本發(fā)明涉及三氯化硼制備,具體為一種制備三氯化硼氣體的裝置和方法。
背景技術(shù):
1、三氯化硼是一種無機(jī)化合物,化學(xué)式為bcl3,主要用作有機(jī)反應(yīng)催化劑,如酯化、烷基化、聚合、異構(gòu)化、磺化、硝化等,也可用作鑄鎂及合金時(shí)的防氧化劑,還可用作制備鹵化硼、元素硼、硼烷、硼氫化鈉等的主要原料,還用于電子工業(yè)等,現(xiàn)在在三氯化硼制備時(shí)一般會利用元素硼和氯氣在管式反應(yīng)爐中加熱反應(yīng)制備。
2、但是現(xiàn)在在三氯化硼制作時(shí),因管式反應(yīng)爐內(nèi)部的元素硼料位置固定,導(dǎo)致硼料內(nèi)部無法有效受熱,且無法與氯氣充分接觸,導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間加長,且硼料未預(yù)熱,導(dǎo)致投入時(shí)內(nèi)部溫度會降低,影響實(shí)際的反應(yīng)效果,延長操作時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種制備三氯化硼氣體的裝置和方法,可以有效解決上述背景技術(shù)中提出現(xiàn)在在三氯化硼制作時(shí),因管式反應(yīng)爐內(nèi)部的元素硼料位置固定,導(dǎo)致硼料內(nèi)部無法有效受熱,且無法與氯氣充分接觸,導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間加長,且硼料未預(yù)熱,導(dǎo)致投入時(shí)內(nèi)部溫度會降低,影響實(shí)際的反應(yīng)效果,延長操作時(shí)間的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種制備三氯化硼氣體的裝置,包括定位操作架,所述定位操作架內(nèi)側(cè)設(shè)置有處理組件;
3、所述處理組件包括電熱固定桶;
4、所述定位操作架內(nèi)側(cè)中部固定連接有電熱固定桶,所述電熱固定桶一端通過電機(jī)座安裝有傳動電機(jī),所述電熱固定桶另一端通過電機(jī)座安裝有雙軸電機(jī),所述雙軸電機(jī)其中一個(gè)輸出軸一端卡接有存儲翻轉(zhuǎn)筒,所述傳動電機(jī)輸出軸對應(yīng)存儲翻轉(zhuǎn)筒位置處卡接有攪拌處理架,所述電熱固定桶一端貫穿連接有進(jìn)氣管架,所述電熱固定桶另一端貫穿連接有排氣管架,所述排氣管架一端兩側(cè)通過轉(zhuǎn)接頭卡接有固定氣管,兩個(gè)所述固定氣管一端貫穿連接有進(jìn)料固定桶,所述進(jìn)料固定桶內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動連接有攪拌分離架,所述進(jìn)料固定桶頂端對應(yīng)攪拌分離架位置處卡接有鏈?zhǔn)絺鲃酉洌鲭姛峁潭ㄍ皞?cè)端對應(yīng)雙軸電機(jī)位置處卡接有換向傳動箱;
5、所述進(jìn)料固定桶頂端貫穿連接有投入固定管,所述進(jìn)料固定桶側(cè)端貫穿連接有處理管架,所述定位操作架側(cè)端頂部卡接有雙層冷卻桶,所述雙層冷卻桶內(nèi)側(cè)套接有冷凝器,所述雙層冷卻桶側(cè)端對應(yīng)冷凝器位置處卡接有換熱固定板,所述雙層冷卻桶側(cè)端等距貫穿連接有u型循環(huán)管,所述處理管架和u型循環(huán)管側(cè)端均嵌入安裝有加速風(fēng)機(jī),所述雙層冷卻桶側(cè)端頂部貫穿連接有回流固定管,所述進(jìn)料固定桶底端貫穿連接有下料固定管,所述投入固定管、回流固定管和下料固定管一端嵌入安裝有限制閥,所述進(jìn)氣管架一端貫穿連接有注入管架,所述定位操作架一端對應(yīng)注入管架位置處通過電機(jī)座安裝有固定氣泵。
6、優(yōu)選的,所述存儲翻轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動安裝于電熱固定桶內(nèi)側(cè),所述攪拌處理架與存儲翻轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動套接,所述進(jìn)料固定桶與電熱固定桶固定卡合。
7、優(yōu)選的,所述攪拌分離架頂端與鏈?zhǔn)絺鲃酉漭敵鲚S卡接組合,所述換向傳動箱輸出軸與鏈?zhǔn)絺鲃酉漭斎胼S通過螺栓連接,所述換向傳動箱輸入軸與雙軸電機(jī)輸出軸套接組合。
8、優(yōu)選的,所述處理管架與雙層冷卻桶套接組合,所述冷凝器側(cè)端與換熱固定板側(cè)端貼合。
9、優(yōu)選的,所述下料固定管貫穿安裝于電熱固定桶側(cè)端,所述回流固定管和注入管架通過轉(zhuǎn)接頭卡接。
10、優(yōu)選的,所述固定氣泵與注入管架通過轉(zhuǎn)接頭連接;
11、所述電熱固定桶、傳動電機(jī)、雙軸電機(jī)、冷凝器、加速風(fēng)機(jī)、限制閥和固定氣泵的輸入端均與外部控制器輸出端電性連接;
12、外部控制器的輸入端與外部電源輸出端電性連接。
13、優(yōu)選的,所述定位操作架底端設(shè)置有擺動收集組件;
14、所述擺動收集組件包括操作固定塊;
15、所述定位操作架底端中部固定連接有操作固定塊,所述定位操作架底端對稱安裝有固定支撐塊,所述操作固定塊側(cè)端轉(zhuǎn)動連接有操作定位板,所述操作定位板頂端等距對稱安裝有若干個(gè)限制彈簧,若干個(gè)所述限制彈簧頂端對應(yīng)固定支撐塊位置處安裝有組合定位套,所述操作定位板一端通過電機(jī)座安裝有擺動電機(jī),所述操作定位板頂端對稱開設(shè)有組合安裝槽,兩個(gè)所述組合安裝槽套接有組合安裝架,所述組合安裝架頂端固定連接有存儲固定罐,所述存儲固定罐頂端貫穿連接有組合螺紋管,所述組合螺紋管一端嵌入安裝有止回閥,所述雙層冷卻桶一端貫穿連接有排料操作管,所述定位操作架一端對應(yīng)排料操作管位置處通過電機(jī)座安裝有抽取泵,所述排料操作管側(cè)端轉(zhuǎn)動套接有閉合螺紋管,所述排料操作管一端嵌入安裝有控制閥。
16、優(yōu)選的,所述組合定位套與固定支撐塊轉(zhuǎn)動連接,所述擺動電機(jī)輸出軸與操作固定塊一端卡合,所述組合安裝架底端與操作定位板頂端貼合。
17、優(yōu)選的,所述組合螺紋管與閉合螺紋管通過螺紋連接,所述抽取泵一端通過轉(zhuǎn)接頭與排料操作管一端卡合,所述排料操作管插入安裝于組合螺紋管內(nèi)側(cè);
18、所述擺動電機(jī)、止回閥、抽取泵和控制閥的輸入端均與外部控制器的輸出端電性連接。
19、優(yōu)選的,一種制備三氯化硼氣體的方法,包括如下步驟:
20、s1、原料備?。簩λx取的元素硼料進(jìn)行熱烘干燥處理,對所玄奇的氯氣進(jìn)行提純液化處理,并將原料分別連接到進(jìn)料位置處;
21、s2、預(yù)熱注入:通過注入管架、固定氣泵和進(jìn)氣管架向電熱固定桶內(nèi)注入惰性氣體,并將內(nèi)部空氣排空,再由電熱固定桶對存儲翻轉(zhuǎn)筒加熱,通過存儲翻轉(zhuǎn)筒、攪拌處理架和下料固定管內(nèi)注入元素硼料;
22、s3、產(chǎn)品制備:通過傳動電機(jī)帶動攪拌處理架,由雙軸電機(jī)帶動存儲翻轉(zhuǎn)筒,從而帶動元素硼料旋轉(zhuǎn)受熱,由注入管架、固定氣泵和進(jìn)氣管架向電熱固定桶內(nèi)注入氯氣,再通過擺動電機(jī)帶動操作固定塊和定位操作架擺動,利用高溫和持續(xù)翻轉(zhuǎn)接觸,從而實(shí)現(xiàn)三氯化硼的制備;
23、s4、冷凝回收:通過雙層冷卻桶、冷凝器、換熱固定板對三氯化硼冷卻處理,由排料操作管、抽取泵、存儲固定罐和組合螺紋管對冷凝成液體的三氯化硼進(jìn)行回收,從而完成產(chǎn)品的存儲。
24、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明結(jié)構(gòu)科學(xué)合理,使用安全方便:
25、1、設(shè)置有處理組件,由傳動電機(jī)帶動攪拌處理架旋轉(zhuǎn),由雙軸電機(jī)帶動存儲翻轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動,帶動內(nèi)部硼料持續(xù)翻轉(zhuǎn),并均勻受熱;再通過進(jìn)氣管架均勻進(jìn)氣,使得在反應(yīng)時(shí)可以充分接觸,保證了整體反應(yīng)的效率,可有效縮短反應(yīng)時(shí)間;
26、通過雙軸電機(jī)通過換向傳動箱和鏈?zhǔn)絺鲃酉鋷訑嚢璺蛛x架推動進(jìn)料固定桶內(nèi)的元素硼料下料,由排氣管架和固定氣管將熱三氯化硼注入到進(jìn)料固定桶內(nèi),通過同步傳動,使得反應(yīng)與進(jìn)料同時(shí)操作,保證了供料的穩(wěn)定,同時(shí)避免單次投入過度的情況發(fā)生,并且通過攪拌受熱,對硼料預(yù)熱并降低三氯化硼的溫度,既可以實(shí)現(xiàn)對熱量的回收,又可以對原料預(yù)熱對成品降溫,通過冷凝器和換熱固定板降低氣體的溫度,再由u型循環(huán)管和加速風(fēng)機(jī)帶動冷空氣循環(huán),均衡內(nèi)部溫度,使得在降溫時(shí)可以同步操作,保證了整體冷卻的速度;
27、通過兩組翻動攪拌原料,并均勻進(jìn)氣,增加受熱面積和氣體接觸面積,配合熱循環(huán)預(yù)熱原料,降低成品溫度,使得在生產(chǎn)時(shí)可以避免因接觸面積不足和原料溫度過低導(dǎo)致設(shè)備降溫影響反應(yīng)的情況發(fā)生,并且通過成品散熱降溫,配合冷凝降溫,加速三氯化硼的冷凝速度,從而實(shí)現(xiàn)快速的排氣,保證了成品的速度,降低整體操作的時(shí)間,保證了生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
28、2、設(shè)置有擺動收集組件,通過擺動電機(jī)帶動操作固定塊和定位操作架擺動,通過固定支撐塊、組合定位套和限制彈簧對設(shè)備支撐緩沖,通過帶動設(shè)備整體擺動,使得內(nèi)部的原料和成品可以充分接觸,加速受熱和冷卻的速度;
29、通過將組合安裝架與組合安裝槽卡和,由閉合螺紋管與組合螺紋管將存儲固定罐與排料操作管組合,由抽取泵和排料操作管抽取雙層冷卻桶內(nèi)的三氯化硼液體進(jìn)入到存儲固定罐內(nèi)側(cè),從而完成排料,并且通過多段組合操作,使得在更換存儲設(shè)備時(shí)可以快速的完成,保證了存儲收集的快速和穩(wěn)定,使得在操作時(shí)可以快速的維護(hù),降低勞動強(qiáng)度。
30、綜上所述,通過處理組件和擺動收集組件相互配合,使得在生產(chǎn)處理時(shí)可以通過內(nèi)部的攪拌處理和外部的晃動處理帶動原料充分接觸和受熱,保證了原料反應(yīng)的速度,同時(shí)利用擺動帶動成品來回移動,從而均勻受熱,加速冷卻速度,保證了生產(chǎn)的速度和效率,通過多個(gè)組件相互配合,保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)品的快速制備。