精馏提纯设备中的单向截止阀装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种单向截止阀装置，可实现精馏提纯过程中对原料前组分蒸汽进行单向截止。精馏提纯设备中的单向截止阀装置，圆锥形连接件和防冲网板设置在蒸汽管路中，密封球设置在圆锥形连接件和防冲网板之间，密封球设置在圆锥形连接件上方，并可在重力作用下与圆锥形连接件实现圆锥形端面密封，防冲网板设置在密封球上方。本实用新型专利技术借助截止阀中密封球的重力作用以及与真空系统的管路切换，实现精馏提纯过程中对原料前组分单向截止控制功能；可有效避免因使用体积比较大的传动电磁阀，而造成不易安装的问题；利用密封球重力作用，避免了使用电磁阀需长时间反复切换阀门开关的弊端，提高了在有机环境中使用的安全性。

One way stop valve device in distillation and purification equipment

The utility model provides a one-way cut-off valve device, which can realize the one-way cut-off of the steam of the preceding component of the raw material in the process of distillation and purification. The one-way globe valve device in the distillation and purification equipment, the conical connector and the anti-punching mesh plate are arranged in the steam pipeline, the sealing ball is arranged between the conical connector and the anti-punching mesh plate, the sealing ball is arranged above the conical connector, and the conical connector can be sealed under the action of gravity to realize the conical end face sealing and anti-punching mesh. The plate is arranged above the sealing ball. The utility model realizes the unidirectional cut-off control function for the precursor components of raw materials in the rectification and purification process by means of the gravity action of the sealing ball in the globe valve and the pipeline switching of the vacuum system; the problem of difficult installation caused by the use of the large volume transmission solenoid valve can be effectively avoided; and the gravity action of the sealing ball can be used to avoid the problem of difficult installation. The disadvantage of using solenoid valve to switch valve switch repeatedly for a long time is overcome, and the safety of using solenoid valve in organic environment is improved.

【技术实现步骤摘要】
精馏提纯设备中的单向截止阀装置
本技术涉及一种单向截止阀装置，特别是涉及一种用于精馏提纯设备中的单向截止阀装置。
技术介绍
精馏提纯是利用样品中各组分挥发度不同，将各组分分开的一种分离方法。对于杂质成分相对较简单、前组分为较低沸点的样品，在精馏提纯过程中，为了提高效率并保证提纯质量，可考虑将前组分蒸馏与中组分精馏操作设计在同一个精馏提纯设备的不同的管路内进行。实验室所涉及到的精馏提纯原料主要为四乙氧基硅烷(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTS)，依据原料的使用量研制了精馏提纯设备。在精馏提纯过程中，通过真空系统的管路切换，可实现前组分和中组分产品沿着2套独立的管路被分离和收集。为了防止2套管路被交叉污染，要求在精馏提纯设备的前组分管路中安装单向截止阀，但受限于设备釜体体积，使得釜盖上安装管路的空间受到很大的限制，无法在前组分管路中安装体积较大的传动电磁阀。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种单向截止阀装置，可实现精馏提纯过程中对原料前组分蒸汽进行单向截止。本技术解决技术问题所采用的技术方案是：精馏提纯设备中的单向截止阀装置，包括蒸汽管路、圆锥形连接件、防冲网板和密封球，所述圆锥形连接件和防冲网板设置在蒸汽管路中，所述密封球设置在圆锥形连接件和防冲网板之间，所述密封球设置在圆锥形连接件上方，并可在重力作用下与圆锥形连接件实现圆锥形端面密封，所述防冲网板设置在密封球上方。进一步的，所述密封球采用聚四氟乙烯制成。进一步的，所述密封球采用60-85％空心占比的密封球。本技术的有益效果是：本技术的单向截止阀借助截止阀中密封球的重力作用以及与真空系统的管路切换，实现精馏提纯过程中对原料前组分单向截止控制功能；密封球采用PTFE材质，耐有机腐蚀并易于清洁；装置结构简单、小巧且易于安装；精馏提纯装置釜盖上部空间小，采用本技术的单向截止阀装置，可有效避免因使用体积比较大的传动电磁阀，而造成不易安装的问题；利用密封球重力作用，避免了使用电磁阀需长时间反复切换阀门开关的弊端，提高了在有机环境中使用的安全性；装置维护简便，后期使用成本很低。附图说明图1是本技术的单向截止阀阀门关闭状态的结构示意图。图2是本技术的单向截止阀阀门打开状态的结构示意图。具体实施方式考虑到精馏提纯样品为有机物，为降低设备运行成本，并结合精馏提纯过程釜内蒸汽压力的变化特点，本技术通过在单向截止阀设计中引入密封球，通过密封球的重力作用并配合真空系统的管路切换，实现精馏提纯过程中对前组分的单向截止控制功能。如图1-2所示，本技术的单向截止阀包括蒸汽管路1、圆锥形连接件2、防冲网板4和密封球3，其中，圆锥形连接件2和防冲网板4设置在蒸汽管路1中，密封球3设置在圆锥形连接件2和防冲网板4之间。样品蒸汽沿着蒸汽管路1上升，密封球3设置在圆锥形连接件2上方，并可在重力作用下密封球3与圆锥形连接件2实现圆锥形端面密封，防冲网板4设置在密封球3上方，作用是限制密封球3浮起的上升位置。本技术的单向截止阀设置在精馏提纯设备的前组分管路中，样品在提纯过程中，通过控制真空阀来调节精馏提纯设备中的前组分管路和中组分管路的抽气方向。当分离前组分时，调节真空阀，使得中组分管路抽气关闭，前组分管路抽气打开；随着设备内真空度下降，单向截止阀中的密封球3上、下压力逐渐平衡，密封球3在重力作用下会落下与圆锥形连接件2接触密封紧密切合，实现关闭状态，如图1所示；当样品不断被加热，精馏提纯设备釜体中聚集了足够多的前组分蒸汽，随着釜体内压力升高，密封球3两端出现压差，当釜体内压力大于密封球3的重力时，密封球3被慢慢推开，随着前组分蒸汽越来越多，密封球3浮起至防冲网板4位置，单向截止阀处于完全打开状态，如图2所示，前组分蒸汽沿着蒸汽管路1被抽进单向截止阀上端的冷凝管中冷凝后进行收集；随着釜体内前组分蒸汽的减少，釜体内压力减小，当密封球3上、下压差小于其重力时，密封球3回落与圆锥形连接件2又紧密切合，阀门又关闭；当釜体内新产生的前组分蒸汽不断聚集，釜体内压力又升高，密封球3两端又产生压差，当向上的压力大于密封球3重力时，密封球3又被推开，前组分又被抽进管路中的冷凝管进行收集；重复上面的过程，直到样品中的前组分完全被分离。前组分被分离完成后，开始分离中组分。通过调节真空阀，使得中组分管路抽气被打开，前组分管路抽气关闭。此时，前组分管路中的单向截止阀里的密封球3因重力及釜体内负压的原因落下，将前组分通道完全关闭；釜体内真空度越高，阀门关闭效果越好。此时，釜体内的中组分样品蒸汽被抽进中组分管路中的精馏柱中，实现中组分的精馏提纯操作。由于前组分和中组分采用不同管路，从而保证前组分物质不会干扰中组分的提纯工作，保证了提纯质量。为避免样品被污染，本技术的单向截止阀中的密封球3最好采用聚四氟乙烯(PTFE)制成；密封球3的重量与前组分的蒸汽压力相关，为保证精馏效果，要求密封球3的重量与前组分在特定精馏温度下的饱和蒸汽压相近；TEOS和MTS原料中的前组分成分较为单一，主要为较低沸点的溶剂，通过综合考虑饱和蒸汽压力、PTFE材质密度、前组分管路管径等因素，本技术的密封球3最好采用60-85％空心占比的PTFE密封球。本技术通过在精馏提纯设备较为狭小的前组分管路中安装单向截止阀装置，巧妙利用该装置中PTFE密封球重力与其两端的压力差耦合作用，实现了精馏提纯过程中对管路中蒸汽进行单向截止的功能。该装置结构简单、体积小巧、便于安装，同时又耐腐蚀、易于清洁，使用和维护成本低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.精馏提纯设备中的单向截止阀装置，其特征在于：包括蒸汽管路(1)、圆锥形连接件(2)、防冲网板(4)和密封球(3)，所述圆锥形连接件(2)和防冲网板(4)设置在蒸汽管路(1)中，所述密封球(3)设置在圆锥形连接件(2)和防冲网板(4)之间，所述密封球(3)设置在圆锥形连接件(2)上方，并可在重力作用下与圆锥形连接件(2)实现圆锥形端面密封，所述防冲网板(4)设置在密封球(3)上方。

【技术特征摘要】
1.精馏提纯设备中的单向截止阀装置，其特征在于：包括蒸汽管路(1)、圆锥形连接件(2)、防冲网板(4)和密封球(3)，所述圆锥形连接件(2)和防冲网板(4)设置在蒸汽管路(1)中，所述密封球(3)设置在圆锥形连接件(2)和防冲网板(4)之间，所述密封球(3)设置在圆锥形连接件(2)上方，并可在重力作用...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠浩浩，雷向阳，杨伟，邓雪然，张帅，马红菊，张剑锋，苏文虎，张利平，朱玉洁，张清华，李超峰，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川,51