7等组成，在炉管19和炉管23上分别焊接有进气管20和进气管24，在紧缩段21上焊接有排气管22，炉管19、炉管23、紧缩段21、进气管20、进气管24、排气管22均采用高纯度耐高温材料制造。炉管19 一侧的外壳16上具有加料端，炉管19与加料端外具有加料通道17，加料通道17内设有一个可拆装的高纯度石英支撑件15，一个调节螺母14设在密封板13和盖子12上而压紧支撑件15。
[0025]在生产过程中，随着炉体单元7的前后倾转，炉管(也即炉管19、炉管23)内的物料从炉管的一端经过紧缩段21流向另一端(也即从炉管19流向炉管23，或相反方向流动)，而气体则从炉管的两端向紧缩段21处的排气管22流动，在这个过程中物料颗粒与气体形成充分的对流接触，只需要很少的气体就能达到处理效果、物料温度的一致性好、耗气量低。在炉管中平行于炉管轴线插入一根细小的阳极管25，阳极管25内放置一根金属电极；在炉管外面沿着圆周设置数根阴极板26，使炉管中的物料处于阳极管25和阴极板26的电极所产生的电场中。物料中的带电离子在电场的作用下加速运动，从而加速物质的反应速度。上述电极的阴极、阳极也即正负极也可以反向设置。根据物料处理的不同需要，电场可采用直流、交变、脉冲等各种方式的电场，电场强度可根据工艺的需要进行调节。
[0026]本发明由于用气量小，可以采用不混合载气(如空气)的纯气体，使反应的速度更快，处理效果更好。
[0027]炉体单元7可根据产量要求进行增加，也就是说产量的扩大只需增加单元数，因此，产品质量稳定，不会因为扩大产能而影响产品品质。
[0028]本发明可用于各种矿物(金属、稀有金属、稀土金属、非金属)颗粒状物料(包括粉料)如石英砂(粉)、石墨、各种金属和合金、稀土等的高纯度提纯或生成新化合物。尤其需要在高温环境下与一些有毒气体进行反应来去除杂质或进行新材料的合成。温度从几百度到1000多度；所采用的气体往往具有一定的危险性，如氯气、氯化氢、氟化氢、氢气等。
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】，以石英砂提纯为例，对本发明的实施方法作进一步详细描述。
[0030]如图1，图2所示的结构，先将炉体架6旋转一定角度，使炉体单元7的加料端斜向上，取下其调节螺母14，打开盖子12，取下密封板13，取出高纯度石英支撑件15，用专用长嘴加料工具将被提纯物料(石英砂)通过加料通道17加入炉管19中，加入物料量为炉管19的容量的一半。装入支撑件15和密封板13，盖上盖子12，调节螺母14，压紧支撑件15和密封板13。
[0031 ] 石英砂装填好后，启动电热丝27和阳极管25、阴极板26，加热炉管内物料，启动电机I，使炉体架6及其炉体单元7上下缓慢旋转摆动,通过进气管20、进气管24加入反应气体(氯气、氯化氢等)，石英砂通过紧缩段21在气体作用下形成流态化，在电场(根据需要电场强度可从几千伏到上万伏)的作用下，与气体充分接触发生反应，多余气体通过排气管22排除回收(见图2上方三个箭头)。为达到超高纯度石英砂，可通过连续上下翻转多次，使石英砂与氯气、氯化氢等气体充分接触反应。
[0032]当达到提纯物料要求时，停止加热和电极的通电，并从进气管20、进气管24通入洁净空气或氮气吹扫物料，同时使物料适度降温，然后打开盖子12，取下密封板13，取出高纯度石英支撑件15，炉体架6倾斜一定角度，倒出高纯度石英砂。
【主权项】
1.一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法，其特征在于:将物料和气体置于容器中；容器运动；物料在自身重力作用下在容器中流动，与气体混合，并与气体发生化学反应。2.如权利要求1所述的一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法，其特征在于:将物料置于电场中，物料中的带电离子在电场力的作用下加速运动与扩散，从而加速化学反应的反应速度。3.如权利要求2所述的一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法，其特征在于:电场可采用直流或交变或脉冲形式的电场。4.一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法所使用的装置，其特征在于:具有作为容器的炉体单元，具有动力源通过驱动机构连接炉体单元；炉体单元内设有作为放置物料的容器的炉管，炉管连接有进气管和排气管，炉体单元内还设有阴极和阳极的电极，炉管位于电极产生的电场中。5.如权利要求4所述的一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法所使用的装置，其特征在于:动力源为电机，电机的输出轴连接减速器、减速器的输出轴通过皮带连接并驱动带轮、带轮连接并驱动炉体架使炉体架可以摆动，炉体架通过轴承架设在机架上、一个或一个以上的炉体单元固设在炉体架上。6.如权利要求4所述的一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法所使用的装置，其特征在于:炉体单元内设有两个炉管，炉管之间以一根直径小于炉管的紧缩段连接，每根炉管分别连接进气管，紧缩段连接排气管。7.如权利要求4所述的一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法所使用的装置，其特征在于:炉体单元内设有两个炉管，炉管之间以一根直径小于炉管的紧缩段连接，每根炉管分别连接进气管，紧缩段连接排气管。也可以是每根炉管分别连接排气管，紧缩段连接进气管。8.如权利要求4所述的一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法所使用的装置，其特征在于:具有电极伸入炉管内，炉管外也设置有电极，位于炉管外和炉管内的电极极性相反。9.如权利要求4所述的一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法所使用的装置，其特征在于:炉体单元内设有加热设备。
【专利摘要】本发明提供一种在电场作用下的动态高温气氛反应方法，将物料和气体置于容器中；容器运动；物料在自身重力作用下在容器中流动，与气体混合，并与气体发生化学反应。本发明的装置是具有作为容器的炉体单元，具有动力源通过驱动机构连接炉体单元；炉体单元内设有作为放置物料的容器的炉管，炉管连接有进气管和排气管，炉体单元内还设有阴极和阳极的电极，炉管位于电极产生的电场中。本发明使物料反应合成、化学提纯等的处理需要的气量少，提高其稳定性，实现超高纯度物料的高效率化学提纯。
【IPC分类】B01J19/08
【公开号】CN104971677
【申请号】CN201410133958
【发明人】杜茂松
【申请人】杜茂松
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月2日