CN209596596U - 升华装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种升华装置，包括：主体，所述主体中设有反应室，所述反应室的侧壁上设有进料口和出料口；以及，冷却管道，至少一部分穿设在所述反应室中；循环机构，储存有冷媒且与所述冷却管道连接。上述升华装置如遇工作异常，所述循环机构控制所述冷却管道开启，并向所述冷却管道循环通入冷媒，气态物质在所述冷却管道外部快速放热凝华成固体，且不附着在所述冷却管道上，从而快速对所述反应室降温，以中止升华反应。

Description

升华装置

技术领域

本实用新型涉及化工生产设备技术领域，特别是涉及一种升华装置。

背景技术

在化工生产中，对于一些易升华的物质，常采用升华-凝华的过程对其进行提纯；或是使物质升华后，以气态形式输送或是参与反应。常用的升华装置，是将原料物放入特定容器中，加热使之升华，再通过管道输送至反应器或收集器中。

然而，申请人在实现传统技术的过程中发现：升华过程中如遇突发情况，如气体泄漏或下游管线堵塞，需要紧急停止升华反应时，即使立即停止加热或是通过泄压阀泄压的方式来中止升华，原料物、容器、加热器等已经产生或吸收的热量也无法立即移除，升华炉内的物料冷却速度较慢，升华反应无法立即停止，气态物质继续外散，存在着潜在的安全隐患。

实用新型内容

基于此，有必要针对升华装置热量移除慢导致升华反应不能立即中止的问题，提供一种改进的升华装置。

本申请提供一种升华装置，包括：

主体，所述主体中设有反应室，所述反应室的侧壁上设有进料口和出料口；以及，

冷却管道，至少一部分穿设在所述反应室中；

循环机构，储存有冷媒且与所述冷却管道连接。

上述升华装置，在其主体的反应室中穿设有冷却管道，向冷却管道中循环通入冷媒，可使气态物质凝华，对反应室降温，中止升华反应。

在其中一个实施例中，所述进料口距所述反应室底壁的距离小于所述出料口距所述反应室底壁的距离。

在其中一个实施例中，所述冷却管道在所述反应室的高度方向上位于所述进料口和所述出料口之间。

在其中一个实施例中，所述循环机构包括循环泵和与所述循环泵连通的冷却系统，所述冷却管道的两端延伸至所述反应室外侧且与所述循环泵连通，所述冷媒储存在所述冷却系统中。

在其中一个实施例中，还包括加热源，所述加热源设置在所述反应室的外部。

在其中一个实施例中，所述加热源为电加热丝网或均匀排布的电加热管。

在其中一个实施例中，所述进料口连接有进料通道，所述出料口连接有出料通道。

在其中一个实施例中，所述反应室的外表面包覆有可分离的保温层。

在其中一个实施例中，所述保温层为保温棉或隔热毯。

附图说明

图1为一实施例的升华装置工作正常时的结构示意图；

图2位一实施例的升华装置中止升华反应时的结构示意图。

图中的相关元件对应编号如下：

100、升华装置，10、主体，20、反应室，30、进料口，31、进料通道，40、出料口，41、出料通道，50、冷却管道，51、冷媒，60、循环机构，610、循环泵，620、冷却系统，70、加热源，80、保温层。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，本申请实施例提供一种升华装置100，可用于物质的升华提纯或是气态输送，并能在装置异常时及时中止升华反应。该升华装置100包括主体10、反应室20、进料口30、出料口40、冷却管道50、循环机构60以及加热源70。

主体10为升华装置100的容纳室，如图1所示，本实施例中主体10设置为单腔室结构，该腔室为反应室20，冷却管道50至少一部分穿设在反应室20中。反应室20的侧壁上开设有进料口30和出料口40，对应地，进料口30连接有进料通道31，用于输送固态物质，如图1中的实线箭头所示；出料口40连接有出料通道41，用于输出气态物质，如图1中的虚线箭头所示。由于该升华装置100是将固态物质加热使其升华变成气态物质，因此在反应室20的底部还设有加热源70，用于对固态物质加热，同时出料口40设置在高于进料口30的位置，便于气态物质的排出。另外要指出的是，根据实际需求主体10的结构、形状等可以不同，例如主体10还可以设置为多腔室结构，冷却管道50和循环机构60也可以设置在主体10中。

冷却管道50至少一部分穿设在反应室20中，且冷却管道的两端延伸至反应室20外侧并与循环机构60连接，冷却管道50的材质具有良好的导热性能且不会与反应室20中的物质反应，如输送的固态物质为三氯化铝等易与金属反应的化合物，则冷却管道50优选由不锈钢材料制备。

升华装置100正常工作时，如图1所示，固态物质通过进料通道31输送至反应室20并聚积在反应室20底部，待固态物质吸热升华为气态物质后，气态物质通过出料通道41输送至下一步工艺的反应器或收集器中，此时，循环机构60控制冷却管道50关闭，冷媒51储存在循环机构60中；

升华装置100工作异常时，如遇到气体泄漏或出料通道41堵塞的情况，如图2所示，首先应控制加热源70断开，并关闭进料通道31和出料通道41，停止进料并防止气态物质外散，再通过循环机构60控制冷却管道50开启，将冷媒51循环通入冷却管道50中，图2中的实线箭头表示冷媒51的输送方向，气态物质在遇到低温的冷却管道50外表面后快速放热凝华成固体，且不附着在冷却管道50外表面，落回至反应室20底部，从而快速降低反应室20的温度，中止升华反应。

根据本实用新型的一些实施例，循环机构60包括循环泵610和与循环泵610连通的冷却系统620，冷却管道50与循环泵610连通，冷媒51储存在冷却系统620中。冷却系统620能够完成对冷媒的循环利用，在中止升华反应的过程中，与循环泵610配合，将冷媒51循环通入冷却管道50中，对反应室20进行降温。

根据本实用新型的一些实施例，加热源70设置在反应室20的外部，避免将杂质带入反应室20中。优选地，加热源70为电加热丝网或是均匀排布的电加热管，从而使得反应室20内的固态物质均匀受热，保证升华反应的充分进行。

根据本实用新型的一些实施例，反应室20的外表面包覆有可分离的保温层80。升华装置100工作正常时，如图1所示，保温层80包覆在反应室20的外表面上，以保证反应室20内的反应温度，促进升华反应的进行，升华装置100工作异常时，如图2所示，保温层80从反应室20的外表面撤去，以降低反应室20的温度。

进一步地，保温层80选用保温棉或隔热毯，以方便人工覆盖与揭离，避免在中止升华反应时对升华装置100造成影响。

本实用新型的升华装置100在遇到突发状况时，可开启循环机构60，向冷却管道50循环通入冷媒51，使得气态物质遇上低温的冷却管道50迅速凝华成松散的粉末固体，落回反应室20底部，从而快速降低反应室20内的温度与压力，在短时间内中止升华反应，阻止气态物质扩散，降低安全隐患。同时，凝华后的固态物质待异常情况排除后，可再次进行升华投入生产，避免固态物质原料的浪费，也不会对反应室20造成污染。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种升华装置，其特征在于，包括：

主体，所述主体中设有反应室，所述反应室的侧壁上设有进料口和出料口；以及，

冷却管道，至少一部分穿设在所述反应室中；

循环机构，储存有冷媒且与所述冷却管道连接。

2.根据权利要求1所述的升华装置，其特征在于，所述进料口距所述反应室底壁的距离小于所述出料口距所述反应室底壁的距离。

3.根据权利要求1或2所述的升华装置，其特征在于，所述冷却管道在所述反应室的高度方向上位于所述进料口和所述出料口之间。

4.根据权利要求1所述的升华装置，其特征在于，所述循环机构包括循环泵和与所述循环泵连通的冷却系统，所述冷却管道的两端延伸至所述反应室外侧且与所述循环泵连通，所述冷媒储存在所述冷却系统中。

5.根据权利要求1所述的升华装置，其特征在于，还包括加热源，所述加热源设置在所述反应室的外部。

6.根据权利要求5所述的升华装置，其特征在于，所述加热源为电加热丝网或均匀排布的电加热管。

7.根据权利要求1所述的升华装置，其特征在于，所述进料口连接有进料通道，所述出料口连接有出料通道。

8.根据权利要求1所述的升华装置，其特征在于，所述反应室的外表面包覆有可分离的保温层。

9.根据权利要求8所述的升华装置，其特征在于，所述保温层为保温棉或隔热毯。