气-气反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种反应装置，尤其涉及一种气-气反应装置。
【背景技术】
[0002]气气反应在冶金生产领域中鲜有研究，其相关设备专利资料相对较少。冶金领域中涉及的气-气反应主要是利用氢气、一氧化碳等还原性气体还原高温下为气态的金属化合物，主要是低沸点的金属氯化物。相比直接还原金属氯化物，生产中更倾向于还原金属氧化物，但是在一些工艺中，作为中间产物的金属氯化物，如果采取先水解得到金属氧化物后再还原，将使得整个工艺流程冗长，生产成本增加。对于那些易于直接还原的金属氯化物，设计一种高温气-气反应装置就很有必要。另外，现有部分专利中提及的气-气反应装置较难满足高纯金属的生产要求，就高纯金属的还原工艺而言，须考虑到反应器材质对产品可能产生的影响，特别是在900°C左右，反应器材质中各元素活性增强，会对产品纯度有一定的影响。因此，对于直接还原金属氯化物生产高纯金属的工艺就必须针对性的设计出合适的反应器。
【实用新型内容】
[0003]鉴于【背景技术】中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种气-气反应装置，其能使得液态反应物在封闭的环境下进行还原反应，从而能够获得高纯的还原产物。
[0004]本实用新型的另一目的在于提供一种气-气反应装置，其能提高还原产物的产率。
[0005]本实用新型的再一目的在于提供一种气-气反应装置，其能提高还原产物的回收率。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种气-气反应装置，其包括:收容主体，呈筒形，轴向前端和后端封闭；加热套，套设于收容主体外围并用于对收容主体加热；控温装置，连接于加热套，控制加热套的加热；收集舟，呈筒形，放置于收容主体内，且前后敞开以形成前开口和后开口 ；反应器，呈筒形，从收容主体的前端倾斜地密封穿设进入收容主体内，反应器的前端封闭且露出收容主体，反应器的后端开口且伸入收集舟的前开口内；填料，填塞于反应器内；前挡板，固定设置于收集舟的前开口并遮挡收集舟的部分前开口，且位于反应器的下方；后挡板，固定设置于收集舟的后开口并遮挡收集舟的部分后开口 ；反应物料进料管，一端密封伸入反应器的前端，而另一端具有用于通入液态反应物的液态反应物入口以及用于通入还原性气体的还原性气体入口 ；以及尾气排出口，设置于收容主体的后端且受控连通于收容主体的内部，用于将收容主体内的气体排出。其中，加热套对收容主体加热；液态反应物经由液态反应物入口进入反应物料进料管、流入到反应器内并渗入到填料之间的间隙内，还原性气体经由还原性气体入口进入反应物料进料管流入到反应器内并进入到填料之间的间隙内；控温装置控制加热套对收容主体加热，进而加热反应器，使得反应器内的液态反应物变成气态之后并与还原性气体进行还原反应；还原反应所获得的产物冷凝成液态并流入到收集舟内进行收集，而还原反应产生的气体以及未参与还原反应的还原性气体经由收集舟的未被后挡板遮挡的部分后开口以及反应器尾气排出口排出。
[0007]本实用新型的有益效果如下:
[0008]在根据本实用新型的气-气反应装置中，由于液态反应物在封闭的环境下进行还原反应，从而能够获得高纯的还原产物；填料的使用可有效增强反应气体间的传质条件，使反应物料得到充分利用，提高了气-气反应装置的产率；反应器内反应器的后端开口且伸入收集舟的前开口内，增加了还原产物的有效冷凝面积；前挡板和后挡板的设置同时增加了还原产物的有效冷凝面积，提高还原产物的回收率。
【附图说明】
[0009]图1是根据本实用新型的气-气反应装置的结构示意图；
[0010]图2是图1的从前挡板侧看到的前挡板和收集舟的平面图；
[0011]图3是图1的从后挡板侧看到的后挡板和收集舟的的平面图；
[0012]图4是图1的多孔支撑板的示意图。
[0013]其中，附图标记说明如下:
[0014]11收容主体152后端
[0015]111前端16填料
[0016]112后端17前挡板
[0017]12加热套18后挡板
[0018]121内保温层19反应物料进料管
[0019]122外保温层191液态反应物入口
[0020]123加热器192原性气体入口
[0021]124热电偶20尾气排出口
[0022]13控温装置21密封法兰
[0023]14收集舟22密封圈
[0024]141前开口23安全阀组
[0025]142后开口24多孔支撑板
[0026]15反应器241孔
[0027]151前端25支架
【具体实施方式】
[0028]下面参照附图来说明根据本实用新型的气-气反应装置。
[0029]参照图1至图4，本实用新型的气-气反应装置包括:收容主体11，呈筒形，轴向前端111和后端112封闭；加热套12，套设于收容主体11外围并用于对收容主体11加热；控温装置13，连接于加热套12，控制加热套12的加热；收集舟14，呈筒形，放置于收容主体11内，且前后敞开以形成前开口 141和后开口 142;反应器15，呈筒形，从收容主体11的前端111倾斜地密封穿设进入收容主体11内，反应器15的前端151封闭且露出收容主体11，反应器15的后端152开口且伸入收集舟14的前开口 141内；填料16，填塞于反应器15内；前挡板17，固定设置于收集舟14的前开口 141并遮挡收集舟14的部分前开口 141，且位于反应器15的下方；后挡板18，固定设置于收集舟14的后开口 142并遮挡收集舟14的部分后开口 142 ;反应物料进料管19，一端密封伸入反应器15的前端151，而另一端具有用于通入液态反应物的液态反应物入口 191以及用于通入还原性气体的还原性气体入口 192;以及尾气排出口 20，设置于收容主体11的后端112且受控连通于收容主体11的内部，用于将收容主体11内的气体排出。其中，液态反应物经由液态反应物入口 191进入反应物料进料管19、流入到反应器15内并渗入到填料16之间的间隙内，还原性气体经由还原性气体入口192进入反应物料进料管19流入到反应器15内并进入到填料16之间的间隙内；控温装置13控制加热套12对收容主体11加热，进而加热反应器15，使得反应器15内的液态反应物变成气态之后并与还原性气体进行还原反应；还原反应所获得的产物冷凝成液态并流入到收集舟14内进行收集，而还原反应产生的气体以及未参与还原反应的还原性气体经由收集舟14的未被后挡板18遮挡的部分后开口 142以及反应器15尾气排出口 20排出。
[0030]在根据本实用新型的气-气反应装置中，由于液态反应物在封闭的环境下进行还原反应，从而能够获得高纯的还原产物；填料16的使用可有效增强反应气体间的传质条件，使反应物料得到充分利用，提高了气-气反应装置的产率；反应器15内反应器15的后端152开口且伸入收集舟14的前开口 141内，增加了还原产物的有效冷凝面积，前挡板17和后挡板18的设置同时增加了还原产物的有效冷凝面积，提高还原产物的回收率。
[0031]在一实施例中，收容主体11由石英制成。
[0032]在一实施例中，参照图1，收容主体11的后端112可通过密封法兰21密封。
[0033]在一实施例中，参照图1，密封法兰21为组合式密封法兰21。组合式密封法兰21的材质可为不锈钢或复合聚四氟乙烯。
[0034]在一实施例中，参照图1，收容主体11的后端112与密封法兰21之间还可设置有密封圈22，密封圈22与密封法兰21 —起将收容主体11的后端112密封。密封圈22的材质可为聚四氟乙稀或氟橡胶。
[0035]在一实施例中，参照图1，加热套12以多段设置，所述多段加热套12使得收容主体11从收容主体11的前端(111至收容主体11的后端112的温度依次降低，各段加热套12包括:内保温层121，套设于收容主体11的外围；外保温层122，套设于内保温层121 ;以及加热器123，设置于内保温层121和外保温层122之间，并电连接于控温装置13。温度依次降低只要满足还原反应、冷凝、保温的要求即可。
[0036]在一实施例中，参照图1，各段加热套12还可包括:热电偶124，穿设外保温层122、加热器123以及内保温层121并接触收容主体11，且连接于控温装置13 ;其中，热电偶124检测收容主体11的温度并将温度信号传递给控温装置13，进而控温装置13基于热电偶124检测的温度