一种六氟化钨冷冻捕集器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种六氟化钨冷冻捕集器，包括筒体、控温夹套、圆形隔板、中心冷液管、进气口、出气口、产品出口、中心管冷液进口、中心管冷液出口；进气口、出气口设于筒体顶部，分别位于两端，产品出口设在筒体底部，位于进气口下方；控温夹套在筒体外部，圆形隔板在筒体内部；中心冷液管穿越筒体和圆形隔板中心；所述圆形隔板分为中孔隔板和边孔隔板，依次交错穿列在中心冷液管上，第一片先穿入边孔隔板，第二片穿入中孔隔板，第三片穿入边孔隔板，依次类推；第一片圆形隔板距端头的距离大于第一片和第二片的间距，从进气口到出气口方向，圆形隔板间距依次递减，隔板与中心冷液管间紧密配合，圆形隔板靠近筒体底部有导流槽。
【专利说明】一种六氟化钨冷冻捕集器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冷冻捕集器，具体涉及一种用于捕集六氟化钨气体的冷冻捕集器
【背景技术】
[0002]六氟化钨(WF6)气体通常是以氟气或三氟化氮作氟化剂，在高温条件下与钨粉反应制备。反应器采用固定床、流化床及立式氟化反应炉等形式。由于反应热的存在，生成的六氟化钨通常在500度以上，由反应器出口进入产品收集器。六氟化钨收集大多采用冷凝液化方式收集，不采用低温固化收集方式，其原因是冷冻固化收集容易造成捕集器堵塞。
[0003]由于六氟化钨的熔点2.3°C，沸点17.2V，三相点2.(TC，其液相区间较窄(2.3?17.2V )，因此欲保证较高的冷凝收集率，在换热推动力较小的情况下，需要很大的换热面积，导致设备造价昂贵，操作复杂。
[0004]冷凝液化方式收集六氟化钨,存在气液共存状态,导致部分未液化的六氟化钨气体随气流排出，难以达到较高的收集效率。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种六氟化钨冷冻捕集器，克服现有捕集器的缺陷，提高六氟化钨收集效率，避免捕集器堵塞，同时减少污染性气体六氟化钨的排放，降低环境污染。
[0006]为解决本实用新型技术问题，采用以下技术方案:一种六氟化钨冷冻捕集器，包括筒体、控温夹套、圆形隔板、中心冷液管、进气口、出气口、产品出口、中心管冷液进口、中心管冷液出口；进气口、出气口设于筒体顶部，分别位于两端，产品出口设在筒体底部，位于进气口下方；控温夹套在筒体外部，圆形隔板在筒体内部；中心冷液管穿越筒体和圆形隔板中心；所述圆形隔板分为中孔隔板和边孔隔板，依次交错穿列在中心冷液管上，第一片先穿入边孔隔板，第二片穿入中孔隔板，第三片穿入边孔隔板，依次类推；第一片圆形隔板距端头的距离大于第一片和第二片的间距，从进气口到出气口方向，圆形隔板间距依次递减，隔板与中心冷液管间紧密配合，圆形隔板靠近筒体底部有导流槽。
[0007]所述圆形隔板中心有孔，用于穿插中心冷液管，中心孔周围还有设计有孔，称为边孔，用于气体穿越，依据边孔距离中心孔的相对距离，圆形隔板分为中孔隔板和边孔隔板两种，边孔距离中心孔较近而距边缘较远者称为中孔隔板，如图2(a)所示，边孔边距离中心孔较远而距离边缘较近者称为边孔隔板，如图2(b)所示，圆形隔板底部开有导流槽，如图1所示的圆缺形沟槽，以便液体流出。每片圆形隔板上边孔个数不做特别限定。
[0008]为读取温度方便，前述的六氟化钨冷冻捕集器，可在筒体顶部靠近出气口一端分别设计温度表、压力显示表。
[0009]前述依次交错穿入若干两种形式的圆形隔板，隔板间距可均匀递减，也可不均匀递减。对隔板间距不做限定。举例说明筒体长度和隔板序数可以有以下关系但不限于此关系:
[0010]如以L表示筒体长度，单位毫米，η表示隔板序数，则第η片与第η+1片圆形隔板间距依次为kL-2n毫米，k为由设备尺寸系数，当筒体长度为I米时，k可取0.1，即第η片与第η+1片圆形隔板间距依次为100-2η毫米；当筒体长度为3米时，k可取0.05，即第η片与第η+1片圆形隔板间距依次为150-2η毫米；当筒体长度为10米时，k可取0.03，即第η片与第η+1片圆形隔板间距依次为300-2η毫米。
[0011]本实用新型的设备还可以采用以下技术措施进一步实现；为拆卸方便，所述筒体两端两端以带中心孔的法兰进行密封，中心冷液管两端设置外螺纹，穿入法兰中心孔，由紧固螺母压紧聚四氟乙烯垫片密封。
[0012]本实用新型六氟化钨冷冻捕集器的使用方法是:
[0013]将六氟化钨通过进气口通入六氟化钨冷冻捕集器，控温夹套及中心冷液管内走冷液，冷液温度控制在-15?_85°C ;六氟化钨气体在依次通过边孔隔板、中孔隔板过程中冷冻固化；待捕集器捕集饱和，停止冷液的循环流动，使六氟化钨冷冻捕集器自然升温，当固体六氟化钨产品熔化为液态时，由产品出口将产品排出。
[0014]本实用新型具有以下有益效果:
[0015](I)本实用新型设计的捕集器显著提高了六氟化钨冷冻捕集率，捕集收率可达98%以上，独特的隔板形式及合理的排列方式避免了捕集器堵塞；
[0016](2)本实用新型设计的捕集器所有隔板对于筒体来说是内翅片、对于中心冷液管来说是外翅片，这样使得较小的设备拥有较大的换热面积，极大提高了换热效果；
[0017](3)本实用新型设计的捕集器通过端头改进，解决了常规捕集器结构复杂，拆检困难等问题，该设备内部所有隔板均固定在中心冷液管之上，中心冷液管与筒体之间采用活套法兰连接，隔板连同中心冷液管可以整体抽出，便于设备拆检维修及安装。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型六氟化钨冷冻捕集器剖视图
[0019]图2(a)为本实用新型中孔隔板示意图
[0020]图2(b)为本实用新型边孔隔板示意图
[0021]图3为图1法兰紧固部位局部放大示意图
[0022]其中:1-控温夹套；2_筒体；3_圆形隔板；4_中心孔；5_聚四氟乙烯垫片；6_紧固螺母；7-进气口 ；8-出气口 ；9-中心管冷液进口 ；10_中心管冷液出口 ；11_产品出口 ；12-中心孔法兰；13-导流槽；14_边孔；15_中孔；16-中心冷液管；17-控温夹套冷液进口 ；18-控温夹套冷液出口。
【具体实施方式】
[0023]以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。
[0024]如图1所示的一种六氟化钨冷冻捕集器，包括筒体2、控温夹套1、圆形隔板3、中心冷液管16、进气口 7、出气口 8、产品出口 11、中心管冷液进口 9、中心管冷液出口 10 ;进气口 7、出气口 8设于筒体2顶部，分别位于两端；产品出口 11设在筒体底部，位于进气口 7正下方；控温夹套在筒体外部，圆形隔板在筒体内部，隔板外缘与筒体内壁紧密配合；中心冷液管穿过筒体和圆形隔板中心，中孔隔板和边孔隔板，依次交错穿列在中心冷液管上，第一片先穿入边孔隔板，第二片穿入中孔隔板，第三片穿入边孔隔板，依次类推，圆形隔板采用焊接方式固定在中心冷液管上；筒体长I米，中孔隔板与边孔隔板的边孔直径均为25毫米；中心冷液管16外径与隔板中心孔4直径相同，均为32毫米；中孔隔板与边孔隔板底部均有圆缺形导流槽，圆缺高度等于中心孔半径，即为16毫米；圆形隔板片数为38片，第一片距端头距离100毫米，从冷液出口 10到出气口 8方向，圆形隔板间距依次递减，相邻两隔板间距依次为98、96、94......28、26、24毫米。
[0025]中心冷液管16与中心孔法兰12连接处两端设有外螺纹(如图3所示)，螺纹处安装有聚四氟乙烯台阶垫5，采用紧固螺母6压紧密封。
[0026]六氟化钨冷冻捕集器操作过程是:
[0027]冷液由控温夹套冷液进口 17及中心冷液管冷液进口 9进入，由控温夹套冷液出口18及中心冷液管冷液出口 10排出。筒内温度达到-10°C时，打开进气口 7和出气口 8，通入六氟化钨气体，六氟化钨气体在筒内冷冻固化，待捕集器捕集饱和后，关闭进气口 7和出气口 8，停止冷液的循环流动，设备自然升温，当筒内温度达到5°C以上时，产品通过导流槽13由产品出口 11将液体产品排出。
【权利要求】
1.一种六氟化钨冷冻捕集器，包括筒体(2)、控温夹套(I)、圆形隔板(3)、中心冷液管(16)、进气口(7)、出气口(8)、产品出口(11)、中心管冷液进口(9)、中心管冷液出口(10)；进气口、出气口设于筒体顶部，分别位于两端，产品出口设在筒体底部，位于进气口下方；控温夹套在筒体外部，圆形隔板在筒体内部；中心冷液管穿越筒体和圆形隔板中心；所述圆形隔板分为中孔隔板和边孔隔板，依次交错穿列在中心冷液管上，第一片先穿入边孔隔板，第二片穿入中孔隔板，第三片穿入边孔隔板，依次类推；第一片圆形隔板距端头的距离大于第一片和第二片的间距，从进气口到出气口方向，圆形隔板间距依次递减，隔板与中心冷液管间紧密配合，圆形隔板靠近筒体底部有导流槽。
2.根据权利要求1所述的六氟化钨冷冻捕集器，其特征是在筒体顶部靠近出气口一端分别设计温度表和压力显示表。
3.根据权利要求1所述的六氟化钨冷冻捕集器，其特征是所述依次交错穿入若干两种形式的圆形隔板，隔板间距为不均匀递减。
4.根据权利要求1所述的六氟化钨冷冻捕集器，其特征是所述依次交错穿入若干两种形式的圆形隔板，隔板间距为均匀递减。
5.根据权利要求4所述的六氟化钨冷冻捕集器，其特征是当筒体长度为I米时，第η片与第η+1片圆形隔板间距依次为100-2η毫米。
6.根据权利要求4所述的六氟化钨冷冻捕集器，其特征是当筒体长度为3米时，第η片与第η+1片圆形隔板间距依次为150-2η毫米。
7.根据权利要求4所述的六氟化钨冷冻捕集器，其特征是当筒体长度为10米时，第η片与第η+1片圆形隔板间距依次为300-2η毫米。
8.根据权利要求1所述的六氟化钨冷冻捕集器，其特征是所述导流槽为圆缺形。
9.根据权利要求1-8之一所述的六氟化钨冷冻捕集器，其特征是所述筒体两端两端以带中心孔的法兰进行密封，中心冷液管两端设置外螺纹，穿入法兰中心孔，由紧固螺母压紧聚四氟乙烯垫片密封。
【文档编号】C01G41/04GK204151086SQ201420248276
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】周宪峰, 张景利, 许福胜, 黄晓磊, 袁胜芳, 付梦月, 鲍金强 申请人:黎明化工研究设计院有限责任公司