CN206027359U

CN206027359U - 用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置

Info

Publication number: CN206027359U
Application number: CN201620907448.6U
Authority: CN
Inventors: 王刚; 马付根; 王少龙; 江南
Original assignee: Ningbo Industrial Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Industrial Technology Co Ltd
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2016-08-18
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2026-08-18

Abstract

本实用新型公开了用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置。具体地，本实用新型的真空系统过滤装置，包括：过滤罐；用于将来自氟化盐净化设备的待过滤气体引入所述过滤罐的进气管，所述进气管在所述过滤罐内的一端设有进气口；用于将经过滤的气体排出所述过滤罐的排气管，所述排气管在所述过滤罐内的一端设有排气口，并且所述排气管的另一端与真空泵相连通；装载于所述过滤罐中的用作过滤材料的硅胶颗粒；以及用于密封所述过滤罐的封盖；其中，所述排气管设有用于阻挡硅胶颗粒吸入真空泵的过滤网。本实用新型真空过滤装置过滤效果好，设计巧妙、易于实施，特别适用于制备氟化盐行业。

Description

用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置

技术领域

本实用新型涉及机械领域，更具体地涉及用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置。

背景技术

高纯度氟化盐(如氟化锂、氟化钠、氟化钾)具有重要的应用价值。例如，高纯氟化锂不仅可应用于一些传统应用领域，还可以应用于一些新的领域，例如将其应用于合成六氟磷酸锂的原料、远距离通信光纤材料等。高纯氟化锂的制备技术主要包括直接制备法、离子交换制备法、萃取制备法等。

目前，制备高纯氟化盐的净化设备，存在真空系统中的真空泵易腐蚀的问题。一种解决方案是选用耐HF腐蚀的真空螺杆泵，虽然可以解决真空泵的腐蚀问题，但其造价昂贵。另一种方案是选用普通的真空泵，要定期更换真空泵，同样也增加生产成本。

因此，本领域尚缺乏有效克服高纯氟化盐的净化设备中真空泵易腐蚀的问题的方法和设备，因此本领域迫切需要开发新的有效减少或消除高纯氟化盐的净化设备中真空泵腐蚀现象的技术。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种可有效少或消除高纯氟化盐的净化设备中真空泵腐蚀现象的设备。

在本实用新型的第一方面，提供了一种价格低廉且保护真空泵不被腐蚀的过滤腐蚀性气体良好的装置。

一种用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置，其特征在于，所述真空系统过滤装置包括：

过滤罐；

用于将来自氟化盐净化设备的待过滤气体引入所述过滤罐的进气管，所述进气管在所述过滤罐内的一端设有进气口；

用于将经过滤的气体排出所述过滤罐的排气管，所述排气管在所述过滤罐内的一端设有排气口，并且所述排气管的另一端与真空泵相连通；

装载于所述过滤罐中的用作过滤材料的硅胶颗粒；

以及用于密封所述过滤罐的封盖；

其中，所述排气管设有用于阻挡硅胶颗粒吸入真空泵的过滤网。

所述排气口一端浸没于硅胶颗粒中。

在所述过滤罐中，硅胶颗粒的高度h1与所述过滤罐高度h0之比h1/h0≥1/2。

较佳地，硅胶颗粒的高度h1与所述过滤罐高度h0之比h1/h0≥2/3。

更佳地，硅胶颗粒的高度h1与所述过滤罐高度h0之比h1/h0≥3/4。

在所述过滤罐中，硅胶颗粒的总体积V1与所述过滤罐的内部容积V0之比V1/V0≥1/2。

在另一优选例中，在所述过滤罐中，硅胶颗粒的总体积V1与所述过滤罐的内部容积V0之比V1/V0≥2/3，更佳地V1/V0≥3/4。

所述真空系统过滤装置具有选自下组的一个或多个特征：

所述过滤罐的容积为10～100L

所述的进气管的内径d1为10-100cm；所述的排气管的内径d1为2-20cm。

在另一优选例中，所述的进气管的内径d1和/或所述排气管的管径d2之比d1/d2为0.5-2.0,较佳地，0.8-1.25。

所述的进气管、所述的排气管和所述的封盖是一体的。

在所述封盖与过滤罐之间用于密封的氟橡胶密封圈。

所述进气口与所述封盖内表面的距离D1≤20mm(较佳地≤15mm，更佳地10mm)；和/或所述排气口与所述密封盖内罐底导的距离D2满足以下公式：5mm≤D2≤50mm，较佳地10mm≤D2≤20mm。

在另一优选例中，所述的过滤罐还设有硅胶颗粒入口和/或硅胶颗粒排放口。

所述的过滤网设置于所述排气管的浸没于硅胶颗粒的管段。

在另一优选例中，所述进气管与净化罐之间还设有汇总管，所述汇总管用于将来自多个所述罐的待过滤气体汇总至所述的进气管。

一种氟化盐净化设备，其特征在于，所述的氟化盐净化设备包括熔炼罐、净化罐、加压式储存罐及倒出式储存罐，与所述罐的排气管相连通的如权利要求1所述的用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置，以及与所述真空系统过滤装置的排气管相连通的真空泵。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是本实用新型一个实例中的硅胶过滤装置纵剖面构造图。

图2是本实用新型一个实例中的真空系统示意图。

各附图，各标示如下：

1-真空泵；

2-真空压差阀；

3-真空阀；

4-硅胶过滤装置排气管；

5-硅胶过滤装置进气管；

6-净化罐；

7-硅胶过滤装置；

8-熔炼罐；

9-封盖；

10-过滤罐；

11-过滤网；

12-硅胶颗粒；

13-氟橡胶密封圈；

14-汇总管；

16-排气通路的阀门；

21-进气口；

22-排气口。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过大量筛选，首次开发了一种用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置。该过滤设备为具有特定结构的硅胶过滤装置，该过滤装置可大幅减少氢氟酸(HF)、水蒸气等对真空系统造成腐蚀的成分所造成的腐蚀，从而大幅降低生产成本。在此基础上完成了本发明。

术语

如本文所用，术语“氟化盐”包括氟与碱金属或碱土金属的化合物，代表性的例子包括(但并不限于)：氟化锂、氟化钠、氟化钾、或其组合。

如本文所用，术语“硅胶过滤装置”、“用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置”、“本实用新型的真空系统过滤装置”等可互换使用。

真空系统过滤装置

本实用新型提供了一种用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置，它是一种具有特定结构的硅胶过滤装置。

典型地，在本实用新型中，在原有的真空系统中，增加了该硅胶过滤装置，其中，该硅胶过滤装置的进气口与被抽成真空的罐子相连，排气口与阀门，真空泵连接。当抽真空时，HF、水蒸气、氢氟酸先经过该硅胶过滤装置，利用硅胶的强吸附作用以及硅胶与氢氟酸的化学反应的特性，将HF、水蒸气、氢氟酸吸收掉，以消除或减弱对真空泵及阀门的损坏。

典型地，本实用新型的用于高纯氟化盐净化设备的真空系统过滤装置，是在真空系统中，增加了一个过滤装置，其中，在过滤罐内装入一定量的硅胶颗粒，以利于吸收HF、水蒸气等腐蚀性气体或氢氟酸，消除或减弱HF等气体或氢氟酸对真空系统中的真空泵等元件损坏，延长真空元件的使用寿命，从而减少了生产设计成本。

在另一优选例中，在(a)罐体的排气通路的阀门、(b)真空泵之前加上该硅胶过滤装置。

在另一优选例中，所述硅胶过滤装置设有进气口和排气口。

在另一优选例中，在过滤罐内装入至少2/3或3/4过滤罐体积的硅胶颗粒(按硅胶颗粒的表观体积计)。

在本实用新型中，该硅胶过滤装置的进气口道伸入罐内的距离没有特别限制，通常为≤20mm，较佳地≤15mm，更佳地10mm。

在本实用新型中，该硅胶过滤装置的排气管道口距罐底的距离没有特别限制，通常为≤50mm，较佳地≤30mm，更佳地20mm，如10-20mm。

在另一优选例中，该硅胶过滤装置的排气口装有过滤网，防止抽真空时，把硅胶颗粒吸入泵内，损坏泵。所述的过滤网的网孔应小于硅胶颗粒的粒径，通常，所述的过滤网的网孔为80目，100目或更小。

在另一优选例中，该硅胶过滤装置采用氟橡胶密封。

本发明的硅胶过滤装置是一种可用于氟化盐熔炼、净化过程的，有效减少HF、水蒸气、氢氟酸等腐蚀性气体对真空系统元件腐蚀损坏的硅胶过滤装置。

氟化盐净化设备

本实用新型还提供了一种氟化盐净化设备，所述的净化设备配有本实用新型所述的真空系统过滤装置。

通常，所述的高纯度氟化盐净化设备包括：

(i)熔炼罐、净化罐、加压式储存罐、倒出式储存罐；

(ii)与所述罐的排气管相连通的本实用新型所述的的真空系统过滤装置；以及

(iii)与所述真空系统过滤装置的排气管相连通的真空泵。

本实用新型的主要优点包括：

(a)采用在真空泵和阀门之前加入该过滤装置，提前把腐蚀性气体吸收掉，从而大幅减弱或消除对真空系统元件的损坏。

(b)降低生产和设备成本。

(c)硅胶颗粒不仅对HF的吸附效果强，而且不易再次释放HF。

(d)硅胶颗粒的更换非常方便，减少了维护时间和成本。

因此，本实用新型有效解决HF、水蒸气、氢氟酸对真空系统的腐蚀问题，减少了生产成本。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，附图为示意图，因此本发明装置和设备的并不受所述示意图的尺寸或比例限制。

实施例1

真空系统过滤装置

本实施例的真空系统过滤装置如图1所示。

如图1所示，该硅胶过滤装置主要由硅胶过滤装置排气管4、硅胶过滤装置进气管5、封盖9、过滤罐10、过滤网11、硅胶颗粒12、氟橡胶密封圈13等组成。

其中，所述排气管4设有排气口22；所述进气管5设有进气口21。

结合图1，在氟化盐熔炼和净化过程中，会有一定量的HF、水蒸气、氢氟酸进入到真空系统中，在净化罐6、熔炼罐8与真空系统之间加入硅胶过滤装置7可以有效的除去这些腐蚀性气体或液体，消除或减少对真空系统的腐蚀性损坏。

实施例2

高纯度氟化盐净化设备

本实施例的高纯度氟化盐净化设备如图2所示。

在图2所示的高纯度氟化盐净化设备中，本实用新型硅胶过滤装置7(例如实施例1中的真空系统过滤装置)的排气口4通过法兰(如KF快卸法兰)与真空阀3相连接，真空阀3再与真空压差阀2连接，最后将真空泵1连接到真空压差阀2上；将硅胶过滤装置7的进气口5与净化罐6和熔炼罐8(罐子的数量可以为1个、2个、3个或多个)相连接。

当有两个或多个罐子时，可通过汇总管14将各罐体的气体汇总于进气管5。

此外，在罐体的排气通路上，可设有阀门16。

本实用新型采用了特定结构的硅胶过滤装置，设计巧妙、易于实现，既减少了生产成本，又保护了环境，特别适用作高纯氟化盐净化设备的真空系统过滤装置，尤其是含有HF、水蒸气等腐蚀性气体或氢氟酸的系统。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置，其特征在于，所述真空系统过滤装置包括：

过滤罐；

装载于所述过滤罐中的用作过滤材料的硅胶颗粒；

以及用于密封所述过滤罐的封盖；

2.如权利要求1所述的真空系统过滤装置，其特征在于，所述排气口一端浸没于硅胶颗粒中。

3.如权利要求1所述的真空系统过滤装置，其特征在于，在所述过滤罐中，硅胶颗粒的高度h1与所述过滤罐高度h0之比h1/h0≥1/2。

4.如权利要求1所述的真空系统过滤装置，其特征在于，在所述过滤罐中，硅胶颗粒的总体积V1与所述过滤罐的内部容积V0之比V1/V0≥1/2。

5.如权利要求1所述的真空系统过滤装置，其特征在于，所述真空系统过滤装置具有选自下组的一个或多个特征：

所述过滤罐的容积为10-100L

所述的进气管的内径d1为10-100cm；

所述的排气管的内径d1为2-20cm。

6.如权利要求1所述的真空系统过滤装置，其特征在于，所述的进气管、所述的排气管和所述的封盖是一体的。

7.如权利要求1所述的真空系统过滤装置，其特征在于，在所述封盖与过滤罐之间用于密封的氟橡胶密封圈。

8.如权利要求1所述的真空系统过滤装置，其特征在于，所述进气口与所述封盖内表面的距离D1≤20mm；和/或

所述排气口与所述密封盖内罐底导的距离D2满足以下公式：5mm≤D2≤50mm。

9.如权利要求1所述的真空系统过滤装置，其特征在于，所述的过滤网设置于所述排气管的浸没于硅胶颗粒的管段。

10.一种氟化盐净化设备，其特征在于，所述的氟化盐净化设备包括熔炼罐、净化罐、加压式储存罐及倒出式储存罐，与所述罐的排气管相连通的如权利要求1所述的用于氟化盐净化设备的真空系统过滤装置，以及与所述真空系统过滤装置的排气管相连通的真空泵。