本發(fā)明涉及硼酸提純，具體為一種硼-10酸粗品溶液提純裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、硼酸，是一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為h3bo3，為白色結(jié)晶性粉末，有滑膩手感，無氣味，天然硼元素有兩種穩(wěn)定同位素,即b-10和b-11，b-10具有對中子高吸收的獨(dú)特特性，b-10對熱中子的吸收截面為3837bar(1b＝10，pa)，硼-10同位素是高效的熱中子吸收劑，因此在核電站中它是安全和控制系統(tǒng)中所不可缺少的，特殊級(sq)硼酸用于核工業(yè)，具有硼-10高比例特性，使得b-10同位素的相關(guān)產(chǎn)品得到了廣泛應(yīng)用，b-10同位素的相關(guān)產(chǎn)品硼-10酸，生產(chǎn)過程會摻雜有較多雜質(zhì)，需要進(jìn)行多次提純；

2、但是目前硼-10酸粗品溶液提純裝置，在提純結(jié)晶時(shí)，結(jié)晶容器中固液分離較為困難，容器打開麻煩，對內(nèi)部結(jié)晶的處理較為耗時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種硼-10酸粗品溶液提純裝置和方法，可以有效解決上述背景技術(shù)中提出目前硼-10酸粗品溶液提純裝置，在提純結(jié)晶時(shí)，結(jié)晶容器中固液分離較為困難，容器打開麻煩，對內(nèi)部結(jié)晶的處理較為耗時(shí)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：一種硼-酸粗品溶液提純裝置，包括放置架，所述放置架的頂部安裝有加熱溶解組件，所述加熱溶解組件的輸出端連接有低溫結(jié)晶組件；

3、所述低溫結(jié)晶組件包括降溫筒、蓄水槽、結(jié)晶筒、進(jìn)水管、排水管、卡接筒、注水豎筒、支撐板、電動(dòng)伸縮桿、連接桿、濾除管、排液短管、第二電磁閥、收集筒、水泵和回流管；

4、降溫筒中部開設(shè)有蓄水槽，所述蓄水槽的內(nèi)側(cè)固定有結(jié)晶筒，所述降溫筒的頂部嵌入安裝有進(jìn)水管，所述降溫筒的頂部與進(jìn)水管對應(yīng)位置處嵌入安裝有排水管，所述結(jié)晶筒的內(nèi)部卡接有卡接筒，所述卡接筒的頂部嵌入安裝有注水豎筒，降溫筒一側(cè)安裝有支撐板，所述支撐板頂端安裝有電動(dòng)伸縮桿，所述電動(dòng)伸縮桿頂端安裝有與注水豎筒連接的連接桿，所述結(jié)晶筒中部固定有濾除管，所述濾除管底端連接有排液短管，所述排液短管的底部安裝有第二電磁閥，所述降溫筒底部放置有收集筒，所述收集筒的一側(cè)嵌入安裝有回流管，所述收集筒的內(nèi)部安裝有與回流管連接的水泵。

5、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述進(jìn)水管與外部水源連接，所述排水管與水回收裝置連接，所述進(jìn)水管和排水管均與蓄水槽連通。

6、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述水泵、第二電磁閥和電動(dòng)伸縮桿輸入端均與外部電源的輸出端電性連接；

7、降溫筒的底端安裝有支撐腿，所述支撐腿置于地面。

8、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述卡接筒的開口向下，所述卡接筒開口位置處粘接有密封圈；

9、所述注水豎筒與卡接筒連通，所述注水豎筒的頂端開設(shè)有連接圓孔。

10、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述排液短管穿過降溫筒和結(jié)晶筒安裝于濾除管底端，所述濾除管的頂端密封，所述濾除管的中部開設(shè)有若干過濾孔。

11、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述加熱溶解組件包括支撐座、加熱盤、加熱筒、密封蓋、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、攪拌桿、攪動(dòng)葉片、進(jìn)液孔、進(jìn)液管、第一電磁閥、加液漏斗、輸液孔和輸液管；

12、所述放置架的頂端安裝有支撐座，所述支撐座的內(nèi)部安裝有加熱盤，所述加熱盤的頂端放置有加熱筒，所述加熱筒頂端卡接有密封蓋，所述密封蓋頂端安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)底端連接有攪拌桿，所述攪拌桿底端連接有攪動(dòng)葉片，所述密封蓋頂端開設(shè)有進(jìn)液孔，所述進(jìn)液孔內(nèi)部卡接有進(jìn)液管，所述進(jìn)液管的頂部安裝有第一電磁閥，所述進(jìn)液管的頂端連接有加液漏斗，所述密封蓋頂端開設(shè)有輸液孔，所述輸液孔的內(nèi)部卡接有輸液管。

13、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述加熱盤、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第一電磁閥的輸入端均與外部電源的輸出端電性連接；

14、所述回流管的一端與的底部連通，所述輸液管的進(jìn)水端連接有水泵，所述輸液管出水端一端卡接于注水豎筒頂端的連接圓孔內(nèi)。

15、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述密封蓋頂端固定有電機(jī)座，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過電機(jī)座安裝于密封蓋頂部。

16、根據(jù)上述技術(shù)方案，包括如下提純步驟：

17、s1、首先，將硼酸粗品溶液從加液漏斗加入，經(jīng)進(jìn)液管輸送至加熱筒中，再加入純化劑，通過加熱盤對加熱筒進(jìn)行加熱，使純化劑和硼酸粗品溶液完全溶解；

18、s2、完全溶解的硼酸粗品溶液通過輸液管輸送進(jìn)入結(jié)晶筒內(nèi)部，外部的冷水通過進(jìn)水管輸入至降溫筒的蓄水槽內(nèi)部，吸熱后的水從排水管排出，對結(jié)晶筒進(jìn)行降溫，硼酸粗品溶液中的雜質(zhì)快速冷卻結(jié)晶；

19、s3、在粗品溶液結(jié)晶完成后，打開第二電磁閥，結(jié)晶后的溶液經(jīng)濾除管過濾后經(jīng)排液短管流至收集筒內(nèi)，通過電動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)連接桿、卡接筒和注水豎筒上移，結(jié)晶筒打開，對內(nèi)部的結(jié)晶進(jìn)行清理，清理結(jié)束后，再通過電動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)卡接筒下移將結(jié)晶筒密封；

20、s4、啟動(dòng)水泵，將濾出的溶液再次輸送至進(jìn)液管，經(jīng)進(jìn)液管進(jìn)入加熱筒內(nèi)部，再次加入純化劑后加熱溶解，繼續(xù)向結(jié)晶筒進(jìn)行輸送，反復(fù)進(jìn)行s1-s3步驟的操作，最后從收集筒中獲取提純后的硼酸溶液。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

22、1、通過設(shè)置降溫筒、蓄水槽、結(jié)晶筒、進(jìn)水管、排水管、卡接筒、支撐板、電動(dòng)伸縮桿、濾除管、收集筒和回流管，加熱溶解后的硼酸粗品溶液通過輸液管輸送至結(jié)晶筒內(nèi)，冷水通過進(jìn)水管進(jìn)入蓄水槽內(nèi)部，對硼酸粗品溶液快速冷卻結(jié)晶，分離出固體雜質(zhì)，吸熱后的水從排水管排出，從而能夠?qū)Y(jié)晶筒不斷的降溫，使硼酸粗品溶液結(jié)晶，能夠更好的進(jìn)行分離，隨后打開第二電磁閥，結(jié)晶后的溶液從濾除管進(jìn)行過濾后經(jīng)排液短管流至收集筒內(nèi)，并經(jīng)過回流管再次輸送至加熱溶解組件，再通過電動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)注水豎筒上移，使結(jié)晶筒打開，能夠?qū)?nèi)部的結(jié)晶進(jìn)行清理，操作方便快捷。

23、2、通過設(shè)置加熱盤、加熱筒、進(jìn)液孔、進(jìn)液管、加液漏斗和輸液管，將硼酸粗品溶液從加液漏斗加入，打開第一電磁閥，使進(jìn)液管連通，硼酸粗品溶液經(jīng)過進(jìn)液管進(jìn)入加熱筒中，再加入純化劑，通過加熱盤對加熱筒進(jìn)行加熱，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)攪拌桿和攪動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，對加熱筒中溶液進(jìn)行攪拌，使純化劑和硼酸粗品溶液完全溶解，通過將再次接收提純后的溶液，循環(huán)加熱溶解，反復(fù)操作提純效果更好。

24、綜上所述，通過加液漏斗加入純化劑和硼酸粗品溶液，加熱溶解后，輸送至結(jié)晶筒，通過降溫筒存儲冷水進(jìn)行降溫結(jié)晶，分離雜質(zhì)，并將剩余溶液濾出，再通過電動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)打開結(jié)晶筒，能夠快速對結(jié)晶進(jìn)行清理，從而使固液分離快速，固體結(jié)晶清理便捷，濾出的液體再次回流至加熱筒，可以循環(huán)進(jìn)行提純，從而得到純度更高的硼酸溶液。

技術(shù)特征：

1.一種硼-10酸粗品溶液提純裝置，包括放置架(1)，其特征在于：所述放置架(1)的頂部安裝有加熱溶解組件(2)，所述加熱溶解組件(2)的輸出端連接有低溫結(jié)晶組件(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼-10酸粗品溶液提純裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管(304)與外部水源連接，所述排水管(305)與水回收裝置連接，所述進(jìn)水管(304)和排水管(305)均與蓄水槽(302)連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼-10酸粗品溶液提純裝置，其特征在于，所述水泵(315)、第二電磁閥(313)和電動(dòng)伸縮桿(309)輸入端均與外部電源的輸出端電性連接；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼-10酸粗品溶液提純裝置，其特征在于，所述卡接筒(306)的開口向下，所述卡接筒(306)開口位置處粘接有密封圈；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼-10酸粗品溶液提純裝置，其特征在于，所述排液短管(312)穿過降溫筒(301)和結(jié)晶筒(303)安裝于濾除管(311)底端，所述濾除管(311)的頂端密封，所述濾除管(311)的中部開設(shè)有若干過濾孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼-10酸粗品溶液提純裝置，其特征在于，所述加熱溶解組件(2)包括支撐座(201)、加熱盤(202)、加熱筒(203)、密封蓋(204)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(205)、攪拌桿(206)、攪動(dòng)葉片(207)、進(jìn)液孔(208)、進(jìn)液管(209)、第一電磁閥(210)、加液漏斗(211)、輸液孔(212)和輸液管(213)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種硼-10酸粗品溶液提純裝置，其特征在于，所述加熱盤(202)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(205)和第一電磁閥(210)的輸入端均與外部電源的輸出端電性連接；

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種硼-10酸粗品溶液提純裝置，其特征在于，所述密封蓋(204)頂端固定有電機(jī)座，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(205)通過電機(jī)座安裝于密封蓋(204)頂部。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的一種硼-10酸粗品溶液提純方法，其特征在于，包括如下提純步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種硼?酸粗品溶液提純裝置，包括放置架，所述放置架的頂部安裝有加熱溶解組件，所述加熱溶解組件的輸出端連接有低溫結(jié)晶組件，降溫筒中部開設(shè)有蓄水槽，所述蓄水槽的內(nèi)側(cè)固定有結(jié)晶筒，所述降溫筒的頂部嵌入安裝有進(jìn)水管，所述降溫筒的頂部與進(jìn)水管對應(yīng)位置處嵌入安裝有排水管，本發(fā)明通過加液漏斗加入純化劑和硼酸粗品溶液，加熱溶解后，輸送至結(jié)晶筒，通過降溫筒存儲冷水進(jìn)行降溫結(jié)晶，分離雜質(zhì)，并將剩余溶液濾出，再通過電動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)打開結(jié)晶筒，能夠快速對結(jié)晶進(jìn)行清理，從而使固液分離快速，固體結(jié)晶清理便捷，濾出的液體再次回流至加熱筒，可以循環(huán)進(jìn)行提純，從而得到純度更高的硼酸溶液。

技術(shù)研發(fā)人員：馮興標(biāo),魏建設(shè),孫獻(xiàn)沖,房濤,趙東方,楊俊強(qiáng),邵宗威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東成武易信環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19