[實用新型]酸純化器

有效

• 申請號: 201520891502.8
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN205308370U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 郝東輝
• 申請（專利權）人: 郝東輝
• 主分類號: B01L3/16
• 分類號: B01L3/16
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 張麗新

技術領域

本實用新型總體地涉及酸液純化，具體地涉及酸純化設備。

背景技術

實驗室的痕量、超痕量分析經常要用到超純酸，因此需要將普通純度的酸在亞沸狀態下緩慢蒸發出來，并冷凝、收集成為純度更高的酸。

酸純化器一般具有加熱功能、溫度控制功能、液位監控功能和冷凝功能，以便對酸液進行加熱、溫度控制、液位監控和進行冷凝以及收集。

目前市面上可獲得的酸純化器設計中，通常存在以下幾方面的缺點；

1、溫度控制：

(1)傳統的解決方案為避免溫度傳感器被高溫強酸輕易地腐蝕，其溫度傳感器安裝在容器外面，避免與強酸接觸，但是這樣的安裝方式測量的是容器外壁的溫度，無法反映酸液的真實溫度，通常溶液溫度與容器外壁的溫度要相差5-20℃，溫度的測量誤差很大。

(2)傳統的解決方案的溫度控制器是多檔位型的，而不是連續可調型，只能大概設定一個溫度值，無法準確設定。

2、液位控制：

(1)對于原始酸液的液位，傳統的解決方案采用的是目測液位管的方式來判斷液位。一旦人員忘記及時目測，將會有干燒甚至起火的巨大風險。

(2)對于高純酸液的液位，現有的解決方案沒有任何自動檢測和控制措施。一旦液位過滿，酸液將會溢出瓶子，腐蝕周邊物體。

3、冷凝控制和加熱控制：

(1)現有的解決方案采用空氣冷卻或者自來水冷卻方式。這兩種方式均沒有溫度指示冷卻效果。

(2)這兩種方式容易受空氣溫度和自來水溫度條件影響，一旦氣溫或水溫上升，冷卻效果將受影響。

(3)自來水冷卻的方式，還有因停水而造成無法冷卻的風險。

(4)現有的解決方案采用紅外燈或電阻絲來作為熱源，是明火，易引燃周圍的易燃氣體；

(5)一旦溫度控制器失效，紅外燈或電阻絲將繼續加熱，造成儀器燒毀甚至實驗室火災的巨大風險。

實用新型內容

針對現有技術的現狀，做出了本實用新型。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種酸純化器，包括：待純化酸容器，用于容納待純化酸；加熱器，用于加熱待純化酸容器，以得到熱酸蒸汽；冷凝器，配置為對于熱酸蒸汽進行冷凝；與冷凝器連接的純化酸液收集瓶，用于收集冷凝后的純化酸；控制器，用于控制各個部件運行以進行酸純化工藝；酸液溫度傳感器，用于測量待純化酸液體的溫度；其中控制器設置溫度閾值，接收酸液溫度傳感器測量的溫度，將該溫度與溫度閾值相比較，并相應地控制加熱器，其中所述冷凝器包括Peltier半導體冷卻器、冷凝器主體和制冷劑溫度傳感器，Peltier半導體冷卻器中冷卻過的“冷水”，通過水泵的壓力進入冷凝器主體對與冷凝器主體外殼接觸的酸蒸汽進行冷卻，“熱水”再通過水泵進入Peltier半導體冷卻器中冷卻，周而復始，循環工作，制冷劑溫度傳感器測量Peltier半導體冷卻器中制冷劑的溫度。

在一個示例中，加熱器為PTC加熱器。

在一個示例中，酸純化器還可以包括：布置于PTC加熱器上表面上的導熱盤。

在一個示例中，導熱盤為純鋁材質，面積大于PTC加熱器加熱面，且與待純化酸容器的底部緊密結合，以及加熱器和導熱盤經過了PTFE表面噴涂。

在一個示例中，所述冷凝器主體底部為厚度小于預定閾值的隔膜，隔膜與熱酸蒸汽接觸，對熱酸蒸汽進行冷卻，冷凝后的純化酸通過引流管進入純化酸液收集瓶。

在一個示例中，冷凝器主體的中部被一個擋板分為兩部分，以引導水流方向，使內部溫度更均勻。

在一個示例中，制冷劑溫度傳感器采用毛細管式熱電偶；在半導體冷卻器和冷凝器主體之間的管路上，毛細管式熱電偶插進管路，并且插入口被進行了密封處理。

在一個示例中，冷凝器主體頂部被PVDF材質蓋子密封，中間夾有硅膠密封圈，

在一個示例中，酸純化器放置在通風櫥內，但將所述半導體冷卻器和控制器放置在通風櫥外。

在一個示例中，冷凝器主體的材質為PTFE材質。

在一個示例中，酸純化器還包括底座，待純化酸容器和底座采用嵌套式連接設計，在兩者之間形成一個封閉的空間，整個PTC加熱器安裝在這個封閉的空間內。