本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，更具體地涉及用于氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置。

背景技術(shù)：

高純度氟化鹽(如氟化鋰、氟化鈉、氟化鉀)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。例如，高純氟化鋰不僅可應(yīng)用于一些傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，還可以應(yīng)用于一些新的領(lǐng)域，例如將其應(yīng)用于合成六氟磷酸鋰的原料、遠(yuǎn)距離通信光纖材料等。高純氟化鋰的制備技術(shù)主要包括直接制備法、離子交換制備法、萃取制備法等。

目前，制備高純氟化鹽的凈化設(shè)備，存在真空系統(tǒng)中的真空泵易腐蝕的問(wèn)題。一種解決方案是選用耐HF腐蝕的真空螺桿泵，雖然可以解決真空泵的腐蝕問(wèn)題，但其造價(jià)昂貴。另一種方案是選用普通的真空泵，要定期更換真空泵，同樣也增加生產(chǎn)成本。

因此，本領(lǐng)域尚缺乏有效克服高純氟化鹽的凈化設(shè)備中真空泵易腐蝕的問(wèn)題的方法和設(shè)備，因此本領(lǐng)域迫切需要開(kāi)發(fā)新的有效減少或消除高純氟化鹽的凈化設(shè)備中真空泵腐蝕現(xiàn)象的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是提供一種可有效少或消除高純氟化鹽的凈化設(shè)備中真空泵腐蝕現(xiàn)象的設(shè)備。

在本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種價(jià)格低廉且保護(hù)真空泵不被腐蝕的過(guò)濾腐蝕性氣體良好的裝置。

一種用于氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置，其特征在于，所述真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置包括：

過(guò)濾罐；

用于將來(lái)自氟化鹽凈化設(shè)備的待過(guò)濾氣體引入所述過(guò)濾罐的進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管在所述過(guò)濾罐內(nèi)的一端設(shè)有進(jìn)氣口；

用于將經(jīng)過(guò)濾的氣體排出所述過(guò)濾罐的排氣管，所述排氣管在所述過(guò)濾罐內(nèi)的一端設(shè)有排氣口，并且所述排氣管的另一端與真空泵相連通；

裝載于所述過(guò)濾罐中的用作過(guò)濾材料的硅膠顆粒；

以及用于密封所述過(guò)濾罐的封蓋；

其中，所述排氣管設(shè)有用于阻擋硅膠顆粒吸入真空泵的過(guò)濾網(wǎng)。

所述排氣口一端浸沒(méi)于硅膠顆粒中。

在所述過(guò)濾罐中，硅膠顆粒的高度h1與所述過(guò)濾罐高度h0之比h1/h0≥1/2。

較佳地，硅膠顆粒的高度h1與所述過(guò)濾罐高度h0之比h1/h0≥2/3。

更佳地，硅膠顆粒的高度h1與所述過(guò)濾罐高度h0之比h1/h0≥3/4。

在所述過(guò)濾罐中，硅膠顆粒的總體積V1與所述過(guò)濾罐的內(nèi)部容積V0之比V1/V0≥1/2。

在另一優(yōu)選例中，在所述過(guò)濾罐中，硅膠顆粒的總體積V1與所述過(guò)濾罐的內(nèi)部容積V0之比V1/V0≥2/3，更佳地V1/V0≥3/4。

所述真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置具有選自下組的一個(gè)或多個(gè)特征：

所述過(guò)濾罐的容積為10～100L

所述的進(jìn)氣管的內(nèi)徑d1為10-100cm；所述的排氣管的內(nèi)徑d1為2-20cm。

在另一優(yōu)選例中，所述的進(jìn)氣管的內(nèi)徑d1和/或所述排氣管的管徑d2之比d1/d2為0.5-2.0,較佳地，0.8-1.25。

所述的進(jìn)氣管、所述的排氣管和所述的封蓋是一體的。

在所述封蓋與過(guò)濾罐之間用于密封的氟橡膠密封圈。

所述進(jìn)氣口與所述封蓋內(nèi)表面的距離D1≤20mm(較佳地≤15mm，更佳地10mm)；和/或所述排氣口與所述密封蓋內(nèi)罐底導(dǎo)的距離D2滿(mǎn)足以下公式：5mm≤D2≤50mm，較佳地10mm≤D2≤20mm。

在另一優(yōu)選例中，所述的過(guò)濾罐還設(shè)有硅膠顆粒入口和/或硅膠顆粒排放口。

所述的過(guò)濾網(wǎng)設(shè)置于所述排氣管的浸沒(méi)于硅膠顆粒的管段。

在另一優(yōu)選例中，所述進(jìn)氣管與凈化罐之間還設(shè)有匯總管，所述匯總管用于將來(lái)自多個(gè)所述罐的待過(guò)濾氣體匯總至所述的進(jìn)氣管。

一種氟化鹽凈化設(shè)備，其特征在于，所述的氟化鹽凈化設(shè)備包括熔煉罐、凈化罐、加壓式儲(chǔ)存罐及倒出式儲(chǔ)存罐，與所述罐的排氣管相連通的如權(quán)利要求1所述的用于氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置，以及與所述真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置的排氣管相連通的真空泵。

應(yīng)理解，在本實(shí)用新型范圍內(nèi)中，本實(shí)用新型的上述各技術(shù)特征和在下文(如實(shí)施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)例中的硅膠過(guò)濾裝置縱剖面構(gòu)造圖。

圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)例中的真空系統(tǒng)示意圖。

各附圖，各標(biāo)示如下：

1-真空泵；

2-真空壓差閥；

3-真空閥；

4-硅膠過(guò)濾裝置排氣管；

5-硅膠過(guò)濾裝置進(jìn)氣管；

6-凈化罐；

7-硅膠過(guò)濾裝置；

8-熔煉罐；

9-封蓋；

10-過(guò)濾罐；

11-過(guò)濾網(wǎng)；

12-硅膠顆粒；

13-氟橡膠密封圈；

14-匯總管；

16-排氣通路的閥門(mén)；

21-進(jìn)氣口；

22-排氣口。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明人經(jīng)過(guò)廣泛而深入的研究，通過(guò)大量篩選，首次開(kāi)發(fā)了一種用于氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置。該過(guò)濾設(shè)備為具有特定結(jié)構(gòu)的硅膠過(guò)濾裝置，該過(guò)濾裝置可大幅減少氫氟酸(HF)、水蒸氣等對(duì)真空系統(tǒng)造成腐蝕的成分所造成的腐蝕，從而大幅降低生產(chǎn)成本。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。

術(shù)語(yǔ)

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“氟化鹽”包括氟與堿金屬或堿土金屬的化合物，代表性的例子包括(但并不限于)：氟化鋰、氟化鈉、氟化鉀、或其組合。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“硅膠過(guò)濾裝置”、“用于氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置”、“本實(shí)用新型的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置”等可互換使用。

真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置

本實(shí)用新型提供了一種用于氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置，它是一種具有特定結(jié)構(gòu)的硅膠過(guò)濾裝置。

典型地，在本實(shí)用新型中，在原有的真空系統(tǒng)中，增加了該硅膠過(guò)濾裝置，其中，該硅膠過(guò)濾裝置的進(jìn)氣口與被抽成真空的罐子相連，排氣口與閥門(mén)，真空泵連接。當(dāng)抽真空時(shí)，HF、水蒸氣、氫氟酸先經(jīng)過(guò)該硅膠過(guò)濾裝置，利用硅膠的強(qiáng)吸附作用以及硅膠與氫氟酸的化學(xué)反應(yīng)的特性，將HF、水蒸氣、氫氟酸吸收掉，以消除或減弱對(duì)真空泵及閥門(mén)的損壞。

典型地，本實(shí)用新型的用于高純氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置，是在真空系統(tǒng)中，增加了一個(gè)過(guò)濾裝置，其中，在過(guò)濾罐內(nèi)裝入一定量的硅膠顆粒，以利于吸收HF、水蒸氣等腐蝕性氣體或氫氟酸，消除或減弱HF等氣體或氫氟酸對(duì)真空系統(tǒng)中的真空泵等元件損壞，延長(zhǎng)真空元件的使用壽命，從而減少了生產(chǎn)設(shè)計(jì)成本。

在另一優(yōu)選例中，在(a)罐體的排氣通路的閥門(mén)、(b)真空泵之前加上該硅膠過(guò)濾裝置。

在另一優(yōu)選例中，所述硅膠過(guò)濾裝置設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口。

在另一優(yōu)選例中，在過(guò)濾罐內(nèi)裝入至少2/3或3/4過(guò)濾罐體積的硅膠顆粒(按硅膠顆粒的表觀體積計(jì))。

在本實(shí)用新型中，該硅膠過(guò)濾裝置的進(jìn)氣口道伸入罐內(nèi)的距離沒(méi)有特別限制，通常為≤20mm，較佳地≤15mm，更佳地10mm。

在本實(shí)用新型中，該硅膠過(guò)濾裝置的排氣管道口距罐底的距離沒(méi)有特別限制，通常為≤50mm，較佳地≤30mm，更佳地20mm，如10-20mm。

在另一優(yōu)選例中，該硅膠過(guò)濾裝置的排氣口裝有過(guò)濾網(wǎng)，防止抽真空時(shí)，把硅膠顆粒吸入泵內(nèi)，損壞泵。所述的過(guò)濾網(wǎng)的網(wǎng)孔應(yīng)小于硅膠顆粒的粒徑，通常，所述的過(guò)濾網(wǎng)的網(wǎng)孔為80目，100目或更小。

在另一優(yōu)選例中，該硅膠過(guò)濾裝置采用氟橡膠密封。

本發(fā)明的硅膠過(guò)濾裝置是一種可用于氟化鹽熔煉、凈化過(guò)程的，有效減少HF、水蒸氣、氫氟酸等腐蝕性氣體對(duì)真空系統(tǒng)元件腐蝕損壞的硅膠過(guò)濾裝置。

氟化鹽凈化設(shè)備

本實(shí)用新型還提供了一種氟化鹽凈化設(shè)備，所述的凈化設(shè)備配有本實(shí)用新型所述的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置。

通常，所述的高純度氟化鹽凈化設(shè)備包括：

(i)熔煉罐、凈化罐、加壓式儲(chǔ)存罐、倒出式儲(chǔ)存罐；

(ii)與所述罐的排氣管相連通的本實(shí)用新型所述的的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置；以及

(iii)與所述真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置的排氣管相連通的真空泵。

本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)包括：

(a)采用在真空泵和閥門(mén)之前加入該過(guò)濾裝置，提前把腐蝕性氣體吸收掉，從而大幅減弱或消除對(duì)真空系統(tǒng)元件的損壞。

(b)降低生產(chǎn)和設(shè)備成本。

(c)硅膠顆粒不僅對(duì)HF的吸附效果強(qiáng)，而且不易再次釋放HF。

(d)硅膠顆粒的更換非常方便，減少了維護(hù)時(shí)間和成本。

因此，本實(shí)用新型有效解決HF、水蒸氣、氫氟酸對(duì)真空系統(tǒng)的腐蝕問(wèn)題，減少了生產(chǎn)成本。

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，附圖為示意圖，因此本發(fā)明裝置和設(shè)備的并不受所述示意圖的尺寸或比例限制。

實(shí)施例1

真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置

本實(shí)施例的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置如圖1所示。

如圖1所示，該硅膠過(guò)濾裝置主要由硅膠過(guò)濾裝置排氣管4、硅膠過(guò)濾裝置進(jìn)氣管5、封蓋9、過(guò)濾罐10、過(guò)濾網(wǎng)11、硅膠顆粒12、氟橡膠密封圈13等組成。

其中，所述排氣管4設(shè)有排氣口22；所述進(jìn)氣管5設(shè)有進(jìn)氣口21。

結(jié)合圖1，在氟化鹽熔煉和凈化過(guò)程中，會(huì)有一定量的HF、水蒸氣、氫氟酸進(jìn)入到真空系統(tǒng)中，在凈化罐6、熔煉罐8與真空系統(tǒng)之間加入硅膠過(guò)濾裝置7可以有效的除去這些腐蝕性氣體或液體，消除或減少對(duì)真空系統(tǒng)的腐蝕性損壞。

實(shí)施例2

高純度氟化鹽凈化設(shè)備

本實(shí)施例的高純度氟化鹽凈化設(shè)備如圖2所示。

在圖2所示的高純度氟化鹽凈化設(shè)備中，本實(shí)用新型硅膠過(guò)濾裝置7(例如實(shí)施例1中的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置)的排氣口4通過(guò)法蘭(如KF快卸法蘭)與真空閥3相連接，真空閥3再與真空壓差閥2連接，最后將真空泵1連接到真空壓差閥2上；將硅膠過(guò)濾裝置7的進(jìn)氣口5與凈化罐6和熔煉罐8(罐子的數(shù)量可以為1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)或多個(gè))相連接。

當(dāng)有兩個(gè)或多個(gè)罐子時(shí)，可通過(guò)匯總管14將各罐體的氣體匯總于進(jìn)氣管5。

此外，在罐體的排氣通路上，可設(shè)有閥門(mén)16。

本實(shí)用新型采用了特定結(jié)構(gòu)的硅膠過(guò)濾裝置，設(shè)計(jì)巧妙、易于實(shí)現(xiàn)，既減少了生產(chǎn)成本，又保護(hù)了環(huán)境，特別適用作高純氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過(guò)濾裝置，尤其是含有HF、水蒸氣等腐蝕性氣體或氫氟酸的系統(tǒng)。

在本實(shí)用新型提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。