CN218012646U - 用于合成电子特气的管式反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于合成电子特气的管式反应器，包括筒体组件及分别设置在筒体组件两端的上法兰盖、下法兰盖，筒体组件包括筒体、炉瓦加热器及保温层，筒体的侧壁顶端固定有与其内腔相连通的催化剂填装口，筒体外壁套设有炉瓦加热器，保温层覆盖在炉瓦加热器的侧壁及两端，上法兰盖的上开设有与筒体的内腔相连通的出料口及传感器插入口，传感器插入口设置在上法兰盖的中心，反应器的材料采用哈氏合金或蒙乃尔材料，能够耐腐蚀耐高温，通过设置套管式的炉瓦加热器，使得筒体外壁均匀受热，筒体内腔的温度更均匀，使得筒体内的反应更均匀，提高产出物的质量，保温层防止管式反应器内的热量散失，同时避免防止人操作时烫伤。
Description
技术领域：
本实用新型涉及电子特气设备技术领域，尤其涉及用于合成电子特气的管式反应器。
背景技术：
电子特气是特种气体的一个重要分支，是光伏能源、光纤光缆等半导体行业生产过程中必需的原料。广泛应用于半导体、微电子和相关的太阳能电池等高科技产业，或用于薄膜沉积、刻蚀、掺杂、钝化、清洗，或用作载气、保护气氛等等。电子特气在其生产过程中涉及合成、纯化、混合气充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术。
管式反应器是呈管式、长径比很大的连续操作的反应器，可用于气固反应、气液反应或气液固三相反应。
现有的反应器的加热系统复杂，造价高，反应器内部的温度不够均匀，目前用于生成传统化学品的管式反应器报道很多，但关于电子特气的合成的报道较少，CN202011474790.9发明一种硅基电子特气的制备方法，该制备过程的操作温度高，950-1200℃、操作压力0.1-1.0MPa，反应时间80-160h。但该专利未提及反应中是否有腐蚀性介质产生。对有些电子特气合成过程中有腐蚀性介质 (如HF)时，管式反应器表面通常需要衬氟或喷氟处理，但衬氟或喷氟处理不能承受高温的操作条件。
实用新型内容：
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种结构合理、安装紧凑、反应温度控制稳定的用于合成电子特气的管式反应器。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种用于合成电子特气的管式反应器，包括筒体组件及分别设置在筒体组件两端的上法兰盖、下法兰盖，所述筒体组件包括筒体、炉瓦加热器及保温层，所述筒体的侧壁顶端固定有与其内腔相连通的催化剂填装口，筒体外壁套设有炉瓦加热器，所述保温层覆盖在炉瓦加热器的侧壁及两端，所述上法兰盖、下法兰盖分别盖合在筒体的两端，所述上法兰盖上开设有与筒体的内腔相连通的出料口及传感器插入口，所述传感器插入口设置在上法兰盖的中心，传感器插入口插有传感器套管且传感器插入口与传感器套管之间密封设置，所述传感器套管的底端延伸至筒体的底端，所述下法兰盖开设有与筒体相连通的进料口。
为了过滤原料中的固体杂质，所述上法兰盖上螺纹连接有与出料口相连通的第一过滤器，所述下法兰盖上螺纹连接有与进料口相连通的第二过滤器。
为了实现过滤器满足耐高温、耐腐蚀的工况，所述第一过滤器、第二过滤器为烧结式过滤器。
为了方便安装反应器，所述筒体的外壁上端固定有若干耳座。
为了进一步提高传感器套管的稳定性，所述筒体沿其中心轴均匀设置有若干锥形导向套，所述锥形导向套通过安装支架固定在筒体内。
为了防止气体腐蚀反应器内壁，所述筒体、上法兰盖及下法兰盖材质为哈氏合金或蒙乃尔材料。
本实用新型的有益效果是：反应器的材料采用哈氏合金或蒙乃尔材料，能够耐腐蚀耐高温，通过设置套管式的炉瓦加热器，使得筒体外壁均匀受热，筒体内腔的温度更均匀，使得筒体内的反应更均匀，提高产出物的质量，保温层防止管式反应器内的热量散失，同时避免防止人操作时烫伤，过滤器类型选择烧结式，其效果是满足耐高温、耐腐蚀的工况，装在设备内部，可以将固体反应物或催化剂颗粒拦截在管式反应器内部，可以继续参与反应，避免进入管道，通过设置可供多点测温热电阻插入的传感器套管，插入一个多点测温热电阻代替多个单点测温热电阻，对安装空间有限的场地，可以减少占地空间。
附图说明：
图1为本实用新型的用于合成电子特气的管式反应器的平面结构示意图；
图2为本实用新型的筒体、上法兰盖及下法兰盖的平面结构示意图；
图3为本实用新型的锥形导向套的安装示意图；
图4为本实用新型的用于合成电子特气的管式反应器接入供料出料系统示意图。
图中：1、筒体组件；2、筒体；21、催化剂填装口；22、锥形导向套；23、安装支架；3、炉瓦加热器；4、保温层；5、上法兰盖；51、出料口；511、第一过滤器；52、传感器插入口；521、传感器套管；522、多点测温热电阻；6、下法兰盖；61、进料口；611、第二过滤器；7、耳座。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示的一种用于合成电子特气的管式反应器，包括筒体组件1及分别设置在筒体组件1两端的上法兰盖5、下法兰盖6；
如图2所示，所述筒体组件1包括筒体2、炉瓦加热器3及保温层4，所述筒体2的侧壁顶端固定有与其内腔相连通的催化剂填装口21，筒体2外壁套设有炉瓦加热器3，所述保温层4覆盖在炉瓦加热器3的侧壁及两端，炉瓦加热器 3为多节的套管结构，每一节炉瓦加热器安装有用于测温的热电阻。
所述上法兰盖5、下法兰盖6分别盖合在筒体2的两端；
实施例中，筒体2两端的安装用于安装法兰盖的法兰盘，法兰盘通过焊接的方式固定在筒体2，上法兰盖5、下法兰盖6分别通过螺栓固定在法兰盘上，
所述上法兰盖5上开设有与筒体2的内腔相连通的出料口51及传感器插入口52，所述传感器插入口52设置在上法兰盖5的中心，传感器插入口52插有传感器套管521且传感器插入口52与传感器套管521之间密封设置，所述传感器套管521的底端延伸至筒体2的底端；
所述下法兰盖6开设有与筒体2相连通的进料口61。
所述上法兰盖5上螺纹连接有与出料口51相连通的第一过滤器511，所述下法兰盖6上螺纹连接有与进料口61相连通的第二过滤器611进一步地，所述第一过滤器511、第二过滤器611为烧结式过滤器。
所述筒体2的外壁上端焊接有若干耳座7。
如图2、图3所示，所述筒体2沿其中心轴均匀设置有若干锥形导向套22，所述锥形导向套22通过安装支架23固定在筒体2内，安装支架23的对应焊接在筒体2的内壁上，其中心点焊接有能用于穿传感器套管521的锥形导向套22，传感器套管521的顶端插入多点测温热电阻522。
所述筒体2、上法兰盖5及下法兰盖6材质为哈氏合金或蒙乃尔材料。
本装置的工作流程如下：
将本反应器接入如图4所示的系统中。
反应之前，催化剂或固体反应物通过催化剂填装口21先装到筒体2内，开启炉瓦加热器3，将筒体2内腔加热，加热温度通过炉瓦加热器上的热电阻进行测温。两种原料通过流量计计量流量，通过筒体2底端的接入进料口61将两种混合的原料输送到筒体2内，原料与催化剂或固体反应物发生化学反应，得到的电子特气产物和未反应完的反应物通过管式第二过滤器611过滤器后，过滤后的产物通过出料口51出料，进入冷却器进行降温，然后后续的分离单元进行提纯。
原料供应管道上及出料口51的管道上装有压力变送器，可以随时监测反应过程的压力降,一旦有压降增加的工况发生，可停止进料，查找原因。反应过程中物料的温度可通过多点测温热电阻来监测。反应过程加压操作可通过出料管线上的背压阀来控制。
对高温、高压、有腐蚀性介质产生的电子特气合成过程，管式反应器的材质是重点。碳钢衬氟的材料可以耐腐蚀，但是不能耐高温。普通的不锈钢材料，如316L，可以耐高温，但是不能耐酸腐蚀，针对这种工况，选择耐高温耐腐蚀的哈氏合金或蒙乃尔材料，可满足该种工况需求。
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。
Claims (6)
1.一种用于合成电子特气的管式反应器，包括筒体组件(1)及分别设置在筒体组件(1)两端的上法兰盖(5)、下法兰盖(6)，其特征在于：所述筒体组件(1)包括筒体(2)、炉瓦加热器(3)及保温层(4)，所述筒体(2)的侧壁顶端固定有与其内腔相连通的催化剂填装口(21)，筒体(2)外壁套设有炉瓦加热器(3)，所述保温层(4)覆盖在炉瓦加热器(3)的侧壁及两端；
所述上法兰盖(5)、下法兰盖(6)分别盖合在筒体(2)的两端；
所述上法兰盖(5)上开设有与筒体(2)的内腔相连通的出料口(51)、传感器插入口(52)，所述传感器插入口(52)设置在上法兰盖(5)的中心，传感器插入口(52)插有传感器套管(521)且传感器插入口(52)与传感器套管(521)之间密封设置，所述传感器套管(521)的底端延伸至筒体(2)的底端；
所述下法兰盖(6)开设有与筒体(2)相连通的进料口(61)。
2.根据权利要求1所述的用于合成电子特气的管式反应器，其特征在于：所述上法兰盖(5)上螺纹连接有与出料口(51)相连通的第一过滤器(511)，所述下法兰盖(6)上螺纹连接有与进料口(61)相连通的第二过滤器(611)。
3.根据权利要求2所述的用于合成电子特气的管式反应器，其特征在于：所述第一过滤器(511)、第二过滤器(611)为烧结式过滤器。
4.根据权利要求1所述的用于合成电子特气的管式反应器，其特征在于：所述筒体(2)的外壁上端固定有若干耳座(7)。
5.根据权利要求1所述的用于合成电子特气的管式反应器，其特征在于：所述筒体(2)沿其中心轴均匀设置有若干锥形导向套(22)，所述锥形导向套(22)通过安装支架(23)固定在筒体(2)内。
6.根据权利要求1所述的用于合成电子特气的管式反应器，其特征在于：所述筒体(2)、上法兰盖(5)及下法兰盖(6)材质为哈氏合金或蒙乃尔材料。
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