CN205803565U - 一种高纯度碱金属制备及包装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高纯度碱金属制备及包装设备，包括配电装置、真空泵、温控装置三、三级蒸馏装置、高纯度惰性气体存储装置、真空包装装置、金属回收装置、传输装置二、传输装置三、二级蒸馏装置、传输装置一、一级蒸馏装置、传输装置四、温控装置一、温控装置二、支架、超真空发生器以及空气净化器。本设备包括有高纯度惰性气体存储装置，在生产过程中，能及时根据蒸馏的需要补充惰性气体。本设备还包括有空气净化器和超真空发生器，能够为真空包装装置提供所需的环境，制各好的碱金属(铷、铯)进入真空包装装置后，该装置可以安全、可靠地完成包装步骤。本设备采用多次蒸馏的方式，制得的金属铷的纯度可达到99.95％，金属铯的纯度可达到99.99％。

Description

一种高纯度碱金属制备及包装设备

技术领域

本实用新型涉及一种金属制备及包装设备，尤其是一种高纯度碱金属制备及包装设备。

背景技术

碱金属(铷、铯)广泛应用于光电技术领域、原子能工业、生物工程及能源工业、航空航天工业等高新技术产业。目前碱金属的制备方法主要有以下几种：电解法、金属热还原法以及热分解法。其中电解法是最初制备碱金属的方法，但是由于碱金属化学性质活泼，还原性极强，需要采用特殊的电解设备，操作困难且金属损失较大，故未广泛应用。金属热还原法是采用铷或铯的化合物作为原料，利用钙、钠、镁等活泼金属作为还原剂，在高温条件下还原制备金属铷或铯，但原料来源受到一定限制，并且获取的金属单质的纯度相对较低。热解法是将铷或铯的化合物在真空条件下加强热使其分解得到金属铷或铯，该方法可以获得较高纯度的金属单质，主要用于科研领域，但该方法对设备要求极高，工业生产成本较高。考虑到碱金属特别是铷、铯的化学特性和物理特性，遇水会发生剧烈反应、遇空气会氧化，所以制备出来的碱金属对其包装装置要求非常苛刻。

实用新型内容

为解决以上现有难题，本实用新型公开了一种碱金属制备及包装设备，采用多级蒸馏的方式获取高纯度的碱金属，并且该设备集碱金属制备以及碱金属包装的功能于一体，降低了生产成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种碱金属制备及包装设备，包括配电装置、真空泵、温控装置三、三级蒸馏装置、高纯度惰性气体存储装置、真空包装装置、金属回收装置、传输装置二、传输装置三、二级蒸馏装置、传输装置一、一级蒸馏装置、传输装置四、温控装置一、温控装置二、支架、超真空发生器以及空气净化器，所述配电装置分别通过温控装置一、温控装置二以及温控装置三连接一级蒸馏装置、二级蒸馏装置以及三级蒸馏装置，所述一级蒸馏装置通过传输装置一连接二级蒸馏装置，所述二级蒸馏装置通过传输装置二连接三级蒸馏装置，所述高纯度惰性气体存储装置通过传输装置三分别连接传输装置一和三级蒸馏装置，所述真空泵通过传输装置四分别连接传输装置三和三级蒸馏装置，所述三级蒸馏装置通过金属回收装置连接真空包装装置，所述真空包装装置通过超真空发生器连接空气净化器。

作为本实用新型的进一步改进，所述一级蒸馏装置、二级蒸馏装置、温控装置一、温控装置二固定在支架上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本设备包括有高纯度惰性气体存储装置，在生产过程中，能及时根据蒸馏的需要补充惰性气体。

2、本设备还包括有空气净化器和超真空发生器，能够为真空包装装置提供所需的环境，制备好的碱金属铷、铯进入真空包装装置后，该装置可以安全、可靠地完成包装步骤。

3、本设备采用多次蒸馏的方式，实践证明，原料经过所述一级蒸馏装置、二级蒸馏装置和三级蒸馏装置之后，金属铷的纯度可达到99.95％，金属铯的纯度可达到99.99％。

附图说明

图1为碱金属制备与包装设备结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，一种高纯度碱金属制备与包装设备，特别适用于铷、铯的制备与包装，包括配电装置1、真空泵2、温控装置三3、三级蒸馏装置4、高纯度惰性气体存储装置5、真空包装装置6、金属回收装置7、传输装置二8、传输装置三9、二级蒸馏装置10、传输装置一11、一级蒸馏装置12、传输装置四13、温控装置一14、温控装置二15、支架16、超真空发生器17以及空气净化器18，

所述配电装置1分别通过温控装置一14、温控装置二15以及温控装置三3连接一级蒸馏装置12、二级蒸馏装置10以及三级蒸馏装置4，各个温控装置根据制备的需要实时控制相应蒸馏装置的温度。一级蒸馏装置12到达合适温度后，将计量混合的原料倒入其中进行首次蒸馏。所述一级蒸馏装置12通过传输装置一11连接二级蒸馏装置10，首次蒸馏后的混合物通过传输装置一11进入二级蒸馏装置10进行二次蒸馏。所述二级蒸馏装置10通过传输装置二8连接三级蒸馏装置4，完成二级蒸馏后混合物通过传输装置二8进入三级蒸馏装置4进行再次蒸馏。所述高纯度惰性气体存储装置5将制备好的惰性气体通过传输装置三9分别传送给传输装置一11和三级蒸馏装置4，从而为各级蒸馏提供所需的惰性气体。所述真空泵2通过传输装置四13分别连接传输装置三9和三级蒸馏装置4，获取各个蒸馏装置内的压强，并使其达到真空状态。本设备通过多次蒸馏来获取高纯度的碱金属铷、铯，蒸馏后的碱金属铷、铯由三级蒸馏装置4依次进入金属回收装置7、真空包装装置6，并完成包装。所述真空包装装置6通过超真空发生器17连接空气净化器18。

上面通过附图对本实用新型的实施方式进行了详细说明，但是本实用新型并不局限于该实施方式，在本领域的普通工作人员的知识范围内，对其做出的种种变化均在保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高纯度碱金属制备及包装设备，其特征在于：包括配电装置(1)、真空泵(2)、温控装置三(3)、三级蒸馏装置(4)、高纯度惰性气体存储装置(5)、真空包装装置(6)、金属回收装置(7)、传输装置二(8)、传输装置三(9)、二级蒸馏装置(10)、传输装置一(11)、一级蒸馏装置(12)、传输装置四(13)、温控装置一(14)、温控装置二(15)、支架(16)、超真空发生器(17)以及空气净化器(18)，所述配电装置(1)分别通过温控装置一(14)、温控装置二(15)以及温控装置三(3)连接一级蒸馏装置(12)、二级蒸馏装置(10)以及三级蒸馏装置(4)，所述一级蒸馏装置(12)通过传输装置一(11)连接二级蒸馏装置(10)，所述二级蒸馏装置(10)通过传输装置二(8)连接三级蒸馏装置(4)，所述高纯惰性气体存储装置(5)通过传输装置三(9)分别连接传输装置一(11)和三级蒸馏装置(4)，所述真空泵(2)通过传输装置四(13)分别连接传输装置三(9)和三级蒸馏装置(4)，所述三级蒸馏装置(4)通过金属回收装置(7)连接真空包装装置(6)，所述真空包装装置(6)通过超真空发生器(17)连接空气净化器(18)。

2.根据权利要求1所述一种高纯度碱金属制备及包装设备，其特征在于，所述一级蒸馏装置(12)、二级蒸馏装置(10)、温控装置一(14)、温控装置二(15)固定在支架(16)上。