[实用新型]一种反应炉炉体的熔盐换热控温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应炉炉体的熔盐换热控温装置。

背景技术

碘化提纯原理是在真空密闭容器中，碘蒸汽在较低温度下与被提纯金属发生反应，生成挥发性碘化物，这些碘化物在较高温度的母丝上离解成金属和碘蒸汽，金属沉积在炽热母丝上，使母丝长大，而碘蒸汽返回原料区继续与原料金属反应，过程反复进行。实现过程的关键是在反应设备中控制两个不同的温度条件，即丝温和料温（即炉温）。其中，丝温是由直接在母丝上施加电压而获得的，通过调节电极电压来控制。料温是被提纯金属与碘作用生成碘化物的温度。在合适的温度下，生成易挥发的金属四碘化物，而当温度升高后易于生成较不易挥发的低价碘化物(MeI₃，MeI₂)，而使金属沉积速度下降。

因此，为保证碘化提纯反应的高效进行，必须将料温控制在一定的范围内，使原料与碘生成易挥发的四碘化物。然而，随着炉体内部碘化反应的进行，母丝功率逐渐变大，产生的热量无法及时有效的排出，造成料温（炉体温度）不断升高，且各处温度不一，严重影响碘化提纯效率。为解决这样的问题，现在采用的技术手段一是电阻丝加热和风冷控温相结合的方法来维持炉内料温的恒定。其中风冷控温通常采用底部吹风的方法，在吹风过程中，由于各处风压不同，很难达到使反应炉炉体各处温度均匀降低的效果，且控温精度较差；二是由熔盐加热炉，换热器和熔盐槽等组成的熔盐换热控温方法，优点是控温精度较高，缺点是结构复杂，成本高，熔盐极易堵塞管道，且不能灵活适用于碘化过程的间歇生产和连续生产，降低了生产效率。有鉴于此，本实用新型研究开发了一种反应炉炉体的熔盐换热控温装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有反应炉温度控温过程中存在的控温精度较低、控温装置复杂、需连续生产等问题，提供一种反应炉炉体的熔盐换热控温装置。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种反应炉炉体的熔盐换热控温装置，该装置包括反应器和可容纳反应器的盐浴炉，所述的盐浴炉的侧壁上设置冷却水套和加热电阻丝，所述的盐浴炉内设置监测熔盐温度的热电偶、均匀熔盐温度的搅拌器及在搅拌过程中引导熔盐流向的导流管。

所述的熔盐是由质量相同（质量比为1：1）的NaNO₃和KNO₃所组成的混合熔盐。

所述的冷却水套设置于盐浴炉侧壁的上段，所述的热电阻丝设置于盐浴炉侧壁的下段，分别用于冷却和加热盐浴炉中的熔盐。

所述的搅拌器深入盐浴炉中，上端通过皮带和皮带轮与电动机相连，以获得电动机提供的动力。所述搅拌器的作用在于产生涡流，使得盐浴炉中熔盐温度趋于均匀。所述导流管的作用在于在搅拌过程中引导盐浴炉上部温度较低的熔盐运行至盐浴炉下部，将熔盐炉下部温度较高的熔盐挤压至熔盐炉上部，形成循环，保证熔盐炉上下部温度趋于一致。

所述的盐浴炉的外部（外周）还设有起支撑保护作用的外壳，外壳上可设置支架，用于安装电动机、皮带和皮带轮。

采用该装置进行反应炉炉体的熔盐换热控温，包括以下步骤：

ⅰ.将熔盐加入到盐浴炉中，开启热电阻丝电源，加热使盐浴炉中的熔盐熔化；

ⅱ.将反应器吊入熔盐中，同时开启搅拌器，在搅拌器的作用下使反应器的温度均匀升高至所需温度；

ⅲ.在反应进行过程中，当反应器的温度过高时，关闭热电阻丝电源，打开冷却系统，控制冷却水套中冷却水流量，在搅拌器的涡流作用下，熔盐温度均匀降低，促使反应器温度均匀降低，从而使反应器温度始终维持在理想温度范围；

ⅳ.反应结束后，将反应器吊出，待冷却至室温后出炉。关闭电源，熔盐自然冷却至室温。

本实用新型的控温装置具有结构简单、控温精度高、操作简单、易于维护的特点，提高了生产效率，解决了关键技术性问题。

本实用新型实现了间歇生产与连续生产的灵活转化，既可用于连续生产，又可用于间歇生产，提高了生产效率。同时，本装置能够有效的保证反应器温度均匀稳定，始终维持在理想温度范围之内，且控温精度高，极大的提高了反应效率。

附图说明

图1是本实用新型的反应炉炉体的熔盐换热控温装置示意图。

主要附图标记：

1  反应器      2  热电偶

3  冷却水套    4  热电阻丝

5  盐浴炉      6  外壳

7  熔盐        8  导流管

9  搅拌器    10 电动机