[实用新型]一种氟化石墨管式反应炉

说明书

技术领域

本实用新型属于氟化工技术领域，具体涉及了一种在生产氟化石墨工艺中，用于转化生产氟化石墨的氟化石墨管式反应炉。

背景技术

目前工业生产中，氟化石墨的制备方法主要是氟气与石墨在高温反应炉中进行氟化反应。现有的石墨氟化反应炉为卧式炉，原料石墨摊开置于管中，反应器有加热装置，将原料加热至要求温度。氟气从一端进入，与石墨在高温下反应生成氟化石墨。该反应炉存在以下问题：1)氟气转化率不高，由于卧式放置，氟气从石墨层上面空间通过，仅仅与石墨表层接触，发生氟化反应。相当一部分氟气与原料接触不到，就从气相空间移出，降低了氟气转化率。2)反应炉利用率不高，从氟化反应结束后反应效果看，堆积在上层的生成氟化石墨颜色较白，由于下层接触不到，或接触氟气较少，生成的氟化石墨颜色较灰甚至黑色。因此，为了保证产品质量，反应炉在放置石墨时，要求铺设的石墨层厚度尽可能较薄，造成了反应腔室内空间利用率不高，反应炉产量难以提升。3)操作繁琐由于原料物料石墨在炉中要求薄薄一层放置，因此该形式反应炉只能进行间隙操作。即每炉更换原料时，需要先停加热，拆开加料口法兰，把反应舟取出，卸掉产品，精心的将原料石墨，薄薄的铺设在反应舟中，再将反应舟重新放入氟化炉，氟气与石墨在反应舟中进行氟化反应。操作繁琐，工作效率低。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有石墨氟化炉的不足，提供一种新型结构的氟化石墨管式反应炉，使其与传统设备相比，能够提高原材料的转化率，改善设备利用率，同时提高石墨氟化反应炉的工作效率，从而有效地降低氟化石墨的生产成本。

本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种氟化石墨管式反应炉，其包括炉体，该炉体内由下到上依次为气体混合室16、下过滤层15、反应腔室6以及上过滤层7；所述气体混合室16下部分别设有氮气进口2和氟气进口1；所述下过滤层15和上过滤层7均为烧结过滤筛；所述反应腔室6外侧设有加热器5；所述反应腔室6上部设有原料补加口12；所述下过滤层15上侧的炉体上还设有卸料口3；所述炉体顶部设有放空阀10。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的氟化石墨管式反应炉，其中所述的原料补加口12的管口与炉体间有倾角，较佳的，该倾角为45度。

前述的氟化石墨管式反应炉，其中所述的加热器5外侧设有保温层4。

前述的氟化石墨管式反应炉，其中所述加热器5外固定有用于测量反应腔室6腔内温度的内腔测温计13和测量反应腔室6外壁温度的外壁测温计14，该内腔测温计13和外壁测温计14均与温控装置8连接，该温控装置8还与加热器5相连。

前述的氟化石墨管式反应炉，其中所述的炉体顶部还设有安全阀9。

前述的氟化石墨管式反应炉，其中所述的炉体外还设有用于检测炉内压力的压力计11。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型氟化石墨管式反应可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：腔室内上下设烧结过滤筛，气体可以顺利通过，而固体粉料在腔室内，不能向下漏掉，也不能被吹出。氟气进入量因工艺需要，不能太快。为保证氟化炉腔室中气体流量，用氮气辅助，加速进入腔室中气体流速。两种气体在混合器中混匀后，保证了进入氟化腔室的气体流量足够，吹起粉状原料石墨呈悬浮状。温控装置保证了氟化温度自动控制。在反应腔室上部和下部分别设置了原料装料阀，产品出料阀，反应完毕后，不需要降温操作，直接放料，再进料，实现了连续化生产。

综上：本实用新型石墨与氟气接触更充分，氟化效率高。石墨在反应炉中随意堆放，增加了石墨层厚度，反应腔室利用率高，每炉产量提高。生产过程中，每炉氟化完毕后，出料和更换新料补料过程，炉体不必停止加热。实现不停炉连续生产，提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型氟化石墨管式反应炉的结构示意图。

【主要元件符号说明】

1：氟气进口

2：氮气进口

3：卸料口

4：保温层

5：加热器

6：反应腔室

7：上过滤层

8:温控装置

9：安全阀

10：放空阀

11：压力计

12：原料补加口

13：内腔测温

14：外壁测温

15：下过滤层

16：气体混合室