SU1719041A1 - Барботажный испаритель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам получени  парогазовых или газожидкостных смесей и может быть использовано в химической, электронной и других отрасл х промышленности, в частности в процессах получени  кварцевых заготовок дл  воло- коннооптических световодов и в производстве интегральных микросхем. Изобретение позвол ет стабилизировать состав парогазовой смеси за счет поддержани  посто нного уровн  жидкости в испарителе. Этр достигаетс  тем, что в барботажном испарителе , содержащем полый корпус, погруженный в термостат, распылительную головку, штуцеры дл  подвода газа-носител  и жидкости , а также отвода парогазовой смеси, корпус снабжен жестко прикрепленными к нему и наход щимис  друг над другом верхней и нижней емкост ми, при этом верхн   емкость соединена со штуцером дл  подачи жидкости и снабжена отверсти ми, расположенными в ее нижней части по окружности , а нижн   емкость снабжена каналами дл  отвода и подвода теплоносител  и змеевиком , св занным одним концом со штуцером дл  подвода газа-носител , а другим с распылительной головкой, установленной ниже нижней емкости. 1 ил., 1 табл. (Л С

Description

Изобретение относитс  к устройствам получени  парогазовых или газожидкостных смесей и может быть использовано в химической, электронной и других отрасл х промышленности, в частности в процессах получени  кварцевых заготовок дл  волоконно-оптических световодов, в производстве интегральных микросхем.

Цель изобретени  - стабилизаци  состава парогазовой смеси за счет поддержани  посто нного уровн  жидкости в испарителе.

На чертеже показана принципиальна  схема устройства.

Барботажный испаритель состоит из полого стекл нного цилиндрического корпуса 1, заполненного жидкостью, внутри которого размещены верхн   емкость 2 в форме газовой бюретки и нижн   емкость 3 так, что емкость 2 нижней своей частью жестко прикреплена к верхней части емкости Зине сообщаетс  с ней, а верхн   ее часть жестко прикреплена к корпусу 1 и имеет штуцер 4 дл  ввода жидкости, выведенный наружи корпуса 1. В нижней части верхней емкости 2 по окружности выполнены отверсти  5, размер и количество которых определ ютс  в зависимости от требований к точности поддержани  уровн . Внутри нижней емкости 3 расположен змеевик 6, имеющий свое продолжение в корпусе испарител  и заканчивающийс  выведенным наружу из испарител  штуцером 7 дл  подвода газа- носител . Другой конец змеевика 6 гермею о

тично выходит из нижней емкости 3 и заканчиваетс  в полости корпуса 1 распылительной головкой 8, обращенной вверх. Такое расположение змеевика 6 обусловлено подготовкой газа-носител  с целью уменьшени  возмущени  в контуре поддержани  температуры испар емой среды. Распылительна  головка 8 выполнена в виде пластины из спеченного стекла (фильтр Шотта). Нижн   емкость 3 имеет входной 9 и выходной 10 каналы дл  циркул ции теплоносител . С противоположной стороны от штуцера 7 расположен штуцер 11 дл  отвода парогазовой смеси. Нижн   часть корпуса 1 до уровн  жидкости в нем погружена в термостат .

Устройство работает следующим образом .

Предварительно заливают в испаритель через штуцер 4 ирпар емую среду до уровн , соответствующего примерно 1/3 уровн  в верхней емкости 2. Испар ема  среда че-- рез штуцер 4 попадает в емкость 2 и стекает через отверсти  5 в корпус 1. Устанавливают на штуцер 4 резиновую грушу и с ее помощью отсасывают из корпуса 1 через отверсти  5 испар емую среду в емкость 2 до уровн  отверстий 5..Затем устанавливают запорный орган (зажим на чертеже не показан) на штуцер 4. После этого приступают к отбору парогазовой смеси. Через штуцер 7 подают газ-носитель к. распылительной головке 8. Пузырьки газа, проход  через слой испар емой среды, насыщают летучими соединени ми (например галогенидами). В верхней части корпуса 1 скапливаетс  парогазова  смесь, которую отвод т через штуцер 11. По мере испарени  жидкости уровень в сосуде дл  жидкости будет падать. Как только любое из отверстий 5 оголитс , пузырек газовой среды из корпуса 1 через это отверстие и слой жидкости в верхней емкости 2 дойдет до безвоздушного пространства над слоем жидкости в емкости 2, а из нее через отверсти  5 сольетс  капл  жидкости такого же объема. Следовательно, точность поддержани  уровн  в пр мой зависимости от ди- . аметра отверстий 5 и их количества.

Таким образом, в испарителе предусмотрен узел, который позвол ет стабилизировать уровень жидкости в испарителе. Кроме того, внутри испарител  имеетс  змеевик 6 с емкостью 3 дл  прокачки теплоносител , а сам испаритель погружен в термостат, в результате чего температура жидкости в испарителе поддерживаетс  на заданном уровне.

Введение змеевика 6 вовнутрь нижней емкости позвол ет подогревать газ-носитель перед подачей его в распылительную головку 8, а подача теплоносител  вовнутрь нижней емкости 3 увеличивает быстродействие контура регулировани  температуры.

Нижн   емкость 3 играет роль вытеснител  и уменьшает объем жидкости галогени- да, что снижает инерционность системы поддержани  температуры.

Таким образом, в предлагаемом устройстве расход галогенида в паровой фазе пропорционален расходу газа-ноогтел  при заданной температуре и стабильном уровне жидкого галогенида в испарителе, при посто нном избыточном давлении в испарителе и требуемом диаметре пузырька газа-носител .

Пример. При исследовани х использовалс  испаритель со следующими техническими характеристиками: материал

пирекс, высота испарител  370-400 мм, уровень испар емой среды в испарителе 170 мм, испар ема  среда CCU, газ-носитель - воздух, распылительна  головка - фильтр Шотта № 2, ф 40 мм.

При температура четыреххлористого углерода , равной 17°С,и расходе газа-носите- .л  12 л/ч расход хлоридов в паровой фазе составил 8,9 ±0,3 г/ч при колебании уровн  в испарителе ±1 мм. При температуре четыреххлористого углерода, равной 17°С. и расходе газа-носител  30 л /ч расход хлоридов в паровой фазе составил (21,8±0,6) г/ч при колебании уровн  жидкости в испарителе ±1 мм. При температуре четыреххлористого

углерода, равной 17°С, и расходе газа-носител  40 л/ч расход хлоридов в паровой фа зе составил (26,2 ±0,7) г/ч при колебании уровн  в испарителе ±1 мм. Парциальное давление четыреххлористого углерода при

температуре 17°С во всех случа х составило 10,5 кПа, барометрическое давление - 100,25 кПа,

Результаты лабораторных исследований сведены в таблицу.

По сравнению с известными предлагаемое устройство позвол ет получать стабильные по составу парогазовые смеси. что приводит, в свою очередь, к повышению качества кварцевых заготовок, интегральных

микросхем и др.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Барботажный испаритель, содержащий полый корпус, погруженный в термостат, распылительную головку, штуцеры дл  подвода газа-носител  и жидкости, отвода парогазовой смеси, отличающийс  тем, что, с целью стабилизации состава парогазовой смеси за счет поддержани  посто нного уровн  жидкости в испарителе, корпус

   снабжен жестко прикрепленными к нему и наход щимис  друг над другом верхней и нижней емкост ми, при этом верхн   емкость соединена со штуцером дл  подачи жидкости и снабжена отверсти ми, расположенными в ее нижней части по окружности , а нижн   емкость снабжена каналами дл  отвода и подвода теплоносител  и змеевиком , соединенным одним концом со штуцером дл  подвода газа-носител , а другим - с распылительной головкой, установленной ниже нижней емкости.