专利名称：一种氟光气的生产装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及氟光气的生产装置领域，尤其是一种以一氧化碳和氟气为原料生产氟光气的装置。
背景技术：
氟光气又称碳酰氟、羰基氟等，分子式一氧化碳氟气，不燃，剧毒，具强刺激性，在水中分解放出剧毒的腐蚀性气体，可用于半导体制造装置的清洗气和刻蚀气，有机化合物的氟化气和原料以及有机合成的中间体、氟化剂。中蓝晨光院曾开发过氟光气的生产装置，并申请过专利ZL200420105773.8，但使用该专利生产氟光气过程中，该装置生产出的产品杂质含量较高，且装置连续生产时间短，从而检修频次多。为了解决以上问题，本实用新型做了有益改进。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型的目的是提供一种能够稳定连续运行的氟光气的生产装置，该装置生产的氟光气杂质含量低，且保证产品质量优良。(二)技术方案本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种氟光气的生产装置，包括反应器、一氧化碳分布器和多个喷嘴，所述反应器底部设有氟气进气口，该反应器顶部设有反应器出口 ；所述一氧化碳分布器设置在反应器内，该一氧化碳分布器上端与所述多个喷嘴分别连接。其中，所述喷嘴为圆筒形状；所述一氧化碳分布器上端面设有多个丝孔，该丝孔与所述喷嘴一一对应连接。此外，所述喷嘴与所述丝孔采用螺纹连接。进一步，所述多个丝孔以同心圆圈形式布置在所述一氧化碳分布器的上端面。而且，所述一氧化碳分布器的材质为不锈钢。其中，所述喷嘴的材质为耐高温耐腐蚀金属材料。并且，所述喷嘴的喷孔口径为1.5_3mm。其中，所述反应器的器壁上设置有冷却夹套。所述反应器的材质为碳钢。进一步，还包括一氧化碳进气管，该一氧化碳从所述反应器底部伸入，并与所述一氧化碳分布器连通。(三)有益效果与现有技术和产品相比，本实用新型有如下优点:1、本实用新型在原有专利生产装置上增加了喷嘴，增加了散热面积，使一氧化碳与氟气的反应更易散热，减少局部温度过高造成一氧化碳过度燃烧，节省了原材料；[0020]2、本实用新型的气体流速控制在6(Tl00cm/s，可以使反应火焰均匀且高度在合适的水平，避免一氧化碳过度燃烧造成CF4杂质的增加；3、本实用新型的喷嘴材质采用耐高温及耐腐蚀性强，喷嘴的喷孔的直径在
1.5-3mm，使喷孔不易被电解槽内带出的电解质及使用过程中生成的金属氟化物粉尘所堵塞，能够大幅度提高连续生产时间，降低设备的检修频率。
图1是本实用新型实施例提供的氟光气生产装置的纵向剖面示意图；图2是本实用新型实施例提供一氧化碳分布器的俯视图；图3是本实用新型实施例提供的喷嘴的侧视图；图4是本实用新型实施例提供的喷嘴的俯视图。附图中，各标号所代表的组件列表如下:1.氟气进气口，2.—氧化碳进气管，3.—氧化碳分布器，31.丝孔，4.喷嘴，41.喷孔，5.反应器，6.冷却夹套，7.冷却水进口，8.冷却水出口，9.反应器出口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做一个详细的说明。如图1所示，本实施例提供一种以一氧化碳和氟气为原料生产氟光气的装置，该装置包括反应器5、一氧化碳分布器3和多个喷嘴4，所述反应器底部设有氟气进气口 1，该反应器顶部设有反应器出口 9 ;所述一氧化碳分布器设置在反应器内，该反应器上端与所述多个喷嘴分别连接。如图2和图3所示，喷嘴优选采用圆筒形状；所述一氧化碳分布器上端面设有多个丝孔31，该丝孔与所述喷嘴一一对应连接。喷嘴与丝孔采用螺纹连接，可保证喷嘴的安装快捷，且与一氧化碳分布器之间保持良好的密封。所述多个丝孔以同心圆圈形式布置在所述一氧化碳分布器的上端面。该布置结构能够保证一氧化碳与氟气充分接触并充分燃烧，也更利于燃烧散热。一氧化碳进气管设置在反应器的底部，该一氧化碳进气管2从所述反应器底部伸入，并与所述一氧化碳分布器连通。所述一氧化碳分布器的材质为不锈钢，而喷嘴的材质优选采用耐高温耐腐蚀金属材料，如紫铜、蒙乃尔合金、哈氏合金、镍等；如图4所示，喷嘴上的喷孔41孔径大小为1.5^3mm,喷嘴个数视气体流量和喷孔截面积而定，其关键是将喷孔处气体流速控制在60 100cm/s。所述反应器的器壁上设置有冷却夹套6。该冷却夹套内米用-50 100°C冷却介质，从冷却夹套底部冷却水进口 7进入，从冷却夹套顶部冷却水出口 8流出，带走反应放出的热量，起到冷却反应器的作用。氟气从反应器底部进入，一氧化碳从反应器的底部的一氧化碳进气管进入一氧化碳分布器，通过一氧化碳分布器上的喷嘴以均匀的速度喷入反应器内，与其中的氟气接触即发生燃烧，在喷嘴处形成稳定的火焰，使反应平稳运行，生成的氟光气从反应器出口导出反应器。[0033]反应器材质宜采用碳钢。初次使用时，在反应器中预通氟气进行钝化；一氧化碳分布器材质为不锈钢。[0034]使用该反应器生产时，开启冷却夹套，通入冷却水；预先通入氟气充满反应器，氟气从反应器底部进入，而后按重量比例通入一定流量的一氧化碳。氟气从反应器底部的氟气进气口进入，一氧化碳从反应器底部的一氧化碳进气管进入一氧化碳分布器，通过一氧化碳分布器上的喷嘴以均匀的速度喷入反应器内，与其中的氟气接触，即在常温下发生燃烧，在喷嘴处形成稳定的火焰，使反应平稳运行，生成的氟光气从反应器出口导出反应器。本实施例中采用喷嘴导出一氧化碳，增加了散热面积，使一氧化碳与氟气的反应更易散热，减少局部温度过高造成一氧化碳过度燃烧，一氧化碳气体流速控制在60 lOOcm/s，可以使反应火焰均匀且高度在合适的水平，避免一氧化碳过度燃烧造成CF4杂质的增加，节约了原料成本。在每半小时取样的情况下，通过色谱分析，分析结果显示产物中CF4杂质含量3% 4%之间变动，装置连续运行超过350小时后，仍未发生喷嘴堵塞。喷嘴材质采用耐高温及耐腐蚀性强，喷嘴的喷孔的直径在1.5 3_，使喷嘴不易被电解槽内带出的电解质及使用过程中生成的金属氟化物粉尘所堵塞，能够大幅度提高连续生产时间，降低检修频率，提高了生产效率。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种氟光气的生产装置，其特征在于，包括反应器、一氧化碳分布器和多个喷嘴，所述反应器底部设有氟气进气口，该反应器顶部设有反应器出口 ；所述一氧化碳分布器设置在反应器内，该一氧化碳分布器上端与所述多个喷嘴分别连接。
2.根据权利要求1所述的氟光气的生产装置，其特征在于，所述喷嘴为圆筒形状；所述一氧化碳分布器上端面设有多个丝孔，该丝孔与所述喷嘴一一对应连接。
3.根据权利要求2所述的氟光气的生产装置，其特征在于，所述喷嘴与所述丝孔采用螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的氟光气的生产装置，其特征在于，所述多个丝孔以同心圆圈形式布置在所述一氧化碳分布器的上端面。
5.根据权利要求4所述的氟光气的生产装置,其特征在于,所述一氧化碳分布器的材质为不锈钢。
6.根据权利要求2所述的氟光气的生产装置，其特征在于，所述喷嘴的材质为耐高温耐腐蚀金属材料。
7.根据权利要求6所述的氟光气的生产装置，其特征在于，所述喷嘴的喷孔口径为1.5-3mm。
8.根据权利要求1-7所述的氟光气的生产装置，其特征在于，所述反应器的器壁上设置有冷却夹套。
9.根据权利要求8所述的氟光气的生产装置，其特征在于，所述反应器的材质为碳钢。
10.根据权利要求8所述的氟光气的生产装置，其特征在于，还包括一氧化碳进气管，该一氧化碳从所述反应器底部伸入，并与所述一氧化碳分布器连通。
专利摘要本实用新型涉及一种氟光气的生产装置，尤其是一种以一氧化碳和氟气为原料生产氟光气的装置，包括反应器、一氧化碳分布器和多个喷嘴，所述反应器底部设有氟气进气口，该反应器顶部设有反应器出口；所述一氧化碳分布器设置在反应器内，该一氧化碳分布器上端与所述多个喷嘴分别连接。本实用新型采用喷嘴结构，增加了散热面积，使一氧化碳与氟气的反应更易散热，减少局部温度过高造成一氧化碳过度燃烧，节省了原材料；并可避免一氧化碳过度燃烧造成CF4杂质的增加；能够大幅度提高连续生产时间，降低设备的检修频率。
文档编号B01J12/00GK203043968SQ20122072163
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者叶泉, 张德波, 孙凌云, 田勇, 曾祥秋 申请人:中昊晨光化工研究院有限公司