專利名稱：一種氟光氣的生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氟光氣的生產(chǎn)裝置領(lǐng)域，尤其是一種以一氧化碳和氟氣為原料生產(chǎn)氟光氣的裝置。
背景技術(shù)：
氟光氣又稱碳酰氟、羰基氟等，分子式一氧化碳氟氣，不燃，劇毒，具強(qiáng)刺激性，在水中分解放出劇毒的腐蝕性氣體，可用于半導(dǎo)體制造裝置的清洗氣和刻蝕氣，有機(jī)化合物的氟化氣和原料以及有機(jī)合成的中間體、氟化劑。中藍(lán)晨光院曾開發(fā)過氟光氣的生產(chǎn)裝置，并申請過專利ZL200420105773.8，但使用該專利生產(chǎn)氟光氣過程中，該裝置生產(chǎn)出的產(chǎn)品雜質(zhì)含量較高，且裝置連續(xù)生產(chǎn)時間短，從而檢修頻次多。為了解決以上問題，本實用新型做了有益改進(jìn)。

實用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實用新型的目的是提供一種能夠穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行的氟光氣的生產(chǎn)裝置，該裝置生產(chǎn)的氟光氣雜質(zhì)含量低，且保證產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。(二)技術(shù)方案本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種氟光氣的生產(chǎn)裝置，包括反應(yīng)器、一氧化碳分布器和多個噴嘴，所述反應(yīng)器底部設(shè)有氟氣進(jìn)氣口，該反應(yīng)器頂部設(shè)有反應(yīng)器出口 ；所述一氧化碳分布器設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，該一氧化碳分布器上端與所述多個噴嘴分別連接。其中，所述噴嘴為圓筒形狀；所述一氧化碳分布器上端面設(shè)有多個絲孔，該絲孔與所述噴嘴一一對應(yīng)連接。此外，所述噴嘴與所述絲孔采用螺紋連接。進(jìn)一步，所述多個絲孔以同心圓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質(zhì)為不銹鋼。其中，所述噴嘴的材質(zhì)為耐高溫耐腐蝕金屬材料。并且，所述噴嘴的噴孔口徑為1.5_3mm。其中，所述反應(yīng)器的器壁上設(shè)置有冷卻夾套。所述反應(yīng)器的材質(zhì)為碳鋼。進(jìn)一步，還包括一氧化碳進(jìn)氣管，該一氧化碳從所述反應(yīng)器底部伸入，并與所述一氧化碳分布器連通。(三)有益效果與現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品相比，本實用新型有如下優(yōu)點(diǎn):1、本實用新型在原有專利生產(chǎn)裝置上增加了噴嘴，增加了散熱面積，使一氧化碳與氟氣的反應(yīng)更易散熱，減少局部溫度過高造成一氧化碳過度燃燒，節(jié)省了原材料；[0020]2、本實用新型的氣體流速控制在6(Tl00cm/s，可以使反應(yīng)火焰均勻且高度在合適的水平，避免一氧化碳過度燃燒造成CF4雜質(zhì)的增加；3、本實用新型的噴嘴材質(zhì)采用耐高溫及耐腐蝕性強(qiáng)，噴嘴的噴孔的直徑在
1.5-3mm，使噴孔不易被電解槽內(nèi)帶出的電解質(zhì)及使用過程中生成的金屬氟化物粉塵所堵塞，能夠大幅度提高連續(xù)生產(chǎn)時間，降低設(shè)備的檢修頻率。

圖1是本實用新型實施例提供的氟光氣生產(chǎn)裝置的縱向剖面示意圖；圖2是本實用新型實施例提供一氧化碳分布器的俯視圖；圖3是本實用新型實施例提供的噴嘴的側(cè)視圖；圖4是本實用新型實施例提供的噴嘴的俯視圖。附圖中，各標(biāo)號所代表的組件列表如下:1.氟氣進(jìn)氣口，2.—氧化碳進(jìn)氣管，3.—氧化碳分布器，31.絲孔，4.噴嘴，41.噴孔，5.反應(yīng)器，6.冷卻夾套，7.冷卻水進(jìn)口，8.冷卻水出口，9.反應(yīng)器出口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做一個詳細(xì)的說明。如圖1所示，本實施例提供一種以一氧化碳和氟氣為原料生產(chǎn)氟光氣的裝置，該裝置包括反應(yīng)器5、一氧化碳分布器3和多個噴嘴4，所述反應(yīng)器底部設(shè)有氟氣進(jìn)氣口 1，該反應(yīng)器頂部設(shè)有反應(yīng)器出口 9 ;所述一氧化碳分布器設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，該反應(yīng)器上端與所述多個噴嘴分別連接。如圖2和圖3所示，噴嘴優(yōu)選采用圓筒形狀；所述一氧化碳分布器上端面設(shè)有多個絲孔31，該絲孔與所述噴嘴一一對應(yīng)連接。噴嘴與絲孔采用螺紋連接，可保證噴嘴的安裝快捷，且與一氧化碳分布器之間保持良好的密封。所述多個絲孔以同心圓圈形式布置在所述一氧化碳分布器的上端面。該布置結(jié)構(gòu)能夠保證一氧化碳與氟氣充分接觸并充分燃燒，也更利于燃燒散熱。一氧化碳進(jìn)氣管設(shè)置在反應(yīng)器的底部，該一氧化碳進(jìn)氣管2從所述反應(yīng)器底部伸入，并與所述一氧化碳分布器連通。所述一氧化碳分布器的材質(zhì)為不銹鋼，而噴嘴的材質(zhì)優(yōu)選采用耐高溫耐腐蝕金屬材料，如紫銅、蒙乃爾合金、哈氏合金、鎳等；如圖4所示，噴嘴上的噴孔41孔徑大小為1.5^3mm,噴嘴個數(shù)視氣體流量和噴孔截面積而定，其關(guān)鍵是將噴孔處氣體流速控制在60 100cm/s。所述反應(yīng)器的器壁上設(shè)置有冷卻夾套6。該冷卻夾套內(nèi)米用-50 100°C冷卻介質(zhì)，從冷卻夾套底部冷卻水進(jìn)口 7進(jìn)入，從冷卻夾套頂部冷卻水出口 8流出，帶走反應(yīng)放出的熱量，起到冷卻反應(yīng)器的作用。氟氣從反應(yīng)器底部進(jìn)入，一氧化碳從反應(yīng)器的底部的一氧化碳進(jìn)氣管進(jìn)入一氧化碳分布器，通過一氧化碳分布器上的噴嘴以均勻的速度噴入反應(yīng)器內(nèi)，與其中的氟氣接觸即發(fā)生燃燒，在噴嘴處形成穩(wěn)定的火焰，使反應(yīng)平穩(wěn)運(yùn)行，生成的氟光氣從反應(yīng)器出口導(dǎo)出反應(yīng)器。[0033]反應(yīng)器材質(zhì)宜采用碳鋼。初次使用時，在反應(yīng)器中預(yù)通氟氣進(jìn)行鈍化；一氧化碳分布器材質(zhì)為不銹鋼。[0034]使用該反應(yīng)器生產(chǎn)時，開啟冷卻夾套，通入冷卻水；預(yù)先通入氟氣充滿反應(yīng)器，氟氣從反應(yīng)器底部進(jìn)入，而后按重量比例通入一定流量的一氧化碳。氟氣從反應(yīng)器底部的氟氣進(jìn)氣口進(jìn)入，一氧化碳從反應(yīng)器底部的一氧化碳進(jìn)氣管進(jìn)入一氧化碳分布器，通過一氧化碳分布器上的噴嘴以均勻的速度噴入反應(yīng)器內(nèi)，與其中的氟氣接觸，即在常溫下發(fā)生燃燒，在噴嘴處形成穩(wěn)定的火焰，使反應(yīng)平穩(wěn)運(yùn)行，生成的氟光氣從反應(yīng)器出口導(dǎo)出反應(yīng)器。本實施例中采用噴嘴導(dǎo)出一氧化碳，增加了散熱面積，使一氧化碳與氟氣的反應(yīng)更易散熱，減少局部溫度過高造成一氧化碳過度燃燒，一氧化碳?xì)怏w流速控制在60 lOOcm/s，可以使反應(yīng)火焰均勻且高度在合適的水平，避免一氧化碳過度燃燒造成CF4雜質(zhì)的增加，節(jié)約了原料成本。在每半小時取樣的情況下，通過色譜分析，分析結(jié)果顯示產(chǎn)物中CF4雜質(zhì)含量3% 4%之間變動，裝置連續(xù)運(yùn)行超過350小時后，仍未發(fā)生噴嘴堵塞。噴嘴材質(zhì)采用耐高溫及耐腐蝕性強(qiáng)，噴嘴的噴孔的直徑在1.5 3_，使噴嘴不易被電解槽內(nèi)帶出的電解質(zhì)及使用過程中生成的金屬氟化物粉塵所堵塞，能夠大幅度提高連續(xù)生產(chǎn)時間，降低檢修頻率，提高了生產(chǎn)效率。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氟光氣的生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括反應(yīng)器、一氧化碳分布器和多個噴嘴，所述反應(yīng)器底部設(shè)有氟氣進(jìn)氣口，該反應(yīng)器頂部設(shè)有反應(yīng)器出口 ；所述一氧化碳分布器設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，該一氧化碳分布器上端與所述多個噴嘴分別連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟光氣的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述噴嘴為圓筒形狀；所述一氧化碳分布器上端面設(shè)有多個絲孔，該絲孔與所述噴嘴一一對應(yīng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氟光氣的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述噴嘴與所述絲孔采用螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氟光氣的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述多個絲孔以同心圓圈形式布置在所述一氧化碳分布器的上端面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氟光氣的生產(chǎn)裝置,其特征在于,所述一氧化碳分布器的材質(zhì)為不銹鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氟光氣的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述噴嘴的材質(zhì)為耐高溫耐腐蝕金屬材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氟光氣的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述噴嘴的噴孔口徑為1.5-3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的氟光氣的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器的器壁上設(shè)置有冷卻夾套。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氟光氣的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器的材質(zhì)為碳鋼。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氟光氣的生產(chǎn)裝置，其特征在于，還包括一氧化碳進(jìn)氣管，該一氧化碳從所述反應(yīng)器底部伸入，并與所述一氧化碳分布器連通。
專利摘要本實用新型涉及一種氟光氣的生產(chǎn)裝置，尤其是一種以一氧化碳和氟氣為原料生產(chǎn)氟光氣的裝置，包括反應(yīng)器、一氧化碳分布器和多個噴嘴，所述反應(yīng)器底部設(shè)有氟氣進(jìn)氣口，該反應(yīng)器頂部設(shè)有反應(yīng)器出口；所述一氧化碳分布器設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，該一氧化碳分布器上端與所述多個噴嘴分別連接。本實用新型采用噴嘴結(jié)構(gòu)，增加了散熱面積，使一氧化碳與氟氣的反應(yīng)更易散熱，減少局部溫度過高造成一氧化碳過度燃燒，節(jié)省了原材料；并可避免一氧化碳過度燃燒造成CF4雜質(zhì)的增加；能夠大幅度提高連續(xù)生產(chǎn)時間，降低設(shè)備的檢修頻率。
文檔編號B01J12/00GK203043968SQ20122072163
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者葉泉, 張德波, 孫凌云, 田勇, 曾祥秋 申請人:中昊晨光化工研究院有限公司