CN217051648U - 一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无机氟化工领域，具体涉及一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，包括：三氟化氯原料容器、三氟化氯缓冲罐、氟化反应器、一级冷凝产品容器、二级冷凝产品容器、周转三氟化氯原料容器和低价态氟化物供料管道；三氟化氯原料容器与三氟化氯缓冲罐连接，三氟化氯缓冲罐和低价态氟化物供料管道分别与氟化反应器连接；氟化反应器与一级冷凝产品容器连接，一级冷凝产品容器与二级冷凝产品容器连接；周转三氟化氯原料容器分别与一级冷凝产品容器和二级冷凝产品容器连接；周转三氟化氯原料容器、一级冷凝产品容器、二级冷凝产品容器分别与真空系统连接。该装置设备结构简单、生产过程安全稳定、易于操作控制，可实现工业化生产。
Description
技术领域
本实用新型属于无机氟化工领域，具体涉及一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置。
背景技术
三氟化氯是无色腐蚀性气体或者淡黄色液体，液体密度1.825g/cm3，熔点-76.34，沸点11.75℃。易溶于无水氟化氢、四氯化碳等。三氟化氯是强氧化剂，化学反应活性高，具有易燃特性，和水、有机化合物能发生爆炸反应，属于危险化学品。
目前，国内外主流氟化技术基本上都是通过电解制备氟气后，直接采用氟气对目标进行氟化。常压条件下氟气与低价态金属氟化物进行氟化反应时的反应条件较高，温度达400℃左右。在该反应条件下对工艺设备、装置的耐腐蚀要求也很高，必须采用蒙乃尔、因科镍等耐腐蚀合金材料。
本发明所述三氟化氯氟化低价态氟化物的装置为一种新型氟化反应装置，该氟化反应能在较低的条件下进行，对设备材质要求不高，普通碳钢、不锈钢即可满足工艺要求，且使用寿命长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，该装置设备结构简单、生产过程安全稳定、易于操作控制，可实现工业化生产。
实现本实用新型目的的技术方案：
一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，所述装置包括：三氟化氯原料容器、三氟化氯缓冲罐、氟化反应器、一级冷凝产品容器、二级冷凝产品容器和低价态氟化物供料管道；三氟化氯原料容器与三氟化氯缓冲罐连接，三氟化氯缓冲罐和低价态氟化物供料管道分别与氟化反应器连接；氟化反应器与一级冷凝产品容器连接，一级冷凝产品容器与二级冷凝产品容器连接。
所述三氟化氯缓冲罐和氟化反应器的底部相连，低价态氟化物供料管道与氟化反应器的中部相连。
所述装置还包括：一级碱石灰反应器、二级碱石灰反应器和尾气风机，一级冷凝产品容器和二级冷凝产品容器分别与一级碱石灰反应器连接，一级碱石灰反应器与二级碱石灰反应器连接，二级碱石灰反应器与尾气风机连接。
所述装置还包括周转三氟化氯原料容器，三氟化氯原料容器分别与一级冷凝产品容器和二级冷凝产品容器连接。
所述一级冷凝产品容器、二级冷凝产品容器、周转三氟化氯原料容器分别与真空系统连接。
所述三氟化氯原料容器为圆柱形容器，材质为不锈钢。
所述三氟化氯缓冲罐为圆柱形容器，材质为不锈钢。
所述氟化反应器为立式反应器，呈圆柱形，由上、中、下段组成，下段为气体混合区，中段为反应区，上段为除尘过滤区；气体混合区高度为 300～500mm，反应区高度为600～900mm，除尘过滤区高度为400～600mm；气体混合区、反应区、除尘过滤区之间采用3～5mm厚的烧结镍板或烧结蒙乃尔板隔开；氟化反应器材质可为碳钢、不锈钢、蒙乃尔等。
所述一级冷凝产品容器和二级冷凝产品容器为圆柱形容器，材质可为碳钢、不锈钢等。
所述一级碱石灰反应器和二级碱石灰反应器为圆柱形容器，材质可为碳钢、不锈钢等。
本实用新型的有益技术效果在于：
1、本实用新型的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置适用于以三氟化氯、低价态氟化物为原料制备高价态氟化物。该装置耐三氟化氯、一氟化氯、氯气等腐蚀，使用寿命长。
2、本实用新型的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置中的三氟化氯原料容器、三氟化氯缓冲罐、氟化反应器、冷凝产品容器、碱石灰反应器结构合理，工艺流程简洁，安全性好，装置易于操作和检修维护。
3、本实用新型的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置结构紧凑，占地面积小，适合小规模工业生产。
附图说明
图1为本实用新型的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置示意图；
图中：1-三氟化氯原料容器；2-三氟化氯缓冲罐；3-氟化反应器；4-一级冷凝产品容器；5-二级冷凝产品容器；6-周转三氟化氯原料容器；7-一级碱石灰反应器；8-二级碱石灰反应器；9-尾气风机；10-低价态氟化物供料管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，所述装置包括：三氟化氯原料容器1、三氟化氯缓冲罐2、氟化反应器 3、一级冷凝产品容器4、二级冷凝产品容器5、一级碱石灰反应器7、二级碱石灰反应器8、尾气风机9、低价态氟化物供料管道10。三氟化氯原料容器1与三氟化氯缓冲罐2连接，三氟化氯缓冲罐2和低价态氟化物供料管道10分别与氟化反应器3连接，三氟化氯缓冲罐2与氟化反应器3底部相连，低价态氟化物供料管道10与氟化反应器3中部相连；氟化反应器3与一级冷凝产品容器4连接，一级冷凝产品容器4与二级冷凝产品容器5连接；一级冷凝产品容器4和二级冷凝产品容器5分别与一级碱石灰反应器7 连接，一级碱石灰反应器7与二级碱石灰反应器8连接，二级碱石灰反应器8与尾气风机9连接，用于净化处理不凝性气体。
该装置还包括周转三氟化氯原料容器6，三氟化氯原料容器6分别与一级冷凝产品容器4和二级冷凝产品容器5连接，收集三氟化氯，用于对产品进行纯化，同时收集的三氟化氯可作为原料投入系统进行循环使用。
置换系统时，一级冷凝产品容器4、二级冷凝产品容器5、周转三氟化氯原料容器6分别与真空系统连接。
具体地，三氟化氯原料容器1上设置有气相进口和气相出口，三氟化氯原料容器1气相出口连接三氟化氯缓冲罐2进口，三氟化氯缓冲罐2出口与氟化反应器3底部相连，低价态氟化物供料管道10与氟化反应器3中部相连，氟化反应器3顶部混合气体出口与一级冷凝产品容器4气相进口连接，一级冷凝产品容器4气相出口与二级冷凝产品容器5气相进口连接。一级冷凝产品容器4和二级冷凝产品容器5的气相出口分三条连接管路：置换系统时，与真空系统相连；正常生产时，与一级碱石灰反应器7底部进口相连；纯化产品时，与周转的三氟化氯原料容器6气相进口相连。一级碱石灰反应器7顶部出口连接二级碱石灰反应器8底部进口，二级碱石灰反应器8顶部出口连接尾气风机9进口，尾气风机9出口连接厂房局排，净化处理不凝性气体。
实施例1
三氟化氯原料容器1为圆柱形容器，外形尺寸为φ300×400mm，容积为20L。材质为不锈钢。
三氟化氯缓冲罐2为圆柱形容器，外形尺寸为φ300×800mm，容积为 50L。材质为不锈钢。
氟化反应器3为立式反应器，呈圆柱形，外形尺寸为φ95×1300mm，由上、中、下段组成，其中下段为气体混合区，中段为反应区，上段为除尘过滤区。气体混合区高度为300mm，反应区高度为600mm，除尘过滤区高度为400mm。气体混合区、反应区、除尘过滤区之间采用3mm厚的烧结镍板隔开。氟化反应器主体材质为碳钢。
一级冷凝产品容器4和二级冷凝产品容器5为圆柱形容器，容积为5L。材质为碳钢。
一级碱石灰反应器7和二级碱石灰反应器8为圆柱形容器，外形尺寸为φ300×1200mm，容积为80L。材质为碳钢。
实施例2
三氟化氯原料容器1为圆柱形容器，外形尺寸为φ300×400mm，容积为20L。材质为不锈钢。
三氟化氯缓冲罐2为圆柱形容器，外形尺寸为φ300×800mm，容积为 50L。材质为不锈钢。
氟化反应器3为立式反应器，呈圆柱形，外形尺寸为φ108×1600mm，由上、中、下段组成，其中下段为气体混合区，中段为反应区，上段为除尘过滤区。气体混合区高度为400mm，反应区高度为700mm，除尘过滤区高度为500mm。气体混合区、反应区、除尘过滤区之间采用4mm厚的烧结镍板隔开。氟化反应器主体材质为不锈钢。
一级冷凝产品容器4和二级冷凝产品容器5为圆柱形容器，容积为8L。材质为不锈钢。
一级碱石灰反应器7和二级碱石灰反应器8为圆柱形容器，外形尺寸为φ300×1200mm，容积为80L。材质为碳钢。
实施例3
三氟化氯原料容器1为圆柱形容器，外形尺寸为φ300×400mm，容积为20L。材质为不锈钢。
三氟化氯缓冲罐2为圆柱形容器，外形尺寸为φ300×800mm，容积为 50L。材质为不锈钢。
氟化反应器3为立式反应器，呈圆柱形，外形尺寸为φ127×2000mm，由上、中、下段组成，其中下段为气体混合区，中段为反应区，上段为除尘过滤区。气体混合区高度为500mm，反应区高度为900mm，除尘过滤区高度为600mm。气体混合区、反应区、除尘过滤区之间采用5mm厚的烧结蒙乃尔板隔开。氟化反应器主体材质为蒙乃尔。
一级冷凝产品容器4和二级冷凝产品容器5为圆柱形容器，容积为8L。材质为不锈钢。
一级碱石灰反应器7和二级碱石灰反应器8为圆柱形容器，外形尺寸为φ300×1200mm，容积为80L。材质为不锈钢。
上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (10)
1.一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述装置包括：三氟化氯原料容器(1)、三氟化氯缓冲罐(2)、氟化反应器(3)、一级冷凝产品容器(4)、二级冷凝产品容器(5)和低价态氟化物供料管道(10)；三氟化氯原料容器(1)与三氟化氯缓冲罐(2)连接，三氟化氯缓冲罐(2)和低价态氟化物供料管道(10)分别与氟化反应器(3)连接；氟化反应器(3)与一级冷凝产品容器(4)连接，一级冷凝产品容器(4)与二级冷凝产品容器(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述三氟化氯缓冲罐(2)和氟化反应器(3)的底部相连，低价态氟化物供料管道(10)与氟化反应器(3)的中部相连。
3.根据权利要求1所述的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述装置还包括一级碱石灰反应器(7)、二级碱石灰反应器(8)和尾气风机(9)，一级冷凝产品容器(4)和二级冷凝产品容器(5)分别与一级碱石灰反应器(7)连接，一级碱石灰反应器(7)与二级碱石灰反应器(8)连接，二级碱石灰反应器(8)与尾气风机(9)连接。
4.根据权利要求1所述的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述装置还包括周转三氟化氯原料容器(6)，周转三氟化氯原料容器(6)分别与一级冷凝产品容器(4)和二级冷凝产品容器(5)连接。
5.根据权利要求4所述的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述一级冷凝产品容器(4)、二级冷凝产品容器(5)、周转三氟化氯原料容器(6)分别与真空系统连接。
6.根据权利要求1所述的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述三氟化氯原料容器(1)为圆柱形容器，材质为不锈钢。
7.根据权利要求1所述的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述三氟化氯缓冲罐(2)为圆柱形容器，材质为不锈钢。
8.根据权利要求1所述的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述氟化反应器(3)为立式反应器，呈圆柱形，由上、中、下段组成，下段为气体混合区，中段为反应区，上段为除尘过滤区；气体混合区高度为300～500mm，反应区高度为600～900mm，除尘过滤区高度为400～600mm；气体混合区、反应区、除尘过滤区之间采用3～5mm厚的烧结镍板或烧结蒙乃尔板隔开。
9.根据权利要求1所述的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述一级冷凝产品容器(4)和二级冷凝产品容器(5)为圆柱形容器。
10.根据权利要求3所述的一种三氟化氯氟化低价态氟化物的装置，其特征在于，所述一级碱石灰反应器(7)和二级碱石灰反应器(8)为圆柱形容器。
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