本實用新型涉及機械領(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題，但其造價昂貴。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題的方法和設(shè)備，因此本領(lǐng)域迫切需要開發(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)實現(xiàn)要素：

本實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。

在本實用新型的第一方面，提供了一種價格低廉且保護真空泵不被腐蝕的過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)過濾裝置，其特征在于，所述真空系統(tǒng)過濾裝置包括：

過濾罐；

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

用于將經(jīng)過濾的氣體排出所述過濾罐的排氣管，所述排氣管在所述過濾罐內(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；

裝載于所述過濾罐中的用作過濾材料的硅膠顆粒；

以及用于密封所述過濾罐的封蓋；

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濾網(wǎng)。

所述排氣口一端浸沒于硅膠顆粒中。

在所述過濾罐中，硅膠顆粒的高度h1與所述過濾罐高度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與所述過濾罐高度h0之比h1/h0≥3/4。

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

在另一優(yōu)選例中，在所述過濾罐中，硅膠顆粒的總體積V1與所述過濾罐的內(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)過濾裝置具有選自下組的一個或多個特征：

所述過濾罐的容積為10～100L

所述的進氣管的內(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。

在所述封蓋與過濾罐之間用于密封的氟橡膠密封圈。

所述進氣口與所述封蓋內(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。

所述的過濾網(wǎng)設(shè)置于所述排氣管的浸沒于硅膠顆粒的管段。

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

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、加壓式儲存罐及倒出式儲存罐，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)過濾裝置，以及與所述真空系統(tǒng)過濾裝置的排氣管相連通的真空泵。

應(yīng)理解，在本實用新型范圍內(nèi)中，本實用新型的上述各技術(shù)特征和在下文(如實施例)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。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實例中的硅膠過濾裝置縱剖面構(gòu)造圖。

圖2是本實用新型一個實例中的真空系統(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-硅膠過濾裝置排氣管；

5-硅膠過濾裝置進氣管；

6-凈化罐；

7-硅膠過濾裝置；

8-熔煉罐；

9-封蓋；

10-過濾罐；

11-過濾網(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；

21-進氣口；

22-排氣口。

具體實施方式

本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過大量篩選，首次開發(fā)了一種用于氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過濾裝置。該過濾設(shè)備為具有特定結(jié)構(gòu)的硅膠過濾裝置，該過濾裝置可大幅減少氫氟酸(HF)、水蒸氣等對真空系統(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

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

真空系統(tǒng)過濾裝置

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

典型地，在本實用新型中，在原有的真空系統(tǒng)中，增加了該硅膠過濾裝置，其中，該硅膠過濾裝置的進氣口與被抽成真空的罐子相連，排氣口與閥門，真空泵連接。當(dāng)抽真空時，HF、水蒸氣、氫氟酸先經(jīng)過該硅膠過濾裝置，利用硅膠的強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，以消除或減弱對真空泵及閥門的損壞。

典型地，本實用新型的用于高純氟化鹽凈化設(shè)備的真空系統(tǒng)過濾裝置，是在真空系統(tǒng)中，增加了一個過濾裝置，其中，在過濾罐內(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等氣體或氫氟酸對真空系統(tǒng)中的真空泵等元件損壞，延長真空元件的使用壽命，從而減少了生產(chǎn)設(shè)計成本。

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

在另一優(yōu)選例中，所述硅膠過濾裝置設(shè)有進氣口和排氣口。

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

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

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

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

在另一優(yōu)選例中，該硅膠過濾裝置采用氟橡膠密封。

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

氟化鹽凈化設(shè)備

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

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、加壓式儲存罐、倒出式儲存罐；

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

(iii)與所述真空系統(tǒng)過濾裝置的排氣管相連通的真空泵。

本實用新型的主要優(yōu)點包括：

(a)采用在真空泵和閥門之前加入該過濾裝置，提前把腐蝕性氣體吸收掉，從而大幅減弱或消除對真空系統(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HF的吸附效果強，而且不易再次釋放HF。

(d)硅膠顆粒的更換非常方便，減少了維護時間和成本。

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

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(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。

實施例1

真空系統(tǒng)過濾裝置

本實施例的真空系統(tǒng)過濾裝置如圖1所示。

如圖1所示，該硅膠過濾裝置主要由硅膠過濾裝置排氣管4、硅膠過濾裝置進氣管5、封蓋9、過濾罐10、過濾網(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；所述進氣管5設(shè)有進氣口21。

結(jié)合圖1，在氟化鹽熔煉和凈化過程中，會有一定量的HF、水蒸氣、氫氟酸進入到真空系統(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，消除或減少對真空系統(tǒng)的腐蝕性損壞。

實施例2

高純度氟化鹽凈化設(shè)備

本實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，本實用新型硅膠過濾裝置7(例如實施例1中的真空系統(tǒng)過濾裝置)的排氣口4通過法蘭(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；將硅膠過濾裝置7的進氣口5與凈化罐6和熔煉罐8(罐子的數(shù)量可以為1個、2個、3個或多個)相連接。

當(dāng)有兩個或多個罐子時，可通過匯總管14將各罐體的氣體匯總于進氣管5。

此外，在罐體的排氣通路上，可設(shè)有閥門16。

本實用新型采用了特定結(jié)構(gòu)的硅膠過濾裝置，設(shè)計巧妙、易于實現(xiàn)，既減少了生產(chǎn)成本，又保護了環(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)。

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