[发明专利]一种四氟化碳反应器、反应系统及四氟化碳生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及四氟化碳生产技术领域，具体说是一种四氟化碳反应器、反应系统及四氟化碳生产工艺。

背景技术

现有的四氟化碳生产工艺，通常是将氟气通入装有碳的四氟化碳反应器内，使氟气与碳反应而生成四氟化碳气体。生产所采用的四氟化碳反应器，通常是在反应器本体的底部设置氟气进口和清渣口，在反应器本体的顶部设置四氟化碳出口和加碳口，反应器本体内靠近底部的位置设置有孔板托盘，反应器本体外设置有用于给反应器本体降温的水冷外夹套。在生产过程中，四氟化碳反应器底部的氟气进口与氟气源（提供氟气来源的装置）相连接，由氟气源向反应器内输入氟气，四氟化碳反应器顶部的四氟化碳出口与四氟化碳收集装置相连接，由四氟化碳收集装置来收集反应所得的四氟化碳气体，生产所需的碳由加碳口加入四氟化碳反应器内并落到孔板托盘上，碳与氟气反应生成四氟化碳气体及废渣，产生的废渣由清渣口排出。这样，由包括氟气源、四氟化碳反应器和四氟化碳收集装置在内的各个装置所组成的系统即为四氟化碳反应系统。

采用上述的四氟化碳反应器、反应系统以及生产工艺，存在以下较大缺陷：当氟气从反应器本体底部的氟气进口进入反应器本体后，氟气首先与孔板托盘上的碳进行接触，使大部分氟气在孔板托盘处与碳进行反应，只有少部分的氟气继续上升与孔板托盘上方还未落到孔板托盘上的新加入的碳接触，而新加入的碳下落到孔板托盘上后，反应过程还是在孔板托盘处进行，使整个反应过程始终在孔板托盘处进行。而氟气与碳反应是一种强放热反应，虽然反应器本体采用了水冷外夹套降温，但对于持续在孔板托盘处反应产生的大量热量无法及时带走，造成孔板托盘的局部烧毁现象严重，需经常更换孔板托盘，大大增加了生产成本和降低生产效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效避免孔板托盘烧毁的四氟化碳反应器、反应系统及四氟化碳生产工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：

一种四氟化碳反应器，包括反应器本体，所述反应器本体的顶部设有氟气进口和加碳口，所述反应器本体的底部设有四氟化碳出口和清渣口，所述反应器本体内位于所述加碳口的下方设置有孔板托盘，所述反应器本体外设置有用于给反应器本体降温的水冷外夹套。

其中，所述水冷外夹套的冷却水进口位于所述反应器本体的底部，所述水冷外夹套的冷却水出口位于所述反应器本体的顶部。

其中，所述孔板托盘靠近所述反应器本体的底部，所述反应器本体上还设有温度计，所述温度计伸入反应器本体内且位于孔板托盘和四氟化碳出口之间。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：

一种四氟化碳反应系统，包括氟气源、四氟化碳反应器和四氟化碳收集装置，所述四氟化碳反应器包括反应器本体，所述反应器本体的顶部设有氟气进口和加碳口，所述氟气进口与所述氟气源相连接，所述反应器本体的底部设有四氟化碳出口和清渣口，所述四氟化碳出口与所述四氟化碳收集装置相连接，所述反应器本体内位于所述加碳口的下方设置有孔板托盘，所述反应器本体外设置有用于给反应器本体降温的水冷外夹套。

其中，所述水冷外夹套的冷却水进口位于所述反应器本体的底部，所述水冷外夹套的冷却水出口位于所述反应器本体的顶部。

其中，所述孔板托盘靠近所述反应器本体的底部，所述反应器本体上还设有温度计，所述温度计伸入反应器本体内且位于孔板托盘和四氟化碳出口之间。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案三为：

一种四氟化碳生产工艺，采用如权利要求1至3任意一项所述的四氟化碳反应器，包括以下步骤：

步骤1、将氟气由反应器本体顶部的氟气进口送入反应器本体内；

步骤2、进入反应器本体内的氟气与反应器本体内的碳反应生成四氟化碳气体；

步骤3、生成的四氟化碳气体由反应器本体底部的四氟化碳出口收集。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：由于氟气进口设置在四氟化碳反应器的顶部，四氟化碳出口设置在四氟化碳反应器的底部，因此氟气大部分是先与加碳口落下的碳进行接触反应，反应过程从反应器本体的上部开始，然后再逐步下移，避免反应长时间集中于某一局部，反应产生的热量也可以更均匀地分布在反应器本体内，及时的通过反应器本体外设置的水冷外夹套传递出去，从而有效避免了孔板托盘或其它局部区域出现过热、烧毁的现象，提高了设备的整体散热效果，使设备的使用寿命得以延长，生产成本得以下降，生产过程得以持续稳定地进行。

附图说明