[实用新型]一种六氟化钨冷冻捕集器

说明书

技术领域

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

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。 

由于六氟化钨的熔点2.3℃，沸点17.2℃，三相点2.0℃，其液相区间较窄(2.3～17.2℃)，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。 

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

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。 

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。 

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。 

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。 

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： 

如以L表示筒体长度，单位毫米，n表示隔板序数，则第n片与第n+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1米时，k可取0.1，即第n片与第n+1片圆形隔板间距依次为100-2n毫米；当筒体长度为3米时，k可取0.05，即第n片与第n+1片圆形隔板间距依次为150-2n毫米；当筒体长度为10米时，k可取0.03，即第n片与第n+1片圆形隔板间距依次为300-2n毫米。 

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。 

本实用新型六氟化钨冷冻捕集器的使用方法是： 

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℃；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。 

本实用新型具有以下有益效果： 

(1)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； 

(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； 

(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。