本發(fā)明涉及超純砷烷加工領(lǐng)域，具體是涉及一種多級(jí)吸附除雜裝置及其用于超純砷烷的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

1、在超純砷烷的生產(chǎn)過(guò)程中，通常采用吸附塔進(jìn)行吸附除雜，吸附塔常被用于氣體分離，通過(guò)介質(zhì)吸附氣體中的雜質(zhì)(如有害氣體、異味等)，達(dá)到凈化空氣、凈化廢氣、凈化空調(diào)系統(tǒng)、凈化工業(yè)氣體等目的。然而，現(xiàn)有的吸附設(shè)備通常使用一種吸附劑進(jìn)行吸附，僅能對(duì)單一有害物質(zhì)進(jìn)行有效處理，無(wú)法獲取純度較高的產(chǎn)品。

2、為此，中國(guó)專利cn213790796u公開了一種用于三氟甲烷提純的多級(jí)吸附裝置，其設(shè)置第一吸附箱、第二吸附箱和第三吸附箱和三個(gè)網(wǎng)框，三個(gè)網(wǎng)框內(nèi)部填充不同的吸附介質(zhì)，多級(jí)吸附處理，提高三氟甲烷的純度，在需要更換介質(zhì)時(shí)，只需打開各自的箱蓋取出內(nèi)部的網(wǎng)框，更換吸附的物質(zhì)即可，方便了相關(guān)人員的工作，同時(shí)設(shè)置第一固定塊和第二固定塊，使得第一吸附箱、第二吸附箱和第三吸附箱呈階梯狀設(shè)置，氣體在箱內(nèi)時(shí)直接上升吸附處理并排出，提高了吸附的效率。

3、然而，在使用多級(jí)除雜裝置進(jìn)行吸附除雜時(shí)，由于多個(gè)吸附部件采用串聯(lián)連接，氣體在進(jìn)入吸附部件后，其傳輸路徑邊長(zhǎng)，傳輸阻力也相應(yīng)增大，雖然通過(guò)改進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上提高氣體的傳輸效率，但是提升效果有限，且隨著串聯(lián)的吸附部件數(shù)量增加，所受的傳輸阻力也會(huì)相應(yīng)增加，在進(jìn)行氣體的高壓傳輸時(shí)甚至?xí)?dǎo)致氣體回流的情況，影響氣體的提純效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種多級(jí)吸附除雜裝置及其用于超純砷烷的生產(chǎn)工藝，通過(guò)吸附裝置和推進(jìn)裝置解決了高壓傳輸?shù)臍怏w在進(jìn)入多個(gè)串聯(lián)的吸附塔內(nèi)會(huì)出現(xiàn)傳輸受阻或回流的問(wèn)題。

2、為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多級(jí)吸附除雜裝置，包括吸附裝置；吸附裝置包括一級(jí)吸附塔和二級(jí)吸附塔，一級(jí)吸附塔和二級(jí)吸附塔通過(guò)管道串聯(lián)連通，一級(jí)吸附塔和二級(jí)吸附塔內(nèi)均設(shè)有推進(jìn)裝置；一級(jí)吸附塔和二級(jí)吸附塔內(nèi)均設(shè)有用于分散氣體的磁球段、吸附雜質(zhì)的填料段和推進(jìn)段；推進(jìn)裝置包括推進(jìn)箱、活塞板和直線驅(qū)動(dòng)組件；推進(jìn)箱設(shè)置在推進(jìn)段，推進(jìn)箱的兩端分別設(shè)有頂板和底板，且頂板和底板與填料段連通；活塞板滑動(dòng)設(shè)置在推進(jìn)箱的內(nèi)部腔體內(nèi)，且活塞板與推進(jìn)箱的內(nèi)壁緊密配合，推進(jìn)箱的內(nèi)部腔體被活塞板分隔為第一腔體和第二腔體；直線驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在推進(jìn)箱上，且直線驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)活塞板在推進(jìn)箱內(nèi)往復(fù)移動(dòng)；推進(jìn)箱上還設(shè)有用于控制第一腔體和第二腔體與填料段連通的連通控制機(jī)構(gòu)。

3、優(yōu)選的，活塞板上滑動(dòng)安裝有斜向擋板，斜向擋板與頂板和底板均滑動(dòng)配合；推進(jìn)箱內(nèi)設(shè)有隔板，活塞板與隔板滑動(dòng)配合；第一腔體和第二腔體被隔板和斜向擋板分隔出第一副腔體和第二副腔體，隔板和斜向擋板之間具有供氣體傳輸?shù)拈g隙；第一副腔體和第二副腔體內(nèi)均設(shè)有用于吸附雜質(zhì)的填料。

4、優(yōu)選的，連通控制機(jī)構(gòu)設(shè)有兩組，兩組連通控制機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在頂板和底板上；兩個(gè)回流管分別設(shè)置在頂板和底板上，且兩個(gè)回流管分別與第一腔體和第二腔體連通；直流管至少設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)直流管分別設(shè)置在頂板和底板上；連通組件用于控制回流管和直流管的連通。

5、優(yōu)選的，每個(gè)回流管和直流管處均設(shè)有一個(gè)安裝座，且安裝座上滑動(dòng)設(shè)置有一個(gè)閥板；安裝座上設(shè)置有第一彈性件，且第一彈性件與閥板傳動(dòng)連接；推進(jìn)箱上設(shè)有輔助控制機(jī)構(gòu)，輔助控制機(jī)構(gòu)包括鎖止組件和控制組件；鎖止組件設(shè)置在安裝座上，且鎖止組件用于限制閥板在第一彈性件的彈力作用下移動(dòng)；控制組件用于解除鎖止組件對(duì)閥板的移動(dòng)限制。

6、優(yōu)選的，每個(gè)回流管和直流管處均設(shè)有一個(gè)支座，支座上設(shè)有第二彈性件；支座上滑動(dòng)安裝有卡塊，第二彈性件的兩端分別與支座和卡塊連接；閥板上設(shè)有限位板，且限位板上開設(shè)有與卡塊配合的卡槽，當(dāng)支座上的卡塊與卡槽插接配合時(shí)限制閥板移動(dòng)。

7、優(yōu)選的，控制組件包括推塊和推架；推塊滑動(dòng)設(shè)置在支座上；推架與推塊連接，且推架與安裝座滑動(dòng)配合；卡塊上開設(shè)有斜向?qū)Р?，推塊與卡塊的斜向?qū)Р刍瑒?dòng)配合。

8、優(yōu)選的，頂板和底板上均設(shè)有導(dǎo)向桿；導(dǎo)向桿上滑動(dòng)設(shè)置有活動(dòng)架，活動(dòng)架上設(shè)置有直線導(dǎo)軌，直線驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)端與活動(dòng)架傳動(dòng)連接；斜向擋板的兩端均設(shè)有固定軸，固定軸與活動(dòng)架上的直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。

9、優(yōu)選的，閥板遠(yuǎn)離安裝座的一側(cè)設(shè)有延伸架，延伸架遠(yuǎn)離閥板的端部設(shè)有橫板。

10、優(yōu)選的，直線驅(qū)動(dòng)組件包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和錐齒輪；頂板和底板上均轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有螺桿，螺桿與活動(dòng)架螺紋連接；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在推進(jìn)箱上；錐齒輪設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)錐齒輪分別套接在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)端和螺桿上，兩個(gè)錐齒輪嚙合連接。

11、一種用于超純砷烷的生產(chǎn)工藝，采用上述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，包括以下步驟：

12、s1、往稀硫酸里添加砷化鋅固體顆粒，再將除水后得到的粗品砷烷收集到低溫冷阱里；

13、s2、在冷阱里收集到指定重量的粗品砷烷后，冷阱復(fù)溫升壓，氣化后的粗品砷烷依次進(jìn)入一級(jí)吸附塔和二級(jí)吸附塔；

14、s3、再將待純化的氣體通入脫輕塔、脫重塔除雜；

15、s4、將除雜后的高純砷烷收集到鋼瓶中。

16、本發(fā)明相比較于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：

17、1.本發(fā)明通過(guò)吸附裝置和推進(jìn)裝置實(shí)現(xiàn)了在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)穩(wěn)定輸送氣體的功能，在每個(gè)吸附塔內(nèi)獨(dú)立設(shè)置推進(jìn)裝置，避免因吸附塔串聯(lián)數(shù)量增加而影響氣體的傳輸，并且通過(guò)串聯(lián)設(shè)置的一級(jí)吸附塔和二級(jí)吸附塔逐一取出雜質(zhì)成分，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量，獲取超純砷烷，解決了高壓傳輸?shù)臍怏w在進(jìn)入多個(gè)串聯(lián)的吸附塔內(nèi)會(huì)出現(xiàn)傳輸受阻或回流的問(wèn)題。在氣體進(jìn)入推進(jìn)段時(shí)，通過(guò)活塞板的移動(dòng)，使得第一腔體和第二腔體的體積不斷變化，進(jìn)而在第一腔體增大時(shí)吸入氣體，在第二腔體縮小時(shí)推動(dòng)氣體，并且通過(guò)連通控制機(jī)構(gòu)來(lái)控制第一腔體和第二腔體與填料段的連通，使得氣體不斷完成氣體的推進(jìn)動(dòng)作，使得氣體能夠穩(wěn)定輸送，避免氣體出現(xiàn)回流的情況。

18、2.本發(fā)明通過(guò)斜向擋板和隔板實(shí)現(xiàn)了分隔第一腔體和第二腔體的功能。當(dāng)?shù)谝磺惑w和第一副腔體在活塞的推動(dòng)下體積變化時(shí)，第一腔體和第一副腔體之間在氣壓作用下從斜向擋板和隔板之間的間隙流動(dòng)，進(jìn)行氣體交換，使得氣體與第一副腔體內(nèi)的填料充分接觸，提高對(duì)雜質(zhì)的吸附效果。

19、3.本發(fā)明通過(guò)回流管和直流管的交替連通實(shí)現(xiàn)了連續(xù)抽氣和排氣的功能，在直線驅(qū)動(dòng)組件控制活塞板上移時(shí)，第一腔體和第一副腔體的體積縮小，第一腔體和第一副腔體內(nèi)的氣體通過(guò)頂板上的回流管排出至底板的下方，通過(guò)填料段和磁球段，從底部的管道進(jìn)入二級(jí)吸附塔。

技術(shù)特征：

1.一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，包括吸附裝置（1）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，活塞板（22）上滑動(dòng)安裝有斜向擋板（221），斜向擋板（221）與頂板（211）和底板（212）均滑動(dòng)配合；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，連通控制機(jī)構(gòu)（3）設(shè)有兩組，兩組連通控制機(jī)構(gòu)（3）分別設(shè)置在頂板（211）和底板（212）上；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，每個(gè)回流管（31）和直流管（32）處均設(shè)有一個(gè)安裝座（331），且安裝座（331）上滑動(dòng)設(shè)置有一個(gè)閥板（332）；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，每個(gè)回流管（31）和直流管（32）處均設(shè)有一個(gè)支座（411），支座（411）上設(shè)有第二彈性件（4111）；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，控制組件（42）包括推塊（421）和推架（422）；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，頂板（211）和底板（212）上均連接有導(dǎo)向桿（423）；

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，閥板（332）遠(yuǎn)離安裝座（331）的一側(cè)設(shè)有延伸架（334），延伸架（334）遠(yuǎn)離閥板（332）的一端設(shè)有橫板（3341）。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，直線驅(qū)動(dòng)組件（23）包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器（232）和錐齒輪（233）；

10.一種用于超純砷烷的生產(chǎn)工藝，采用如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的一種多級(jí)吸附除雜裝置，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及超純砷烷加工領(lǐng)域，具體是涉及一種多級(jí)吸附除雜裝置及其用于超純砷烷的生產(chǎn)工藝，除雜裝置包括吸附裝置；吸附裝置包括一級(jí)吸附塔和二級(jí)吸附塔，一級(jí)吸附塔和二級(jí)吸附塔通過(guò)管道串聯(lián)連通，一級(jí)吸附塔和二級(jí)吸附塔內(nèi)均設(shè)有推進(jìn)裝置；推進(jìn)裝置包括推進(jìn)箱、活塞板和直線驅(qū)動(dòng)組件；推進(jìn)箱設(shè)置在推進(jìn)段，推進(jìn)箱的兩端分別設(shè)有頂板和底板，且頂板和底板與填料段連通；活塞板滑動(dòng)設(shè)置在推進(jìn)箱內(nèi)，推進(jìn)箱的內(nèi)部腔體被活塞板分隔為第一腔體和第二腔體；直線驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在推進(jìn)箱上。本發(fā)明通過(guò)吸附裝置和推進(jìn)裝置實(shí)現(xiàn)了在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)穩(wěn)定輸送氣體的功能，解決了高壓傳輸?shù)臍怏w在進(jìn)入多個(gè)串聯(lián)的吸附塔內(nèi)會(huì)出現(xiàn)傳輸受阻或回流的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：周桂明,常力恒,孫圓圓
受保護(hù)的技術(shù)使用者：滄州渤海新區(qū)盛泰化工有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26