓶的底部出现损坏的情况发生；
（3）该用于电子级氟制备的收集设备，用户可手动推动着托座以及其内部放置的收集瓶沿着限制槽的轨迹向着收集瓶的后侧方水平滑动，并在过程中会使得收集瓶的外壁抵触抵杆前端端头的圆弧面，并推动着抵杆以及水平条同步水平运动，从而利用锁轴与螺母的螺纹啮合力保证两组夹臂能够提供于收集瓶较为稳固的夹持力，进而有效地减少收集瓶出现晃动或是倾倒的情况发生，以保证收集瓶运输过程中整体上的稳定性；
（4）该用于电子级氟制备的收集设备，利用缓冲气囊为导热硅胶材质，故而一方面可以利用其较好的导热性能，及时地对收集瓶进行导热，并通过安装在散热板表面的叶轮，该叶轮采用风车旋转的原理，并且叶轮的质量较轻，从而能够在室内利用自然风或是外部的辅助换气设备，带动叶轮发生旋转，从而及时地对收集瓶进行散热处理，从而保证收集瓶存放的安全性。
附图说明
图1为本发明的主视立体结构示意图；
图2为本发明中收集瓶的剖面立体结构示意图；
图3为本发明中填充层处的局部立体结构示意图；
图4为本发明的侧视立体结构示意图；
图5为本发明图4中B处局部放大立体结构示意图；
图6为本发明中瓶身防护机构的局部俯视立体结构示意图；
图7为本发明的后侧立体结构示意图；
图8为本发明图7中C处的局部放大立体结构示意图；
图9为本发明中托座底部的局部立体结构示意图。
图中标号为：
1、收集瓶；11、集气管口；12、压力表；13、填充层；
3、瓶身防护机构；31、安全架；32、活动臂；33、夹臂；34、连接条；35、水平条；36、抵杆；37、锁轴；38、螺母；39、安装部；
4、缓冲组件；41、托座；42、限制槽；43、底盘；
5、散热组件；51、缓冲气囊；52、散热板；53、叶轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
本发明的实施例一
请参照图1至4所示，一种用于电子级氟制备的收集设备，包括收集瓶1，收集瓶1的整体为碳钢材质，且收集瓶1为内外双层结构，并且收集瓶1的内外双层结构之间设置有填充层13，该填充层13的内部注入有气体，具体可以为氩气，利用收集瓶1的内外双层结构，当收集瓶1的内部出现电子级氟泄漏时，能够在填充层13内部注入氩气的保护下，避免电子级氟与空气接触，从而提升收集瓶1收集电子级氟后的安全性，收集瓶1的上端设置有集气管口11，集气管口11的内外壁均涂设有四氟乙烯涂料，集气管口11内外壁涂设的聚四氟乙烯涂料具体的配比：聚四氟乙烯的添加量为百分之二至百分之十，其他涂料为百分之零点五至百分之三，利用其高耐热、高耐腐蚀的性质，能够减少电子级氟侵蚀集气管口11，从而减少电子级氟从集气管口11外泄的情况，从而进一步保证收集瓶1收集电子级氟后的安全性，且集气管口11的上方安装有压力表12，收集瓶1的左右两侧设置有散热组件5；
散热组件5包括：缓冲气囊51、散热板52、叶轮53，收集瓶1的左右两侧均设置有缓冲气囊51，该缓冲气囊51具体安装在安全架31靠近收集瓶1的一侧表面，且缓冲气囊51整体为导热硅胶材质，缓冲气囊51可贴合于收集瓶1的左右两侧外壁，且散热板52远离缓冲气囊51的一侧均转动连接有叶轮53，具体该叶轮53采用风车旋转原理的结构，且叶轮53为轻质材质，以便于利用自然风带动其发生旋转，从而起到散热的效果。
本发明的实施例二
请参照图5至图8所示，收集瓶1的外围设置有瓶身防护机构3，瓶身防护机构3包括：安全架31、活动臂32、夹臂33、连接条34、水平条35、抵杆36、锁轴37、螺母38、安装部39，收集瓶1的外围设置有安全架31，安全架31后侧方靠近收集瓶1一侧的表面呈左右对称设置有两个活动臂32，活动臂32设置有上下对称的两组，活动臂32均铰接在安全架31后侧方靠近收集瓶1的表面，活动臂32前端互相靠近的一侧均转动连接有夹臂33，夹臂33呈弧形结构，且夹臂33的材质为橡胶材质，夹臂33通过扭簧转动连接于活动臂32的前端部位，确保夹臂33在贴合过程中能够发生适应性的旋转，并在扭簧的作用下，使得夹臂33能够始终贴合在收集瓶1的外壁，从而保证夹臂33贴合收集瓶1外壁的紧密性；
活动臂32中部呈左右对称均铰接有连接条34，且连接条34互相靠近的一端铰接有水平条35，水平条35前侧表面的中部固定连接有抵杆36，抵杆36的前端端头呈圆弧面，水平条35远离抵杆36一面的中心固定连接有锁轴37，安全架31后侧方的外壁转动连接有螺母38，螺母38的位置与锁轴37的后端位置互相对应，螺母38与锁轴37互相适配，安全架31的后侧方外壁呈左右对称固定连接有安装部39，具体安装部39可以螺纹连接的方式，从而利用安装部39可将安全架31整体便捷牢固地固定至收集瓶1的存放场所，进而保证收集瓶1收集电子级氟后存放的稳定性，避免出现倾倒的情况。
本发明的实施例三
请参照图9所示，收集瓶1的底部设置有缓冲组件4，缓冲组件4包括：托座41、限制槽42、底盘43，安全架31的底面开设有限制槽42，且限制槽42的内部滑动连接有托座41，托座41套设于收集瓶1底部的外壁，托座41的底面固定连接有底盘43，收集瓶1的底面可放置于底盘43的上表面。
本发明的完整使用步骤与工作原理如下：
首先，由于收集瓶1整体为碳钢材质，且收集瓶1为内外双层结构，并且收集瓶1的内外双层结构之间设置有填充层13，而该填充层13的内部注入有气体，具体可以为氩气，利用收集瓶1的内外双层结构，当收集瓶1的内部出现电子级氟泄漏时，能够在填充层13内部注入氩气的保护下，避免电子级氟与空气接触，从而提升收集瓶1收集电子级氟后的安全性；
此外，由于收集瓶1的上端设置有集气管口11，且集气管口11的内外壁均涂设有四氟乙烯涂料，而该集气管口11内外壁涂设的聚四氟乙烯涂料具体的配比：聚四氟乙烯的添加量为百分之二至百分之十，其他涂料为百分之零点五至百分之三，从而利用聚四氟乙烯高耐热、高耐腐蚀的性质，以减少电子级氟在输送至收集瓶1的过程中被电子级氟侵蚀到集气管口11，从而减少电子级氟从集气管口11处的泄漏，进而进一步保证收集瓶1收集电子级氟后的安全性，同时也提升收集瓶1以及集气管口11的整体使用寿命；
而后，用户可将电子级氟收集完毕的收集瓶1摆放至托座41的内部，并使得收集瓶1的底面水平的摆放至底盘43的上表面，如图9所示，该底盘43的底面均匀安装有多组弹簧，其可以起到较好的减震缓冲效果，从而使得收集瓶1摆放在托座41的内部后，收集瓶1的整体上能够有较好的缓冲效果，从而减缓收集瓶1在运输的过程中因受到外力而导致收集瓶1的底部出现损坏的情况发生；
随后，用户可手动推动着托座41以及其内部放置的收集瓶1沿着限制槽42的轨迹向着收集瓶1的后侧方水平滑动，并在过程中会使得收集瓶1的外壁抵触抵杆36前端端头的圆弧面，并推动着抵杆36以及水平条35同步水平运动，而由于水平条35的两端均铰接有连接条34，从而在连接条34的牵制作用下，便会带动两组活动臂32以其与安全架31后侧方表面的铰接点为转动支点发生对向转动，该过程中的两组夹臂33便会顺势贴合在收集瓶1的外壁，而该夹臂33通过扭簧转动连接于活动臂32的前端部位，从而确保夹臂33在贴合过程中能够发生适应性的旋转，并在扭簧的作用下，使得夹臂33能够始终贴合在收集瓶1的外壁，从而保证夹臂33贴合收集瓶1外壁的紧密性，同时地利用水平条35水平后移的过程中还会带动锁轴37同步运动，而锁轴37的后端端头穿过安全架31的后侧方并会与螺母38自动完成配合，从而利用锁轴37与螺母38的螺纹啮合力保证两组夹臂33能够提供于收集瓶1较为稳固的的夹持力，进而有效地减少收集瓶1出现晃动或是倾倒的情况发生，以保证收集瓶1运输过程中整体上的稳定性，而当用户将收集瓶1固定完毕后便可推动着安全架31便携省力的将收集瓶1运输至安全的摆放场所，并可以利用具体螺纹连接的方式的安装部39，结合使用现有的固定螺栓对安全架31进行固定，从而利用安装部39可将安全架31整体便捷牢固地固定至收集瓶1的存放场所，进而保证收集瓶1收集电子级氟后存放的稳定性，进一步避免收集瓶1轻易出现倾倒的情况；
此外，通过在安全架31的两侧外壁安装有叶轮53、在靠近于收集瓶1的一侧安装有缓冲气囊51，由于该缓冲气囊51为导热硅胶材质，故而一方面可以利用其较好的导热性能，及时地对收集瓶1进行导热，并通过安装在散热板52表面的叶轮53，该叶轮53采用风车旋转的原理，并且叶轮53的质量较轻，从而能够在室内利用自然风或是外部的辅助换气设备，带动叶轮53发生旋转，从而及时地对收集瓶1进行散热处理，从而保证收集瓶1存放的安全性，另一方面利用缓冲气囊51也可在收集瓶1的运输过程中起到一定的缓冲效果。
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，可以理解在不脱离本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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于电子级氟制备的收集设备，包括收集瓶(1)，其特征在于：所述收集瓶(1)的整体为碳钢材质，且所述收集瓶(1)为内外双层结构，并且所述收集瓶(1)的内外双层结构之间设置有填充层(13)，所述收集瓶(1)的上端设置有集气管口(11)，所述集气管口(11)的内外壁均涂设有四氟乙烯涂料，且所述集气管口(11)的上方安装有压力表(12)，所述收集瓶(1)的外围设置有瓶身防护机构(3)，所述收集瓶(1)的底部设置有缓冲组件(4)，所述收集瓶(1)的左右两侧设置有散热组件(5)；
所述散热组件(5)包括：缓冲气囊(51)、散热板(52)、叶轮(53)，所述收集瓶(1)的左右两侧均设置有缓冲气囊(51)，所述缓冲气囊(51)远离收集瓶(1)的一侧均安装有散热板(52)，且所述散热板(52)远离缓冲气囊(51)的一侧均转动连接有叶轮(53)。
2.根据权利要求1所述的一种用于电子级氟制备的收集设备，其特征在于：所述集气管口(11)内外壁涂设的聚四氟乙烯涂料具体的配比：聚四氟乙烯的添加量为百分之二至百分之十，其他涂料为百分之零点五至百分之三。
3.根据权利要求1所述的一种用于电子级氟制备的收集设备，其特征在于：所述缓冲气囊(51)整体为导热硅胶材质，所述缓冲气囊(51)可贴合于收集瓶(1)的左右两侧外壁。
4.根据权利要求1所述的一种用于电子级氟制备的收集设备，其特征在于：所述叶轮(53)为轻质材质，且所述叶轮(53)与散热板(52)呈同心位置关系。
5.根据权利要求4所述的一种用于电子级氟制备的收集设备，其特征在于：所述瓶身防护机构(3)包括：安全架(31)、活动臂(32)、夹臂(33)、连接条(34)、水平条(35)、抵杆(36)、锁轴(37)、螺母(38)、安装部(39)，所述收集瓶(1)的外围设置有安全架(31)，所述安全架(31)后侧方靠近收集瓶(1)一侧的表面呈左右对称设置有两个活动臂(32)，所述活动臂(32)前端互相靠近的一侧均转动连接有夹臂(33)，所述活动臂(32)中部呈左右对称均铰接有连接条(34)，且所述连接条(34)互相靠近的一端铰接有水平条(35)，所述水平条(35)前侧表面的中部固定连接有抵杆(36)，所述抵杆(36)的前端端头呈圆弧面，所述水平条(35)远离抵杆(36)一面的中心固定连接有锁轴(37)，所述安全架(31)后侧方的外壁转动连接有螺母(38)，所述安全架(31)的后侧方外壁呈左右对称固定连接有安装部(39)。
6.根据权利要求5所述的一种用于电子级氟制备的收集设备，其特征在于：所述活动臂(32)设置有上下对称的两组，所述活动臂(32)均铰接在安全架(31)后侧方靠近收集瓶(1)的表面。
7.根据权利要求5所述的一种用于电子级氟制备的收集设备，其特征在于：所述夹臂(33)呈弧形结构，且所述夹臂(33)的材质为橡胶材质，所述夹臂(33)通过扭簧转动连接于活动臂(32)的前端部位。
8.根据权利要求5所述的一种用于电子级氟制备的收集设备，其特征在于：所述螺母(38)的位置与锁轴(37)的后端位置互相对应，所述螺母(38)与锁轴(37)互相适配。
9.根据权利要求6所述的一种用于电子级氟制备的收集设备，其特征在于：所述缓冲组件(4)包括：托座(41)、限制槽(42)、底盘(43)，所述安全架(31)的底面开设有限制槽(42)，且所述限制槽(42)的内部滑动连接有托座(41)，所述托座(41)套设于收集瓶(1)底部的外壁，所述托座(41)的底面固定连接有底盘(43)，所述收集瓶(1)的底面可放置于底盘(43)的上表面。
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