阅读说明：本技术 一种过硫酸钾提纯装置 (Potassium persulfate purification device ) 是由 刘爽 王禹 张丽军 于 2021-02-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种过硫酸钾提纯装置,包括提纯箱体,提纯箱体内部纵向设有中间隔离板,将提纯箱体分成左右腔体,左腔体顶部向下吊挂第一电机,第一电机下方连接延伸至第一容器槽内部的第一搅拌棒,第一容器槽下方设有电加热管,电加热管端口内设有第一温度传感器,左腔体左侧设有第一数显温度调节器,右腔体顶部向下吊挂第二电机,第二电机下方连接延伸至第二容器槽内部的第二搅拌棒,第二容器槽外壁设有第二温度传感器和冷传导块,冷传导块与半导体制冷块相连接,半导体制冷块与热传导块相连接,热传导块与散热风扇相连接,右腔体右侧设有第二数显温度传感器,所述提纯装置实现加热、冷却、结晶,烘干一体化,降低纯化成本,提高纯化效率。(The invention relates to a potassium persulfate purifying device, which comprises a purifying box body, wherein a middle partition plate is longitudinally arranged in the purifying box body to divide the purifying box body into a left cavity and a right cavity, a first motor is hung downwards at the top of the left cavity, a first stirring rod extending into a first container tank is connected below the first motor, an electric heating pipe is arranged below the first container tank, a first temperature sensor is arranged in a port of the electric heating pipe, a first digital display temperature regulator is arranged at the left side of the left cavity, a second motor is hung downwards at the top of the right cavity, a second stirring rod extending into a second container tank is connected below the second motor, a second temperature sensor and a cold conduction block are arranged on the outer wall of the second container tank, the cold conduction block is connected with a semiconductor refrigeration block, the semiconductor refrigeration block is connected with a heat conduction block, the heat conduction block is connected with a cooling fan, a second digital display temperature sensor is arranged at the right side of the, the purification device realizes the integration of heating, cooling, crystallization and drying, reduces the purification cost and improves the purification efficiency.)

一种过硫酸钾提纯装置

技术领域

本发明属于提纯装置技术领域，具体涉及一种过硫酸钾提纯装置。

背景技术

随着环保管控力度的加强，对水体中总氮量的测定频率增大，作为氧化消解剂用的过硫酸钾用量大幅度增加。国产分析纯和优级纯过硫酸钾总氮量要求为小于0.005％，而HJ636-2012《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解分光光度法》中，要求总氮量小于0.0005％，无法满足水中总氮检测要求。目前基本都依赖进口，但进口的过硫酸钾价格昂贵，800元/500g，而且质量也不稳定，批次间的含氮量也不相同。

过硫酸钾(过氧化二硫酸钾、高硫酸钾、过二硫酸钾)，无色或白色结晶，相对密度为2.477，具有强氧化性、潮解性，易溶于水，水溶液呈酸性，高温条件下分解较快，大约在100℃时完全分解。

现有的技术中，采用重结晶法提纯过硫酸钾：第一步，在容器中加水，在水浴中加热至约40℃时，逐渐加入过硫酸钾，搅拌，直至过硫酸钾不能溶解为止；第二步，将完全溶解的饱和过硫酸钾溶液放至冷却，再放入冷藏箱中冷藏重结晶；第三步，重结晶结束，将上清液倒出，将冰的去离子水倒入烧杯中清洗晶体2～3次；第四步；重复上述步骤再次进行重结晶，晶体清洗完成后上清液倒出，然后将晶体放入烘箱烘干即得成品，使用该方法回收，回收率较低且三次重结晶的回收率小于等于30％，在提纯晶体的过程中需要加热和冷却，加热和冷却耗时较长，操作繁琐。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种过硫酸钾提纯装置，所述装置包括：提纯箱体，提纯箱体内部纵向设置有中间隔离板，将提纯箱体分成左腔体和右腔体；其中，左腔体顶部向下吊挂第一电机，第一电机下方连接延伸至第一容器槽内部的第一搅拌棒，第一容器槽下方设置有电加热管，电加热管端口内设置有第一温度传感器，左腔体左侧设置有第一数显温度调节器，左腔体外设置有第一供电电源，第一供电电源通过导线与第一电机、第一数显温度调节器、第一温度传感器并联相连接；右腔体顶部向下吊挂第二电机，第二电机下方连接延伸至第二容器槽内部的第二搅拌棒，第二容器槽外壁设有第二温度传感器和冷传导块，冷传导块与半导体制冷块相连接，半导体制冷块与热传导块相连接，热传导块与散热风扇相连接，右腔体右侧设置有第二数显温度传感器，右腔体外设置有第二供电电源，第二供电电源通过导线与半导体制冷块、第二电机并联相连接。

进一步地，第一容器槽的槽口相齐平位置的左侧设置有第一电源接触线，第二容器槽的槽口相齐平位置的左侧设置有第二电源接触线，第一电源接触线、第二电源接触线均为凸起卡槽结构。

进一步地，第二供电电源与半导体制冷块串联电路上设置有变压器。

进一步地，第一数显温度调节器通过导线与电加热管串联相连接。

进一步地，第一数显温度调节器与第一容器槽之间设置有保温隔水板，保温隔水板通过导线分别与第一数显温度调节器、第一温度传感器、电加热管、第一电机连接，保温隔水板与左腔体采用胶粘或焊接方式连接。

进一步地，冷传导块、半导体制冷块、热传导块、散热风扇设置为两组，一组设置于第二容器槽右侧外壁，另一组设置于第二容器槽前侧外壁。

进一步地，半导体制冷块采用TEC型，额定电压15.5V，制冷功率≥120W，外形尺寸40*40*3.1mm。

进一步地，散热风扇外侧设置有网孔状的散热窗。

进一步地，第一容器槽、第二容器槽均采用硅硼玻璃材质。

进一步地，第一搅拌棒、第二搅拌棒均为波轮状结构。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

(1)本发明对过硫酸钾采用水浴加热方式，能有效地避免加热不均导致过硫酸钾的分解，所述第一搅拌棒、第二搅拌棒均为波轮状结构，能够使过硫酸钾充分搅拌，具有搅拌稳定性；

(2)本发明所述第一容器槽、第二容器槽均采用硅硼玻璃材质，使其具有耐腐蚀性和久用性；

(3)本发明选用半导体制冷块，其制冷范围为4℃-12℃，能够满足过硫酸钾溶液重结晶的要求，半导体制冷块的技术广泛应用且造价低，运行时对环境无污染，具有良好的经济性。

(4)本发明所述提纯装置体积小，操作方便，可定时、定量的进行加热和冷却。

尤其，本发明所述过硫酸钾提纯装置能够实现加热、冷却、结晶，烘干等步骤一体化，加热过程：开启第一供电电源将过硫酸钾溶液加热至过硫酸钾最佳溶解度时的温度，并保持一定时间，同时第一搅拌棒不断搅拌，使过硫酸钾在最佳温度下全部溶解；重结晶过程：开启第二供电电源，采用半导体制冷块对完全溶解的过硫酸钾溶液进行冷却，同时开启第二搅拌棒，使之冷却并析出；清洗过程：待过硫酸钾结晶析出后，将上清液倾倒出，倒入冷却纯水，开启第二搅拌棒，此过程重复2-3次；烘干过程：清洗完成后，开启第一供电电源进行加热，同时第一搅拌棒对清洗后的过硫酸钾晶体进行搅拌，直至过硫酸钾晶体烘干。

附图说明

图1为本发明所述装置结构示意图；

图2为本发明所述装置俯视结构示意图；

图3为本发明所述装置的散热窗结构示意图；

图4为本发明所述装置的供电电源分别与电机连接结构示意图。

附图标记说明：

1-提纯箱体，2-中间隔离板，11-左腔体，111-第一电机，112-第一电源接触线，113-第一数显温度调节器，114-保温隔水板，115-第一温度传感器，116-电加热管，117-第一搅拌棒，118-第一容器槽，12-右腔体，121-第二电源接触线，122-第二电机，123-第二数显温度传感器，124-第二温度传感器，125-散热风扇，126-热传导块，127-半导体制冷块，128-冷传导块，129-第二容器槽，130-第二搅拌棒，14-第一供电电源，15-导线，16-第二供电电源，17-变压器，140-散热窗。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本发明所述装置包括：提纯箱体1，提纯箱体1内部纵向设置有中间隔离板2，将提纯箱体1分成左腔体11和右腔体12；其中，左腔体11顶部向下吊挂第一电机111，第一电机111下方连接延伸至第一容器槽118内部的第一搅拌棒117，第一容器槽118下方设置有电加热管116，电加热管116端口内设置有第一温度传感器115，左腔体11左侧设置有第一数显温度调节器113，左腔体11外设置有第一供电电源14，第一供电电源14通过导线15与第一电机111、第一数显温度调节器113、第一温度传感器115并联相连接；右腔体12顶部向下吊挂第二电机122，第二电机122下方连接延伸至第二容器槽129内部的第二搅拌棒130，第二容器槽129外壁设有第二温度传感器124和冷传导块128，冷传导块128与半导体制冷块127相连接，半导体制冷块127与热传导块126相连接，热传导块126与散热风扇125相连接，右腔体12右侧设置有第二数显温度传感器123，右腔体12外设置有第二供电电源16，第二供电电源16通过导线15与半导体制冷块127、第二电机122并联相连接。

进一步地，如图1所示，第一容器槽118的槽口相齐平位置的左侧设置有第一电源接触线112，第二容器槽129的槽口相齐平位置的左侧设置有第二电源接触线121，第一电源接触线112、第二电源接触线121均为凸起卡槽结构。

进一步地，如图1所示，第一数显温度调节器113与第一容器槽118之间设置有保温隔水板114，保温隔水板114通过导线15分别与第一数显温度调节器113、第一温度传感器115、电加热管116、第一电机111连接。

进一步地，如图1所示，保温隔水板114与左腔体11采用胶粘或焊接方式连接。

进一步地，如图1所示，半导体制冷块127采用TEC型，额定电压15.5V，制冷功率≥120W，外形尺寸40*40*3.1mm。

进一步地，如图1所示，第一容器槽118、第二容器槽129均采用硅硼玻璃材质。

进一步地，如图1所示，第一搅拌棒117、所述第二搅拌棒130均为波轮状结构。

进一步地，如图2所示，冷传导块128、半导体制冷块127、热传导块126、散热风扇125设置为两组，一组设置于第二容器槽129右侧外壁，另一组设置于第二容器槽129前侧外壁。

进一步地，如图3所示，散热风扇125外侧设置有网孔状的散热窗140，第二供电电源16通电半导体制冷块127工作，半导体制冷块127产生的热量通过热传导块126传递给散热风扇125，散热风扇125以风冷形式为半导体制冷块127产生的热量降温。

进一步地，如图4所示，第二供电电源16与半导体制冷块127串联电路上设置有变压器17。

进一步地，如图4所示，第一数显温度调节器113通过导线15与电加热管116串联相连接。

工作原理：第一容器槽118内放入一定量纯水和过硫酸钾，开启第一供电电源14，第一搅拌棒117搅拌，将第一数显温度调节器113设置温度为40℃，待过硫酸钾完全溶解倒入第二容器槽129内，开启第二供电电源16，第二搅拌棒130搅拌，持续120min，过硫酸钾晶体全部析出并分层，倾倒出上清液，再次倒入一定量纯水，第二搅拌棒130搅拌，持续一段时间，静置后倾倒出上清液，将过硫酸钾晶体放置第一容器槽118内，再次开启第一供电电源14，第一搅拌棒117搅拌，将第一数显温度调节器113设置温度为55℃，至过硫酸钾晶体全部烘干取出。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。