一种电子级硝酸制备装置的制作方法

1.本发明涉及电子级硝酸生产技术领域，尤其涉及一种电子级硝酸制备装置。


背景技术：

2.硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，是重要的工业原料，且不同浓度的硝酸作用不同，比如在制造芯片时，需要用硝酸对其进行清洗和腐蚀，硝酸纯度越高，芯片的成品率越高，故需要对硝酸进行纯化，提高硝酸的纯度。
3.在硝酸纯化过程中，精馏是硝酸生产的重要步骤之一，在此过程中需要对硝酸进行加热，使得硝酸达到其沸点后蒸腾排出。但是目前对硝酸加热时，硝酸是静置在精馏桶内的，使得在对硝酸全面加热时需要消耗的时间和电能较高，并且在硝酸蒸腾后需要对其进行冷凝。然而目前的冷凝装置仅仅起到冷凝作用，并未对硝酸蒸汽中的热量进行利用，进而造成热能损失；同时在硝酸冷凝后为了提高硝酸的纯度，需要对其进行过滤处理，然后目前的过滤装置并不能及时的对硝酸中过滤后的颗粒进行抖落清理，导致对硝酸的过滤效率下降。
4.基于此，本发明提出一种电子级硝酸制备装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电子级硝酸制备装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种电子级硝酸制备装置，包括精馏桶和与该精馏桶连通的箱体，所述箱体上设有对精馏桶内排出的硝酸蒸汽进行冷凝的冷凝机构和对冷凝机构中经冷凝后的硝酸进行过滤的过滤机构，且所述过滤机构内设有对硝酸过滤后的杂质进行抖落的抖落机构；所述冷凝机构包括开设于所述箱体上端的圆形腔，该圆形腔内壁通过转轴转动连接有螺旋输送叶；所述过滤机构包括固定连接于箱体内底部的过滤桶，所述过滤桶侧壁开设有多个框口，多个所述框口内壁固定连接有两个滤网；所述抖落机构包括开设于过滤桶下端的空腔，该空腔内壁密封滑动连接有磁性板，所述磁性板下端通过多个第二弹簧与空腔内底部弹性连接，所述螺旋输送叶内壁嵌设有与磁性板相吸的永磁块，多个所述框口内底部固定连接有多个气囊，多个所述气囊均位于两个滤网之间设置，多个所述气囊内壁通过连接管与空腔内壁下方固定连接。
7.优先的，所述精馏桶内壁均布嵌设有多个加热板。
8.优选的，所述精馏桶内底部通过竖杆转动连接有多个搅拌杆，所述精馏桶下端设有驱动竖杆转动的转动机构，所述精馏桶下端设有对转动机构转动后进行复位的复位机构。
9.优选的，所述转动机构包括圆形槽、圆盘、电磁铁、永磁铁、温差发电板和盘簧，所
述精馏桶下端开设有圆形槽，所述竖杆下端贯穿精馏桶内底部并固定连接有圆盘，所述圆盘内嵌设有电磁铁，所述圆形槽内壁固定连接有与电磁铁相斥的永磁铁，所述圆盘上端固定连接有温差发电板，所述竖杆侧壁套设有盘簧，所述盘簧上下端分别与圆形槽内顶部和圆盘上端固定连接。
10.优选的，所述复位机构包括弧形腔、铁块、第一弹簧和导电板，所述精馏桶下端开设有弧形腔，所述弧形腔内壁滑动连接有铁块，所述铁块侧壁通过第一弹簧与弧形腔内壁弹性连接，所述弧形腔内壁嵌设有导电板，所述温差发电板、导电板、铁块和电磁铁之间串联连接。
11.优选的，所述冷凝机构还包括单向进液管、出气管和出液管，所述箱体侧壁通过单向进液管与精馏桶内壁固定连接，所述单向进液管贯穿圆形腔内壁设置，所述单向进液管位于圆形腔内的部分呈螺旋状，所述精馏桶内壁通过出气管与圆形腔内壁固定连接，所述圆形腔远离出气管的内壁固定连接有出液管。
12.优选的，所述过滤桶内壁下方固定连接有排液管。
13.本发明具有以下有益效果：1、通过设置加热板和转动机构，加热板对精馏桶内硝酸加热时，使得温差发电板上端的温度高于其下端的温度，进而温差发电板在温差的作用下产生电流，使得电磁铁通电后产生与永磁铁相斥的磁性，进而电磁铁在永磁铁的磁斥力作用下带动圆盘转动，进而带动竖杆和搅拌杆转动，对硝酸进行搅拌，使得硝酸混合均匀，加快对硝酸的精馏速度，降低能耗；2、通过设置复位机构，电磁铁转动带动铁块转动，在电磁铁转动使得铁块与导电板分离时，此时电磁铁上电路断开，进而电磁铁磁性消失，并且圆盘转动时带动盘簧转动，使得盘簧上储存弹性势能，进而在电磁铁磁性消失时，此时盘簧释放弹性势能，进而带动电磁铁反向瞬间转动至原位，进而带动圆盘反向转动，并且在电磁铁消磁时，此时铁块在第一弹簧的作用下滑动与导电板接触，使得电磁铁上再次通电生磁，进而在电磁铁复位后再次正向转动，如此反复，使得搅拌杆不断转动，进一步加快硝酸的精馏速度；3、通过设置冷凝机构，精馏桶内的硝酸蒸汽通过出气管进入圆形腔内，进而带动螺旋输送叶转动，使得硝酸蒸汽在圆形腔内的流动时间加长，使得硝酸蒸汽与位于圆形腔内的单向进液管的螺旋部分接触面积和时间加长，进而可以对单向进液管内的硝酸液体进行初步加热，可以对硝酸蒸汽中的热量进行利用，降低热能损耗；4、通过设置抖动机构，螺旋输送转动时使得永磁块间歇性靠近磁性板，使得磁性板在永磁块的磁力和第二弹簧的弹力作用下在空腔内壁上下滑动，使得空腔内的气体通过连接管间歇性进入气囊内，使得气囊间歇性的膨胀对两个滤网挤压，使得两个滤网不断抖动，进而对滤网上过滤后的颗粒进行抖落，避免颗粒在滤网网孔内积聚，影响对硝酸的过滤速度。
附图说明
14.图1为本发明提出的一种电子级硝酸制备装置的结构示意图；图2为图1中精馏桶的俯视结构示意图；图3为图1中精馏桶的剖视结构示意图；
图4为图1中的a处结构放大示意图；图5为图1中转动机构和复位机构的剖视结构示意图；图6为图1中箱体的剖视结构示意图；图7为抖落机构的侧面剖视结构示意图；图8为过滤桶的俯视结构示意图。
15.图中：1精馏桶、101竖杆、102搅拌杆、103加热板、2转动机构、201圆形槽、202圆盘、203电磁铁、204永磁铁、205温差发电板、206盘簧、3复位机构、301弧形腔、302铁块、303第一弹簧、304导电板、4箱体、5冷凝机构、501圆形腔、502螺旋输送叶、503单向进液管、504出气管、505出液管、6过滤机构、601过滤桶、602滤网、603排液管、7抖落机构、701空腔、702磁性板、703永磁块、704第二弹簧、705气囊、706连接管。
具体实施方式
16.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
17.参照图1
‑
6，一种电子级硝酸制备装置，包括精馏桶1、转动机构2、复位机构3、箱体4和冷凝机构5，精馏桶1和箱体4下端共同固定连接有底板，精馏桶1内底部通过竖杆101转动连接有多个搅拌杆102，精馏桶1内壁均布嵌设有多个加热板103，精馏桶1下端设有驱动竖杆101转动的转动机构2，精馏桶1下端设有对转动机构2转动后进行复位的复位机构3，箱体4上设有对精馏桶1内的硝酸蒸汽进行冷凝的冷凝机构5。
18.转动机构2包括圆形槽201、圆盘202、电磁铁203、永磁铁204、温差发电板205和盘簧206，精馏桶1下端开设有圆形槽201，竖杆101下端贯穿精馏桶1内底部并固定连接有圆盘202，圆盘202内嵌设有电磁铁203，圆形槽201内壁固定连接有与电磁铁203相斥的永磁铁204，圆盘202上端固定连接有温差发电板205，竖杆101侧壁套设有盘簧206，盘簧206上下端分别与圆形槽201内顶部和圆盘202上端固定连接。
19.复位机构3包括弧形腔301、铁块302、第一弹簧303和导电板304，精馏桶1下端开设有弧形腔301，弧形腔301内壁滑动连接有铁块302，铁块302侧壁通过第一弹簧303与弧形腔301内壁弹性连接，弧形腔301内壁嵌设有导电板304，温差发电板205、导电板304、铁块302和电磁铁203之间串联连接。
20.需要说明的是，盘簧206在初始状态在使得电磁铁203靠近铁块302，即电磁铁203与永磁铁204之间错位，进而在电磁铁203上通电后，电磁铁203在永磁铁204的斥力作用下沿靠近弧形腔301的方向滑动，进而可以带动铁块302滑动，同时电磁铁203对铁块302的吸力远大于永磁铁204对铁块302的吸力。
21.进一步的，圆盘202转动时带动盘簧206转动，使得盘簧206上储存弹性势能，进而在铁块302滑动与导电板304分离使得电磁铁203上磁力消失时，此时盘簧206会第一时间释放弹性势能，此时圆盘202会第一时间转到带动电磁铁203瞬间回到原位，随后由于电磁铁203上磁性消失，使得铁块302在第一弹簧303的作用下滑动与导电板304接触，使得电磁铁203上再次通电生磁，进而圆盘202再次转动。
22.冷凝机构5包括圆形腔501、螺旋输送叶502、单向进液管503、出气管504和出液管505，箱体4上端开设有圆形腔501，圆形腔501内壁通过转轴转动连接有螺旋输送叶502，进
一步的，螺旋输送叶502与圆形腔501内壁密封转动连接，在硝酸蒸汽进入圆形腔501后，可以带动螺旋输送叶502转动，进而带动硝酸蒸汽不断前移，箱体4侧壁通过单向进液管503与精馏桶1内壁固定连接，单向进液管503贯穿圆形腔501内壁设置，单向进液管503位于圆形腔501内的部分呈螺旋状，精馏桶1内壁通过出气管504与圆形腔501内壁固定连接，圆形腔501远离出气管504的内壁固定连接有出液管505。
23.进一步的，单向进液管503仅允许硝酸从外界进入精馏桶1内，同时单向进液管503位于圆形腔501内的部分呈螺旋状，增加了硝酸蒸汽与单向进液管503的接触时间和面积，进而增大了对硝酸蒸汽中热量的吸收。
24.本发明中，通过单向进液管503向精馏桶1加入硝酸，对加热板103通电使得加热板103对精馏桶1内的硝酸加热，同时会使得温差发电板205的上端的温度高于其下端的温度，使得温差发电板205两端产生温差，进而温差发电板205在温差的作用下产生电流，由于此时铁块302与导电板304接触，进而电磁铁203通电，使得电磁铁203产生与永磁铁204相斥的磁性，进而电磁铁203在永磁铁204的磁斥力作用下带动圆盘202转动，进而带动竖杆101和搅拌杆102转动，对硝酸进行搅拌，使得硝酸混合均匀，同时圆盘202转动带动盘簧206转动，使得盘簧206上储存弹性势能；由于电磁铁203对铁块302的吸力远大于永磁铁204对铁块302的吸力，进而电磁铁203转动带动铁块302在导电板304侧壁滑动，在铁块302滑动与导电板304分离时，此时电磁铁203与永磁铁204之间的斥力消失，进而盘簧206会第一时间释放弹性势能，此时圆盘202会第一时间转到带动电磁铁203瞬间回到原位，随后铁块302在第一弹簧303的作用下滑动与导电板304接触，使得电磁铁203上再次通电生磁，进而圆盘202再次转动，进而带动铁块302再次滑动，如此反复，使得竖杆101带动搅拌杆102不断转动，加快硝酸的精馏速度；硝酸在精馏后形成的硝酸蒸汽通过出气管504进入圆形腔501内，进而推动螺旋输送叶502转动，进而推动硝酸蒸汽在圆形腔501内流动，此时硝酸蒸汽与呈螺旋状的单向进液管503充分接触，使得单向进液管503内硝酸液体对硝酸蒸汽中的热量进行吸收，使得硝酸体温度升高，即对硝酸蒸汽进行冷凝，又对硝酸蒸汽中的热量进行利用，降低了热能和电能的损耗。
25.本具体实施例所述电子级硝酸制备装置，除了包括上述的结构外，还在箱体4内设有对冷凝机构5中冷凝后的硝酸进行过滤的过滤机构6，过滤机构6内设有对硝酸过滤后的杂质进行抖落的抖落机构7。
26.过滤机构6包括过滤桶601、滤网602和排液管603，箱体4内底部固定连接有过滤桶601，出液管505远离圆形腔501的管口正对过滤桶601上方设置，过滤桶601侧壁开设有多个框口，多个框口内壁固定连接有两个滤网602，过滤桶601内壁下方固定连接有排液管603。
27.抖落机构7包括空腔701、磁性板702、永磁块703、第二弹簧704、气囊705和连接管706，过滤桶601下端开设有空腔701，空腔701内壁密封滑动连接有磁性板702，空腔701内壁上方开设有通孔，便于磁性板702在空腔701内壁上下滑动，磁性板702下端通过多个第二弹簧704与空腔701内底部弹性连接，螺旋输送叶502内壁嵌设有与磁性板702相吸的永磁块703，多个框口内底部固定连接有多个气囊705，多个气囊705均位于两个滤网602之间设置，多个气囊705内壁通过连接管706与空腔701内壁下方固定连接。
28.本发明中，硝酸蒸汽经过圆形腔501冷凝后通过出液管505排出进入过滤桶601内，
随后硝酸液体通过滤网602过滤其内部较大的颗粒后纯化，然后通过排液管603排出；螺旋输送叶502转动使得嵌设在其内壁永磁块703不断靠近磁性板702和远离磁性板702，使得磁性板702在永磁块703的磁吸力和多个第二弹簧704的弹力作用下在空腔701内壁上下滑动，使得空腔701位于磁性板702下方的空间间歇性增大和减小，使得空腔701内的气体间歇通过连接管706进入气囊705内，使得气囊705间歇性膨胀，使得气囊705间歇性对滤网602挤压，进而滤网602会不断发生抖动，进而对滤网602表面附着的颗粒进行抖动，避免颗粒在滤网602网孔内积聚，影响对硝酸液体的过滤速度。
29.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。