CN210104042U - 高纯砷氯化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高纯砷氯化装置，该高纯砷氯化装置包括一氯化罐，所述氯化罐包括一罐体和一罐盖，所述高纯砷氯化装置包括置于罐体内底部的一布气盘、一反应圈、一挡板，所述反应圈夹设于布气盘和挡板之间且三者同轴设置，所述布气盘和挡板均向外凸伸抵接罐体侧壁，所述反应圈不与罐体侧壁接触；所述高纯砷氯化装置还包括外接于罐体底端的一球形阀和一冷凝瓶，所述布气盘上开设有若干通气孔，所述反应圈侧壁上开设有若干液孔。本实用新型提出一种用于制备高纯砷的氯化装置，该氯化装置操作简单、成本低廉，能够实现连续生产，产能大，效率高，运行稳定且安全风险低。
Description
技术领域
本实用新型涉及高纯砷的制备领域，尤其涉及一种高纯砷的氯化装置。
背景技术
高纯砷是合成砷化镓、砷化铟、硒化砷等化合物的主要原料。广泛应用于集成电路、光伏太阳能发电技术、霍尔元件等领域。近年来随着高新技术产业的发展，高纯砷的应用领域日益广泛。
高纯砷的生产方法中，氯化法是较为常见的一种，但是由于氯化时剧烈放热，且产生的三氯化砷液体具有非常强的氧化性。所以，能适用的反应器很少，大多是使用石英材质的反应塔。石英反应塔存在易碎、塔直径小的缺点，从而导致石英反应塔产量小，且操作风险性较高。
因此，有必要设计一种新的高纯砷氯化装置以解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术问题，提出一种能够连续化生产的高纯砷氯化装置。
为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种高纯砷氯化装置，该高纯砷氯化装置包括一氯化罐，所述氯化罐包括一罐体和一罐盖，所述高纯砷氯化装置包括置于罐体内底部的一布气盘、一反应圈、一挡板，所述反应圈夹设于布气盘和挡板之间且三者同轴设置，所述布气盘和挡板均向外凸伸抵接罐体侧壁，所述反应圈不与罐体侧壁接触；所述高纯砷氯化装置还包括外接于罐体底端的一球形阀和一冷凝瓶，所述布气盘上开设有若干通气孔，所述反应圈侧壁上开设有若干液孔。
作为本实用新型的进一步改进，所述冷凝瓶底端开设一排渣口，所述冷凝瓶侧壁上开设一溢流口，在球形阀和冷凝瓶连接处开设一进气口，所述罐盖上开设一进料口和一排气口。
作为本实用新型的进一步改进，所述罐盖上设有一测温管，所述测温管凸伸入罐体内，所述测温管内置有一温度计。
作为本实用新型的进一步改进，所述高纯砷氯化装置还包括一拉杆，所述拉杆上下贯穿布气盘、反应圈、挡板，所述拉杆下端固定于布气盘上。
作为本实用新型的进一步改进，所述高纯砷氯化装置还包括包覆于罐体外侧的一水冷夹套，所述水冷夹套开设一进水口和一出水口。
作为本实用新型的进一步改进，所述高纯砷氯化装置还包括一支架，所述罐体架设于支架上。
作为本实用新型的进一步改进，所述氯化罐采用搪瓷材质制备而成。
作为本实用新型的进一步改进，所述布气盘采用PTFE材质制备而成。
作为本实用新型的进一步改进，所述反应圈采用石墨材质制备而成。
作为本实用新型的进一步改进，所述冷凝器采用玻璃或石英材质制备而成。
本实用新型提出一种用于制备高纯砷的氯化装置，该氯化装置操作简单、成本低廉，能够实现连续生产，产能大，效率高，运行稳定且安全风险低。
附图说明
图1为本实用新型高纯砷氯化装置的整体结构示意图。
图2为本实用新型高纯砷氯化装置的爆炸结构示意图。
图3为图1沿着A-A方向的剖面图。
图4为本实用新型高纯砷氯化装置的布气盘、反应圈、挡板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提出一种高纯砷氯化装置100，该高纯砷氯化装置100包括一氯化罐110，氯化罐110包括一罐体111和一罐盖112，高纯砷氯化装置100包括置于罐体111内底部的一布气盘120、一反应圈130、一挡板140，反应圈130夹设于布气盘120和挡板140之间且三者同轴设置，布气盘120和挡板140均向外凸伸抵接罐体111侧壁，反应圈130不与罐体111侧壁接触；高纯砷氯化装置100还包括外接于罐体111底端的一球形阀170和一冷凝瓶180，布气盘120上开设有若干通气孔121，反应圈130侧壁上开设有若干液孔131。
在本实用新型的某些实施例中，冷凝瓶180底端开设一排渣口183，冷凝瓶180侧壁上开设一溢流口181，在球形阀170和冷凝瓶180连接处开设一进气口182，罐盖112上开设一进料口112a和一排气口112b。
在本实用新型的某些实施例中，罐盖112上设有一测温管112c，测温管112c凸伸入罐体111内，测温管112c内置有一温度计150。温度计150用于监测反应时罐体111内的温度，并根据温度的高低适当调节球形阀170通入氯气的速率以控制反应的速率，以使得罐体111内的温度不至于过高或者过低。
在本实用新型的某些实施例中，高纯砷氯化装置100还包括一拉杆160，拉杆160上下贯穿布气盘120、反应圈130、挡板140，拉杆160下端固定于布气盘120上。在布气盘120或者反应圈130被堵塞时，可以通过晃动拉杆160清除堵塞。
在本实用新型的某些实施例中，高纯砷氯化装置100还包括包覆于罐体111外侧的一水冷夹套111a，水冷夹套111a开设一进水口111a1和一出水口111a2。
在本实用新型的某些实施例中，高纯砷氯化装置100还包括若干支脚122，支脚122支撑布气盘120于罐体111内。优选地，支脚122采用PTFE材质制备而成。
在本实用新型的某些实施例中，高纯砷氯化装置100还包括一支架190，罐体111架设于支架190上。
氯化罐110采用搪瓷材质制备而成，氯化罐110的尺寸可以根据需要进行定制。氯化罐110采用搪瓷材质的优势在于可以经受住三氯化砷的强氧化性。
布气盘120采用PTFE（Poly tetra fluoroethylene，聚四氟乙烯）材质制备而成，通气孔121均匀的分布于布气盘120上，可以让气体均匀通过布气盘120，且通气孔121的孔径可根据需要进行设置。在另一些实施例中，布气盘中心部分开孔密度大于边缘部分，使得中心部分可以通入更多的氯气，反应更快更剧烈，同时中心部分距离搪瓷氯化罐110更远，产生的热量更不容易传导到搪瓷氯化罐110上，达到保护搪瓷氯化罐110的目的。
反应圈130采用石墨材质制备而成，液孔131用于让反应得到的三氯化砷液体流出。且液孔131的孔径可根据需要进行设置。请参阅图4，布气盘120和挡板140均向外凸伸抵接罐体111侧壁，反应圈130不与罐体111侧壁接触，这样能将砷反应区与搪瓷氯化罐110隔离开，达到保护搪瓷氯化罐110的作用，延长搪瓷氯化罐110的使用寿命。
冷凝器180采用玻璃或石英材质制备而成，用于冷凝收集三氯化砷以及收集未反应的砷渣。砷渣定期通过排渣口183排出。
本高纯砷氯化装置的运行过程为：先向进气口182通入氮气检查系统通畅性及排空空气，之后将适量的高纯砷置于布气盘120上方，然后依次将反应圈130、挡板140固定好后，开始向进气口182通入氯气，氯气通过球形阀170后进入罐体111内，氯气通过布气盘120上的气孔121后与砷反应，形成液态的三氯化砷，三氯化砷透过液孔131并流出罐体111进入冷凝器180被收集，在液位超过溢流口181后，三氯化砷溢出被收集。与此同时，氯气尾气通过排气口112b后被收集并处理，温度计150始终监测反应时罐体111内的温度，并根据温度的高低适当调节球形阀170通入氯气的速率以控制反应的速率，以使得罐体111内的温度不至于过高或者过低，冷却夹套始终运行降低罐体111内的温度。该高纯砷氯化装置可以实现连续生产。
本实用新型提出一种用于制备高纯砷的氯化装置，该氯化装置操作简单、成本低廉，能够实现连续生产，产能大，效率高，运行稳定且安全风险低。
尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本实用新型的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。
Claims (10)
1.一种高纯砷氯化装置，该高纯砷氯化装置包括一氯化罐，所述氯化罐包括一罐体和一罐盖，其特征在于：所述高纯砷氯化装置包括置于罐体内底部的一布气盘、一反应圈、一挡板，所述反应圈夹设于布气盘和挡板之间且三者同轴设置，所述布气盘和挡板均向外凸伸抵接罐体侧壁，所述反应圈不与罐体侧壁接触；所述高纯砷氯化装置还包括外接于罐体底端的一球形阀和一冷凝瓶，所述布气盘上开设有若干通气孔，所述反应圈侧壁上开设有若干液孔。
2.根据权利要求1所述的高纯砷氯化装置，其特征在于：所述冷凝瓶底端开设一排渣口，所述冷凝瓶侧壁上开设一溢流口，在球形阀和冷凝瓶连接处开设一进气口，所述罐盖上开设一进料口和一排气口。
3.根据权利要求1所述的高纯砷氯化装置，其特征在于：所述罐盖上设有一测温管，所述测温管凸伸入罐体内，所述测温管内置有一温度计。
4.根据权利要求1所述的高纯砷氯化装置，其特征在于：所述高纯砷氯化装置还包括一拉杆，所述拉杆上下贯穿布气盘、反应圈、挡板，所述拉杆下端固定于布气盘上。
5.根据权利要求1所述的高纯砷氯化装置，其特征在于：所述高纯砷氯化装置还包括包覆于罐体外侧的一水冷夹套，所述水冷夹套开设一进水口和一出水口。
6.根据权利要求1所述的高纯砷氯化装置，其特征在于：所述高纯砷氯化装置还包括一支架，所述罐体架设于支架上。
7.根据权利要求1所述的高纯砷氯化装置，其特征在于：所述氯化罐采用搪瓷材质制备而成。
8.根据权利要求1所述的高纯砷氯化装置，其特征在于：所述布气盘采用PTFE材质制备而成。
9.根据权利要求1所述的高纯砷氯化装置，其特征在于：所述反应圈采用石墨材质制备而成。
10.根据权利要求1所述的高纯砷氯化装置，其特征在于：所述冷凝瓶采用玻璃或石英材质制备而成。
Priority Applications (1)
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| CN201920603503.6U CN210104042U (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 高纯砷氯化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN210104042U true CN210104042U (zh) | 2020-02-21 |
Family
ID=69537824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201920603503.6U Active CN210104042U (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 高纯砷氯化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210104042U (zh) |
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2019
- 2019-04-29 CN CN201920603503.6U patent/CN210104042U/zh active Active
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