【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硼同位素分离，具体为一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置。
技术介绍
1、硼是一种稀有的非金属元素，在自然界中硼元素多以化合态硼砂的形式稳定存在，自然界中硼有两种稳定存在的同位素，硼10和硼11，占天然硼酸的比例分别为19.8％和80.2％，常规的含硼物质简单易得，但经济价值不高，高丰度的硼10可以广泛应用于核工业(控制棒、探测器及化学控制剂等)、军事工业(中子防护)以及医疗领域(bnct疗法所需硼药)；高丰度的硼11被广泛应用于先进制程的芯片制造以及面板制造工艺中；分离后的高丰度硼10和硼11均有极高的附加价值。
2、当前，分离硼同位素的方法主要通过三氟化硼与络合剂精馏法，首先络合剂和硼载体三氟化硼气体发生络合反应生成络合物，将该络合物输送到交换精馏塔中与三氟化硼气体进行气液两相的逆流接触，由于硼10和硼11对络合剂的亲和力不同，与络合剂亲和能力较好的硼10会聚集在液相络合物中，而与络合剂亲和能力较差的硼11则以气体形式聚集在气相中，直接收集得到硼11气体，然后继续对富含硼10的液相络合物进行裂解，则得到富集的10bf3气体，进一步处理后得到高丰度的硼10和硼11产品，实现了硼同位素分离。
3、专利公告号为cn116688756b的中国专利技术专利，包括以下步骤：将络合剂与三氟化硼依次注入作料塔进行反应，当络合度达到第一目标络合度时，将反应混合物注入络合塔；反应混合物沿络合塔、交换塔、分解塔循环反应，得到络合产物；当络合产物中b11丰度达到第二目标丰度时，作料塔持续向络合塔中注入反应混合物
4、上述装置在使用时，能够实现工业生产并得到合格的商业化产品，持续化生产硼同位素产品，耗能低，生产速率快，工艺操作简便，控制方法简单，但在实际使用过程中，但在实际使用过程中，由于塔板处于静止状态，则气液两相在塔内逆向流动速度较慢，导致气液两相接触进行传质的速度较慢，影响硼同位素的分离效率，因此难以自动调节塔板进行上下往复运动，增加气液两相接触传质的效率。
5、为此我们提出了一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，具备自动调节塔板进行上下往复运动，增加气液两相接触传质的效率的优点，解决了
技术介绍
中的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，包括由外设支架支撑放置在地面上的精馏塔，所述精馏塔外轮廓上的一侧被贯通并固定连接有将三氟化硼液体填充至精馏塔内部的进料管，且精馏塔顶端被贯通并定轴转动连接有由动力机构带动转动的花键轴，所述花键轴靠近底端的外轮廓上套设有与花键轴活动连接的t形块，所述精馏塔内壁靠近端部的两侧对称位置上均开设有对t形块两端进行限位支撑的限位槽，所述t形块底部与花键轴相对应位置上固定连接有柱形套杆，且柱形套杆与花键轴活动连接，所述柱形套杆远离t形块一端的外轮廓上固定连接有多个交错放置的塔板，每相邻两个所述塔板上相互交错的一侧均固定连接有溢流堰，所述t形块上设有带动塔板进行升降往复移动的调节机构，上述动力机构为通电后的电机。
3、优选的，所述调节机构包括t形块上开设有腔体，所述腔体内壁的花键轴上套设有进行升降往复移动的蜗杆，且腔体远离蜗杆一侧的内壁通过销轴转动连接有与蜗杆进行啮合传动的蜗轮，所述t形块的一侧与蜗轮同轴固连有曲柄，所述曲柄远离蜗轮的一端通过销轴转动连接有拉动t形块和柱形套杆进行升降往复移动的支撑杆。
4、优选的，所述花键轴靠近精馏塔顶端的外轮廓上固定连接有圆形板，所述圆形板底部开设有第一环形槽，所述第一环形槽内壁的两侧对称位置上均活动连接有l形块，且支撑杆远离曲柄的一端与l形块转动连接。
5、优选的，所述圆形板上设有对粘附在精馏塔内壁水珠进行刮除的清理机构，所述清理机构包括圆形板两侧对称位置上均开设有连接槽，所述连接槽的内壁均活动连接有对精馏塔内壁水珠进行刮除的弧形刮板，两个所述弧形刮板远离圆形板一端相对侧上均固定连接有第二连接座。
6、优选的，所述t形块上固定连接有圆环，所述圆环上开设有第二环形槽，所述第二环形槽两侧对称位置上均活动连接有第一连接座，两个所述第一连接座上均通过销轴转动连接有对弧形刮板进行展开和收缩往复调节的调节杆，两个所述调节杆远离第一连接座的一端分别与相邻一端的第二连接座通过销轴转动连接。
7、优选的，所述圆形板底部靠近外轮廓的一侧固定连接有存放络合剂的存液箱，且圆形板底部靠近存液箱的一侧固定连接有柱形壳体，所述柱形壳体端部靠近存液箱的一侧被贯通并固定连接有连接管，且连接管远离柱形壳体的一端贯通至存液箱的内壁并固定连接。
8、优选的，所述圆环上设有对存液箱内部络合剂进行定量抽取和排放的抽液机构，所述抽液机构包括圆环上与柱形壳体相对应位置的第二环形槽内壁活动连接有弧形滑块，所述弧形滑块上被贯通并固定连接有l形管，所述l形管远离弧形滑块的一端贯通至柱形壳体的内壁并固定连接有对存液箱内部络合剂进行抽取和排放的活塞板，且活塞板与柱形壳体内壁相贴合并活动连接。
9、优选的，所述连接管靠近柱形壳体一端的内壁固定连接有将存液箱内部络合剂定量抽取至柱形壳体内部的单向进液阀门，且l形管靠近活塞板一端的内壁固定连接有将柱形壳体内部的络合剂定量排放至精馏塔内部的单向排液阀门。
10、优选的，所述精馏塔底端被贯通并固定连接有u形管，所述u形管远离精馏塔的一端贯通并固定有对三氟化硼液体加热汽化的再沸器，所述再沸器远离u形管的一端被贯通并固定连接有排气管，所述排气管远离再沸器的一端贯通至精馏塔靠近底端的内壁并固定连接，且塔板上均开设有供蒸汽流向上移动的筛孔。
11、优选的，所述精馏塔靠近顶端的一侧固定连接有将其内部蒸汽进行排放的进气管，所述进气管远离精馏塔的一端被贯通并固定连接有对蒸汽进行冷却的冷凝器，所述冷凝器远离进气管一端的底侧位置上被贯通并固定连接有将冷却后的液体排放至精馏塔内部进行回流的回流管，且回流管远离冷凝器的一端贯通至精馏塔靠近顶端一侧的内壁并固定连接。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
13、一、通过精馏塔上设置的花键轴，且花键轴由电机带动转动，则电机能够带动花键轴在精馏塔上进行定轴转动，且花键轴上设置的蜗杆，使得蜗杆能够伴随着花键轴同步进行定轴转动，且蜗轮与蜗杆进行啮合传动，能够使蜗轮在蜗杆的作用下在t形块上进行定轴转动，通过蜗轮上设置的曲柄，则曲柄能够伴随着蜗轮同步进行定轴转动，通过曲柄上设置的支撑杆，且l形块对支撑杆进行支撑，伴随着曲柄进行定轴转动，使得支撑杆在曲柄的作用下拉动t形块在限位槽的内壁进行升降往复进行，从而在柱形套杆的作用下带动多个塔板和溢流堰同步进行升降往复移动，促进塔板上液体在筛孔处气体充分接触，引起喷射分散混合，提高了气液两相接触传质的效果。
14、二、通过t本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：包括由外设支架支撑放置在地面上的精馏塔(1)，所述精馏塔(1)外轮廓上的一侧被贯通并固定连接有将三氟化硼液体填充至精馏塔(1)内部的进料管(2)，且精馏塔(1)顶端被贯通并定轴转动连接有由动力机构带动转动的花键轴(3)，所述花键轴(3)靠近底端的外轮廓上套设有与花键轴(3)活动连接的T形块(4)，所述精馏塔(1)内壁靠近端部的两侧对称位置上均开设有对T形块(4)两端进行限位支撑的限位槽(101)，所述T形块(4)底部与花键轴(3)相对应位置上固定连接有柱形套杆(5)，且柱形套杆(5)与花键轴(3)活动连接，所述柱形套杆(5)远离T形块(4)一端的外轮廓上固定连接有多个交错放置的塔板(6)，每相邻两个所述塔板(6)上相互交错的一侧均固定连接有溢流堰(7)，所述T形块(4)上设有带动塔板(6)进行升降往复移动的调节机构，上述动力机构为通电后的电机。
2.根据权利要求1所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述调节机构包括T形块(4)上开设有腔体(401)，所述腔体(401)内壁的花键轴(3)上套设有进
3.根据权利要求2所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述花键轴(3)靠近精馏塔(1)顶端的外轮廓上固定连接有圆形板(12)，所述圆形板(12)底部开设有第一环形槽(121)，所述第一环形槽(121)内壁的两侧对称位置上均活动连接有L形块(13)，且支撑杆(11)远离曲柄(10)的一端与L形块(13)转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述圆形板(12)上设有对粘附在精馏塔(1)内壁水珠进行刮除的清理机构，所述清理机构包括圆形板(12)两侧对称位置上均开设有连接槽(122)，所述连接槽(122)的内壁均活动连接有对精馏塔(1)内壁水珠进行刮除的弧形刮板(29)，两个所述弧形刮板(29)远离圆形板(12)一端相对侧上均固定连接有第二连接座(30)。
5.根据权利要求2所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述T形块(4)上固定连接有圆环(15)，所述圆环(15)上开设有第二环形槽(151)，所述第二环形槽(151)两侧对称位置上均活动连接有第一连接座(16)，两个所述第一连接座(16)上均通过销轴转动连接有对弧形刮板(29)进行展开和收缩往复调节的调节杆(14)，两个所述调节杆(14)远离第一连接座(16)的一端分别与相邻一端的第二连接座(30)通过销轴转动连接。
6.根据权利要求4所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述圆形板(12)底部靠近外轮廓的一侧固定连接有存放络合剂的存液箱(17)，且圆形板(12)底部靠近存液箱(17)的一侧固定连接有柱形壳体(18)，所述柱形壳体(18)端部靠近存液箱(17)的一侧被贯通并固定连接有连接管(19)，且连接管(19)远离柱形壳体(18)的一端贯通至存液箱(17)的内壁并固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述圆环(15)上设有对存液箱(17)内部络合剂进行定量抽取和排放的抽液机构，所述抽液机构包括圆环(15)上与柱形壳体(18)相对应位置的第二环形槽(151)内壁活动连接有弧形滑块(20)，所述弧形滑块(20)上被贯通并固定连接有L形管(21)，所述L形管(21)远离弧形滑块(20)的一端贯通至柱形壳体(18)的内壁并固定连接有对存液箱(17)内部络合剂进行抽取和排放的活塞板(22)，且活塞板(22)与柱形壳体(18)内壁相贴合并活动连接。
8.根据权利要求6所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述连接管(19)靠近柱形壳体(18)一端的内壁固定连接有将存液箱(17)内部络合剂定量抽取至柱形壳体(18)内部的单向进液阀门(191)，且L形管(21)靠近活塞板(22)一端的内壁固定连接有将柱形壳体(18)内部的络合剂定量排放至精馏塔(1)内部的单向排液阀门(211)。
9.根据权利要求1所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述精馏塔(1)底端被贯通并固定连接有U形管(23)，所述U形管(23)远离精馏塔(1)的一端贯通并固定有对三氟...
【技术特征摘要】
1.一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：包括由外设支架支撑放置在地面上的精馏塔(1)，所述精馏塔(1)外轮廓上的一侧被贯通并固定连接有将三氟化硼液体填充至精馏塔(1)内部的进料管(2)，且精馏塔(1)顶端被贯通并定轴转动连接有由动力机构带动转动的花键轴(3)，所述花键轴(3)靠近底端的外轮廓上套设有与花键轴(3)活动连接的t形块(4)，所述精馏塔(1)内壁靠近端部的两侧对称位置上均开设有对t形块(4)两端进行限位支撑的限位槽(101)，所述t形块(4)底部与花键轴(3)相对应位置上固定连接有柱形套杆(5)，且柱形套杆(5)与花键轴(3)活动连接，所述柱形套杆(5)远离t形块(4)一端的外轮廓上固定连接有多个交错放置的塔板(6)，每相邻两个所述塔板(6)上相互交错的一侧均固定连接有溢流堰(7)，所述t形块(4)上设有带动塔板(6)进行升降往复移动的调节机构，上述动力机构为通电后的电机。
2.根据权利要求1所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述调节机构包括t形块(4)上开设有腔体(401)，所述腔体(401)内壁的花键轴(3)上套设有进行升降往复移动的蜗杆(8)，且腔体(401)远离蜗杆(8)一侧的内壁通过销轴转动连接有与蜗杆(8)进行啮合传动的蜗轮(9)，所述t形块(4)的一侧与蜗轮(9)同轴固连有曲柄(10)，所述曲柄(10)远离蜗轮(9)的一端通过销轴转动连接有拉动t形块(4)和柱形套杆(5)进行升降往复移动的支撑杆(11)。
3.根据权利要求2所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述花键轴(3)靠近精馏塔(1)顶端的外轮廓上固定连接有圆形板(12)，所述圆形板(12)底部开设有第一环形槽(121)，所述第一环形槽(121)内壁的两侧对称位置上均活动连接有l形块(13)，且支撑杆(11)远离曲柄(10)的一端与l形块(13)转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述圆形板(12)上设有对粘附在精馏塔(1)内壁水珠进行刮除的清理机构，所述清理机构包括圆形板(12)两侧对称位置上均开设有连接槽(122)，所述连接槽(122)的内壁均活动连接有对精馏塔(1)内壁水珠进行刮除的弧形刮板(29)，两个所述弧形刮板(29)远离圆形板(12)一端相对侧上均固定连接有第二连接座(30)。
5.根据权利要求2所述的一种三氟化硼低温精馏硼同位素分离装置，其特征在于：所述t形块(4)上固定连接有圆环(15)，所述圆环(15)上开设有第二环形槽(151)，所述第二环形槽(151)两侧对称位置上均活动连接有第一连接座(16)，两个所述第一连接座(16)上均通过销轴转动连接有对弧形刮板(29)进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵东方，魏建设，房涛，冯兴标，蔡杰京，王帅，杨俊强，
申请(专利权)人：山东成武易信环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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