本發(fā)明涉及高純硫酸加工,具體為一種高純硫酸加工用的提純設(shè)備及方法。
背景技術(shù):
1、高純硫酸加工的提純方法主要有以下步驟:1、原料準(zhǔn)備:需要準(zhǔn)備一定量的硫酸原料,通常為低純度的硫酸;2、預(yù)處理:通過物理或化學(xué)方法對原料進(jìn)行預(yù)處理,以去除其中的雜質(zhì)和有害物質(zhì);3、精餾:將預(yù)處理后的硫酸進(jìn)行精餾處理,使不同沸點(diǎn)的組分得以分離;4、冷凝與收集:將精餾后的硫酸進(jìn)行冷凝,收集純度較高的硫酸產(chǎn)品;5、儲存與運(yùn)輸:將收集的硫酸產(chǎn)品儲存于適當(dāng)?shù)娜萜髦?,并進(jìn)行安全運(yùn)輸,在進(jìn)行分離時(shí),通常先加熱至220~250℃,對低沸點(diǎn)的雜質(zhì)進(jìn)行蒸餾分離,接著,加熱至320℃~340℃后保持溫度,并對產(chǎn)生的硫酸蒸汽進(jìn)行冷凝收集即可獲得高純硫酸,最后剩的是高沸點(diǎn)的雜質(zhì)。
2、然而,現(xiàn)有的高純硫酸加工用的提純設(shè)備及方法在使用時(shí),在對預(yù)處理后的硫酸進(jìn)行精餾處理時(shí),不便于根據(jù)蒸餾罐中硫酸原料的添加量調(diào)節(jié)加熱的面積,同時(shí),加熱的效率較低、效果較差,容易造成熱量的浪費(fèi),在進(jìn)行蒸餾分離時(shí),不同沸點(diǎn)組分排出時(shí)的效率較低,并且,容易混合在一起,影響提純的效率和效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高純硫酸加工用的提純設(shè)備及方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種高純硫酸加工用的提純設(shè)備,包括底板,還包括:
3、移動板,所述移動板設(shè)置在底板的頂部,且移動板的側(cè)壁設(shè)置有兩個支撐板,所述支撐板的頂部固定連接有蒸餾罐,且蒸餾罐的側(cè)壁固定套設(shè)有多個陣列設(shè)置的電加熱環(huán),所述蒸餾罐的底部固定插設(shè)有溫度傳感器,所述蒸餾罐的頂部固定連接有進(jìn)料閥、第一出料閥和第二出料閥,且蒸餾罐的底部固定連接有第三出料閥,所述蒸餾罐內(nèi)滑動連接有第一扇形盤,且第一扇形盤的側(cè)壁開設(shè)有滑動槽,所述滑動槽內(nèi)滑動連接有第二扇形盤,且第一扇形盤的底部通過轉(zhuǎn)動桿轉(zhuǎn)動連接有第一連接板,所述第一連接板的底部固定連接有多個防浪板,且轉(zhuǎn)動桿的上端貫穿蒸餾罐的頂部設(shè)置;
4、稱重機(jī)構(gòu),用于對加入所述蒸餾罐內(nèi)的硫酸原料進(jìn)行稱重的所述稱重機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述移動板和所述底板之間;
5、晃動機(jī)構(gòu),用于對所述蒸餾罐進(jìn)行往復(fù)晃動的所述晃動機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述移動板和所述支撐板之間;
6、通電機(jī)構(gòu),用于調(diào)節(jié)和控制所述電加熱環(huán)進(jìn)行通電的所述通電機(jī)構(gòu)設(shè)置在電加熱環(huán)的側(cè)壁;
7、移動機(jī)構(gòu),用于對所述第二扇形盤進(jìn)行移動的所述移動機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述滑動槽內(nèi);
8、升降機(jī)構(gòu),用于對所述第一扇形盤進(jìn)行升降的所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述蒸餾罐的頂部;
9、驅(qū)動機(jī)構(gòu),用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動的所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述蒸餾罐的頂部。
10、優(yōu)選的,所述稱重機(jī)構(gòu)包括固定連接在底板頂部的兩個對稱設(shè)置的第一套管,且第一套管內(nèi)插設(shè)有第一套桿,所述第一套桿的上端與移動板的底部固定,且第一套桿的側(cè)壁套設(shè)有第一彈簧,所述底板的頂部固定連接有u形架,且u形架的頂部固定插設(shè)有距離傳感器。
11、優(yōu)選的,所述晃動機(jī)構(gòu)包括通過第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接在各個支撐板側(cè)壁的l形板,且其中一個l形板的側(cè)壁固定連接有第一電機(jī),各個所述l形板的側(cè)壁固定連接有兩個對稱設(shè)置的第二套桿,且第二套桿的側(cè)壁套設(shè)有第二套管,所述第二套管的另一端與移動板的側(cè)壁固定,且第二套管的側(cè)壁套設(shè)有第二彈簧,所述第一轉(zhuǎn)軸的一端固定連接有轉(zhuǎn)動盤,所述轉(zhuǎn)動盤的頂部固定連接有半球形凸起,且移動板的頂部固定連接有推動塊。
12、優(yōu)選的,所述通電機(jī)構(gòu)包括固定連接在各個電加熱環(huán)側(cè)壁的第一觸頭,且蒸餾罐的側(cè)壁固定連接有固定塊,所述固定塊的底部插設(shè)有兩個對稱設(shè)置的第一t形導(dǎo)桿,且第一t形導(dǎo)桿的下端固定連接有移動塊,所述移動塊的側(cè)壁固定連接有導(dǎo)電板,且導(dǎo)電板的側(cè)壁固定連接有多個陣列設(shè)置的第二觸頭,所述第一t形導(dǎo)桿的側(cè)壁套設(shè)有第三彈簧,且移動塊的移動通過推動機(jī)構(gòu)進(jìn)行推動。
13、優(yōu)選的,所述推動機(jī)構(gòu)包括固定連接在移動塊側(cè)壁的第一連接塊,且底板的頂部通過復(fù)位機(jī)構(gòu)連接有移動架,所述移動架包括第一斜面和第二斜面。
14、優(yōu)選的,所述復(fù)位機(jī)構(gòu)包括固定連接在底板頂部的支撐塊,且支撐塊的側(cè)壁插設(shè)有兩個對稱設(shè)置的第二t形導(dǎo)桿,所述第二t形導(dǎo)桿的一端固定連接有第二連接塊,所述第二連接塊與移動架的側(cè)壁固定,且第二t形導(dǎo)桿的側(cè)壁套設(shè)有第四彈簧。
15、優(yōu)選的,所述移動機(jī)構(gòu)包括固定連接在第二扇形盤側(cè)壁的兩個對稱設(shè)置的第三套管,且第三套管內(nèi)插設(shè)有第三套桿,所述第三套桿的另一端與滑動槽的側(cè)壁固定,且第三套桿的側(cè)壁套設(shè)有第五彈簧,所述滑動槽的側(cè)壁固定連接有電磁鐵,且第二扇形盤的側(cè)壁固定連接有鐵塊。
16、優(yōu)選的,所述升降機(jī)構(gòu)包括固定連接在蒸餾罐頂部的u形板,且u形板的頂部固定連接有第四套桿,所述第四套桿的側(cè)壁套設(shè)有第四套管,且第四套管的下端貫穿蒸餾罐的頂部并與第一扇形盤的頂部固定,所述u形板的頂部固定連接有第二電機(jī),且第二電機(jī)的輸出端固定連接有螺紋桿,所述螺紋桿的側(cè)壁螺紋連接有螺紋管。
17、優(yōu)選的,所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括固定連接在第四套管側(cè)壁的第二連接板,且第二連接板的側(cè)壁固定連接有l(wèi)形塊,所述轉(zhuǎn)動桿的上端貫穿l形塊的頂部并固定連接有從動錐齒輪,且l形塊的側(cè)壁通過第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接有主動錐齒輪,所述第二轉(zhuǎn)軸的側(cè)壁固定連接有多個陣列設(shè)置的凸塊,且蒸餾罐的頂部固定連接有安裝板,所述安裝板的側(cè)壁開設(shè)有滑槽,且滑槽內(nèi)滑動連接有滑板,所述滑板和滑槽之間固定連接有第六彈簧,所述滑板的側(cè)壁固定連接有多個陣列設(shè)置的三角塊,且三角塊包括限位面和第三斜面。
18、一種高純硫酸加工用的提純方法,利用如上述所述的一種高純硫酸加工用的提純設(shè)備,包括以下步驟:
19、s1:在進(jìn)行提純時(shí),將硫酸原料通過進(jìn)料閥加入蒸餾罐內(nèi),與此同時(shí),隨著蒸餾罐內(nèi)硫酸原料的增多,其質(zhì)量逐漸增大,從而推動蒸餾罐和移動板向下移動,第一彈簧被壓縮,此時(shí),通過距離傳感器檢測移動板的距離即可判斷第一彈簧的壓縮量,進(jìn)而獲知加入的硫酸原料的質(zhì)量,從而便于控制硫酸原料的加入量;
20、s2:當(dāng)移動板向下移動時(shí),與第一斜面相抵,從而推動移動架向靠近第一連接塊的方向移動,同時(shí),第四彈簧被壓縮,并使得第一連接塊與第二斜面相抵,從而推動移動塊和導(dǎo)電板向上移動,第三彈簧被壓縮壓縮,使得第二觸頭從下而上依次與各個電加熱環(huán)側(cè)壁的第一觸頭接觸,從而將控制電加熱環(huán)的電路接通,進(jìn)而對蒸餾罐進(jìn)行加熱處理,并且,移動板下降的行程越大,即蒸餾罐內(nèi)的硫酸原料越多,其液面越高,此時(shí),第一觸頭與第二觸頭接通的數(shù)量越多,即加熱的電加熱環(huán)的數(shù)量越多,從而便于根據(jù)蒸餾罐內(nèi)硫酸原料的加入量,調(diào)節(jié)和控制電加熱環(huán)通電加熱的數(shù)量,保證加熱效果的同時(shí),避免熱量的浪費(fèi);
21、s3:在進(jìn)行加熱時(shí),啟動第一電機(jī)進(jìn)行一定角度的往復(fù)正反轉(zhuǎn),第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動帶動第一轉(zhuǎn)軸和支撐板的擺動,從而帶動蒸餾罐進(jìn)行往復(fù)擺動,與此同時(shí),當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動時(shí),帶動轉(zhuǎn)動盤進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動,當(dāng)半球形凸起與推動塊的側(cè)壁相抵時(shí),推動轉(zhuǎn)動盤向遠(yuǎn)離推動塊的方向移動,并帶動l形板、支撐板和蒸餾罐進(jìn)行同步移動,同時(shí),第二彈簧發(fā)生形變,當(dāng)半球形凸起越過推動塊時(shí),蒸餾罐能夠在第二彈簧的作用下移動復(fù)位,從而能夠使得蒸餾罐進(jìn)行往復(fù)移動,能夠?qū)φ麴s罐內(nèi)的硫酸原料形成晃動效果,使得加熱的效率更高、效果更好;
22、s4:待蒸餾罐內(nèi)的硫酸原料升溫至220~250℃時(shí),啟動第二電機(jī),第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動帶動螺紋桿的轉(zhuǎn)動,使得第四套管和螺紋管向下移動,并帶動第一扇形盤和第二扇形盤同步向下移動,與此同時(shí),打開第一出料閥,此時(shí),低沸點(diǎn)的雜質(zhì)通過第一出料閥排出進(jìn)行冷凝收集,待蒸餾罐升溫至320℃~340℃后保持溫度,此時(shí),通過升降機(jī)構(gòu)帶動第一扇形盤繼續(xù)向下移動,并使其底部與硫酸原料的液面相貼合,并且,將電磁鐵斷電,此時(shí),第二扇形盤能夠在第五彈簧的作用下沿著滑動槽向外伸出,與第一扇形盤形成一完整的圓盤并與蒸餾罐的內(nèi)側(cè)壁相匹配,接著,通過升降機(jī)構(gòu)使得第一扇形盤和第二扇形盤向上移動,此時(shí),能夠?qū)⑸戏降牡头悬c(diǎn)雜質(zhì)的蒸汽向上推動,并通過第一出料閥完全排出,能夠提高排料的效率和效果,同時(shí),第一扇形盤、第二扇形盤和液面之間能夠形成真空狀態(tài),保證硫酸蒸汽的蒸餾的效率和效果,此時(shí),硫酸蒸汽處于第一扇形盤和第二扇形盤的下方,從而能夠?qū)⒘蛩嵴羝c低沸點(diǎn)的雜質(zhì)蒸汽進(jìn)行隔離,避免混合,保證硫酸提純的質(zhì)量;
23、s5:待第一扇形盤和第二扇形盤移動至蒸餾罐的頂部時(shí),低沸點(diǎn)的雜質(zhì)蒸汽完全通過第一出料閥排出,接著,關(guān)閉第一出料閥,打開第二出料閥,并且,將電磁鐵進(jìn)行通電,電磁鐵通電后使得第二扇形盤縮入滑動槽內(nèi),同時(shí),第五彈簧被壓縮,接著,通過升降機(jī)構(gòu)將第一扇形盤和第二扇形盤向下移動,此時(shí),硫酸蒸汽能夠通過第二出料閥排出進(jìn)行冷凝收集,待第一扇形盤與液面貼合時(shí),再次將第二扇形盤伸出,并通過升降機(jī)構(gòu)帶動第一扇形盤和第二扇形盤向上移動,如此往復(fù),即可在提純時(shí),使得液面上方產(chǎn)生負(fù)壓狀態(tài),并能夠?qū)a(chǎn)生的硫酸蒸汽通過第二出料閥擠壓出去,提高提出的效率和效果,剩下的高沸點(diǎn)雜質(zhì)則通過第三出料閥排出;
24、s6:并且,當(dāng)?shù)谒奶坠?、螺紋管和第一扇形盤向下移動時(shí),帶動第一連接板和防浪板同步向下移動,與此同時(shí),帶動第二連接板和l形塊進(jìn)行同步移動,此時(shí),凸塊與第三斜面相抵,將其擠壓至滑槽內(nèi),同時(shí),第六彈簧被壓縮,此時(shí),第二轉(zhuǎn)軸不轉(zhuǎn)動,即不會帶動轉(zhuǎn)動桿和第一連接板進(jìn)行轉(zhuǎn)動,當(dāng)防浪板插入硫酸原料中時(shí),能夠起到防浪效果,減小液面波動,保證第一扇形盤與液面頂部的貼合效果;
25、s7:當(dāng)?shù)谝簧刃伪P和第二扇形盤向上移動時(shí),三角塊能夠在第六彈簧的作用下伸出,并使其凸塊與限位面相抵,從而推動第二轉(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動,第二轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動主動錐齒輪的轉(zhuǎn)動,主動錐齒輪的轉(zhuǎn)動帶動從動錐齒輪和轉(zhuǎn)動桿和轉(zhuǎn)動,進(jìn)而帶動第一連接板和防浪板的轉(zhuǎn)動,從而能夠?qū)α蛩嵩掀鸬揭欢ǖ臄嚢栊Ч沟眉訜岬男矢?、效果更好,并且,?dāng)防浪板與硫酸原料脫離時(shí),通過轉(zhuǎn)動能夠避免其表面粘附硫酸原料,保證硫酸提純的效率和效果。
26、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
27、該種高純硫酸加工用的提純設(shè)備及方法,通過設(shè)置稱重機(jī)構(gòu)、通電機(jī)構(gòu)、晃動機(jī)構(gòu)以及移動機(jī)構(gòu)等,便于根據(jù)蒸餾罐內(nèi)硫酸原料的加入量,調(diào)節(jié)和控制電加熱環(huán)通電加熱的數(shù)量,保證加熱效果的同時(shí),避免熱量的浪費(fèi),在進(jìn)行加熱蒸餾時(shí),能夠?qū)φ麴s罐內(nèi)的硫酸原料形成晃動效果,使得加熱的效率更高、效果更好,同時(shí),能夠?qū)⒘蛩嵴羝c低沸點(diǎn)的雜質(zhì)蒸汽進(jìn)行隔離,避免混合,并且,能夠?qū)⑵浞謩e擠壓出去進(jìn)行冷凝收集,保證硫酸提純的效率和質(zhì)量。