RU169600U1

RU169600U1 - Реактор для очистки твердых веществ методом вакуумной сублимации

Info

Publication number: RU169600U1
Application number: RU2016140421U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Хомяков; Елена Николаевна Можевитина; Игорь Христофорович Аветисов; Андрей Павлович Садовский
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2017-03-24

Abstract

Полезная модель предназначена для проведения периодического процесса повышения примесной чистоты твердых веществ, способных непосредственно переходить из твердой фазы в газообразную, путем отделения труднолетучих и легколетучих примесей, и относится к области высокочистых веществ и может быть использована в различных отраслях промышленности, включая электронную.Техническим результатом является возможность многоразового использования реактора, упрощение процедуры выгрузки и исключение возможности повторного загрязнения легколетучими примесями конечного продукта, при сохранении целостности корпуса реактора.Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен реактор для очистки твердых веществ методом вакуумной сублимации, выполненный в целостном корпусе, внутри которого размещена емкость для исходного вещества, отличающийся тем, что содержит коллектор легколетучих примесей, расположенный внутри корпуса реактора, имеющий канал для динамической вакуумной откачки, соединенный со штуцером, который сквозным образом вставлен через фланец с грибковым уплотнением, закрывающий герметично корпус реактора.

Description

Полезная модель предназначена для проведения периодического процесса повышения примесной чистоты твердых веществ, способных непосредственно переходить из твердой фазы в газообразную, путем отделения труднолетучих и легколетучих примесей, и относится к области высокочистых веществ и может быть использована в различных отраслях промышленности, включая электронную.

Известен аппарат периодического действия для очистки веществ в вакууме путем проведения циклических фазовых превращений кристалл-пар-кристалл, (А.В. Квит, Ю.В. Клевков, С.А. Медведев, B.C. Багаев, А. Пересторонин, А.Ф. Плотников Динамика изменения спектров фотолюминесценции образцов CdTe стехиометрического состава в зависимости от чистоты исходных компонентов // Физика и техника полупроводников. 2000. т. 34. вып. 1. с. 19-22) представляющий собой вакуумный цилиндрический реактор, состоящий из рабочей и вспомогательной частей. Рабочая часть реактора представляет собой кольцевой зазор между внутренней стенкой реактора и внешней стенкой цилиндрического пальца коаксиально расположенного внутри реактора. Во вспомогательной части реактора помещается чашка с охлаждаемым кварцевым пальцем. После вакуумирования реактор герметично запаивают. Конденсация конечного продукта осуществляется на охлаждаемый кварцевый палец вспомогательной части реактора. Исходное вещество загружают в кольцевой зазор вспомогательной части реактора. Общим для известного и заявленного реактора является возможность проведения процессов при высоких температурах по причине отсутствия по длине реактора соединительных элементов. Однако конструкция известного реактора подразумевает его однократное использование и не обеспечивает возможности выгрузки конечного продукта без его загрязнения. Также недостатком известного реактора является возможность проведения процесса очистки только при статическом вакууме.

Известен СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТОДОМ СУБЛИМАЦИИ (патент JP 2000093701, опубл.: 2000-04-04), который обеспечивает очистку твердого материала, который нуждается в термической стабильности. Используется аппарат, имеющий части сублимации, которые состоят из цилиндрического металлического материала. Сублимацию осуществляют посредством индуктивного нагревателя. Регулирование температуры осуществляют путем нагрева металлических цилиндров.

Конструкция известного реактора не обеспечивает возможности выгрузки конечного продукта без его загрязнения.

Известен метод сублимации (JPH 0724205, опубл.: 1995-01-27), обеспечивающий стабильное испарение сублимирующего материала, за счет помещения сублимирующего материала в термостойкий тигель. Тигель нагревают снаружи, сублимируя материал. Термостойкий тигель имеет теплопроводимые пористые плиты на одну или более ступеней. Тигель имеет внешний индукционный подогрев.

Недостаток известного реактора - это наличие фланцев, соединяющих составные части реактора, поскольку они являются неподогреваемыми, то на них может происходить неконтролируемая конденсация вещества и отсутствует возможность конденсации продукта в зоне фланцев при контролируемой повышенной температуре.

Наиболее близким аналогом является реактор периодического действия, состоящий из трех составных частей, соединенных между собой фланцами (патент US 6878183, опубл.: 2005-04-12). Первая часть ректора служит источником исходного вещества, и представляет собой цилиндрическую трубу со сферическим дном. Вторая и третья части - цилиндрические трубы, на внутренних стенках которых происходит конденсация целевого продукта и легколетучих примесей. Общим для известного и заявленного реактора является возможность проведения очистки в условиях динамического вакуума. Кроме того, общим является то, что конструкция известного реактора позволяет проводить выгрузку конечного продукта без предварительного удаления со стенок реактора легколетучих примесей.

Задачей полезной модели является устранение недостатков известных решений.

Техническим результатом является возможность многоразового использования реактора, упрощение процедуры выгрузки и исключение возможности повторного загрязнения легколетучими примесями конечного продукта, при сохранении целостности корпуса реактора.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен реактор для очистки твердых веществ методом вакуумной сублимации, выполненный в целостном корпусе, внутри которого размещена емкость для исходного вещества, отличающийся тем, что содержит коллектор легколетучих примесей, расположенный внутри корпуса реактора, имеющий канал для динамической вакуумной откачки, соединенный со штуцером, который сквозным образом вставлен через фланец с грибковым уплотнением, закрывающий герметично корпус реактора.

Полезная модель поясняется чертежом, см. Фиг., где 1 - корпус, 2 - куб для исходного вещества, 3 - коллектор легколетучих примесей, 4 - фланец с грибковым уплотнением, 5 - вакуумный штуцер.

Осуществление полезной модели

Реактор для очистки веществ методом вакуумной сублимации состоит из корпуса 1, куба 2 для исходного вещества, коллектора 3 легколетучих примесей, фланца с грибковым уплотнением 4 и вакуумного штуцера 5.

Новым является то, что для повышения качества очистки содержит коллектор 3 легколетучих примесей, через который осуществляется динамическая вакуумная откачка с помощью вакуумного штуцера 5, вставленного во фланец 4 с грибковым уплотнением. В ходе процесса очистки труднолетучие примеси остаются в кубе 2, легколетучие конденсируются на внутренней поверхности коллектора 3, а очищенное вещество конденсируется на внутренней поверхности корпуса 1 реактора между кубом 2 и коллектором 3. После завершения процесса очистки коллектор 3 легколетучих примесей удаляется, и производится непосредственная выгрузка продукта через зону, незагрязненную легколетучими примесями. Использование коллектора полностью предотвращает повторное загрязнение вещества легколетучими примесями и упрощает процедуру выгрузки продукта. В качестве конструкционных материалов реактора используются материалы инертные по отношению к очищаемому веществу в интервале технологических температур.

Существенным отличием заявляемого реактора является наличие коллектора легколетучих примесей, расположенного внутри корпуса реактора, упрощающего процедуру выгрузки и исключающего возможность повторного загрязнения легколетучими примесями конечного продукта, при сохранении целостности корпуса реактора.

Claims

Реактор для очистки твердых веществ методом вакуумной сублимации, выполненный в целостном корпусе, внутри которого размещена емкость для исходного вещества, отличающийся тем, что содержит коллектор легколетучих примесей, расположенный внутри корпуса реактора, имеющий канал для динамической вакуумной откачки, соединенный со штуцером, который сквозным образом вставлен через фланец с грибковым уплотнением, закрывающий герметично корпус реактора.