新型填料微通道反应装置

技术领域

本发明涉及PCVD级光纤四氯化硅制备领域，更为具体地，涉及一种新型填料微通道反应装置。

背景技术

光化学反应器是PCVD级光纤四氯化硅制备的关键核心设备，通常采用微通道光化学反应器，微通道光化学反应器独特的心型结构设计，保证了高效传热与传质，并具有良好的使用灵活性。

但长时间运行反应器会在各个心型结构内逐渐积累气体形成气泡，并且气泡会随着时间而增大增多。

因此，亟需一种能够抑制大气泡的形成的新型填料微通道反应装置。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种新型填料微通道反应装置，以解决长时间运行反应器会在各个心型结构内逐渐积累气体形成气泡，并且气泡会随着时间而增大增多的问题。

本发明提供的新型填料微通道反应装置，包括反应器，

所述反应器用于进行光氯化反应；

所述反应器包括反应器入口、连接所述反应器入口的反应舱室、连接所述反应舱室的反应器出口，其中，

所述反应舱室包括结构室；且，

在所述结构室内设置有挡板、丝网；其中，

所述挡板用于增加所述反应器的湍动能；

所述丝网用于对所述反应室内形成的气泡进行切割和破碎。

优选地，所述反应器入口连接有四氯化硅原料罐、氯气储罐；其中，

所述四氯化硅原料罐用于存放四氯化硅原料；

所述氯气储罐用于存储高纯氯气。

优选地，所述反应器出口连接有气提塔，所述气提塔用于对所述反应器出口排出的反应后物料进行气体脱除。

优选地，所述反应舱室包括至少两个结构室；

所述结构室之间通过连接管相串联。

优选地，所述结构室为心型结构室。

优选地，所述挡板为U型有机玻璃挡板。

优选地，所述丝网设置在所述U型挡板的后端。

优选地，所述丝网为有机玻璃丝或不锈钢丝；且，所述有机玻璃丝或不锈钢丝的直径为0.1-0.6mm。

优选地，所述丝网为盘丝饼状。

优选地，所述结构室至少包括一个丝网；

若所述丝网的数量大于一个，则所述丝网在所述结构室内并排设置，且每排丝网之间的间距为0.6-2mm。

从上面的技术方案可知，本发明提供的新型填料微通道反应装置包括反应器，反应器用于进行光氯化反应；反应器包括反应器入口、连接反应器入口的反应舱室、连接反应舱室的反应器出口，反应舱室包括结构室，在结构室内设置有挡板、丝网，该挡板用于增加所述反应器的湍动能，该丝网用于对所述反应室内形成的气泡进行切割和破碎，通过在结构室内设置丝不仅能够提供较高的湍动能，还能够减少大气泡的产生和存在，增大气液接触面积，从而有利于化学反应的进行和效率。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明书内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的新型填料微通道反应装置的示意图；

其中的附图标记包括：1、反应器入口，2、反应器出口，3、连接管，4、结构室，5、挡板，6、丝网。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

现有的反应器若长时间运行，则会在反应器的各个心型结构内逐渐积累气体形成气泡，并且气泡会随着时间而增大增多。

针对上述问题，本发明提供一种新型填料微通道反应装置，减少大气泡的产生和存在，增大气液接触面积，提高化学反应的效率。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的新型填料微通道反应装置，图1为根据本发明实施例的新型填料微通道反应装置的示意图。

如图1所示，本发明提供的新型填料微通道反应装置，包括反应器，该反应器用于进行光氯化反应，反应器包括反应器入口1、连接该反应器入口1的反应舱室、连接反应舱室的反应器出口2，其中，反应舱室包括结构室4，在本实施例中，反应舱室包括至少两个结构室4，各个结构室4之间通过连接管3相串联，该结构室的具体表现形式不作具体限制，在本实施例中，该结构室4为心型结构室，即如附图1所示，其截面为心形，整个结构室的形态为心型。

在图1所示的实施例中，在结构室4内设置有挡板5、丝网6，该挡板5用于增加反应器的湍动能，该丝网6用于对该反应室内形成的气泡进行切割和破碎，如此，克服现有的反应器若长时间运行，则会在反应器的各个心型结构内逐渐积累气体形成气泡，并且气泡会随着时间而增大增多的问题。

在图1所示的实施例中，反应器连接有四氯化硅原料罐(图中未示出)、氯气储罐(图中未示出)；具体的连接方式及连接位置不作具体限制，在本实施例中，反应器入口1连接有四氯化硅原料罐、氯气储罐，该四氯化硅原料罐用于存放四氯化硅原料，该四氯化硅原料为OVD级光纤四氯化硅，该氯气储罐用于存储高纯氯气，从而使OVD级光纤四氯化硅与氯气储罐中的氯气在紫外光线的照射下在反应器中将四氯化硅中的三氯氢硅和其它甲基氯硅烷反应掉。

在图1所示的实施例中，反应器连接有气提塔(图中未示出)，具体的连接位置及连接方式不作具体限制，在本实施例中，反应器出口2连接有气提塔，该气提塔用于对反应器内排出的反应后物料进行气体脱除，即通过在气提塔底部通入高纯氮气来脱除反应产生的氯化氢气体和未反应的氯气，而后从气提塔底部采出物料，并将该物料置入精馏塔脱轻和脱重，再从精馏塔塔顶采出PCVD级光纤四氯化硅，从而完成PCVD级光纤四氯化硅产品的制备。

在图1所示的实施例中，挡板5的材质及型号不作具体限制，在本实施例中，该挡板5为U型挡板，且为有机玻璃挡板，以能更好地增加反应器的湍动能，在本实施例中，丝网6设置在U型挡板的后端，从而不仅增加微反应器的湍动能，且不断对形成的气泡进行切割和破碎，避免大气泡的形成，同时增大气液接触面积，增加化学反应速率。

在图1所示的实施例中，丝网6的具体表现形式不作具体限制，可以为并排式的丝网，也可以是单个有一定厚度的丝网，可以由类似头发丝似的硬丝状物形成盘丝饼状的丝网，也可以并排设置网状物，在本实施例中，采用,盘丝饼状的丝网，在结构室4至少包括一个丝网，若丝网的数量大于一个，则丝网6在结构室内并排设置，且每排丝网6之间的间距为0.6-2mm，每排丝网均由类似头发丝似的硬丝状物交相盘错而成，该类似头发丝似的硬丝状物不作具体限制，在本实施例中为有机玻璃丝或不锈钢丝；且，该有机玻璃丝或不锈钢丝的直径为0.1-0.6mm，以使该有机玻璃丝或不锈钢丝形成盘丝饼状，即小型的钢丝球状，从而使整个丝网6具有强力的气泡切割作用，同时又能保证一定的空隙率，在本实施例中，该孔隙率为20％，即网孔面积/总面积＝20％，如此，在保证切割气泡的同时，保证反应的物料能够顺利的从置有丝网的结构室中流过。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的新型填料微通道反应装置包括反应器，反应器用于进行光氯化反应；反应器包括反应器入口、连接反应器入口的反应舱室、连接反应舱室的反应器出口，反应舱室包括结构室，在结构室内设置有挡板、丝网，该挡板用于增加所述反应器的湍动能，该丝网用于对所述反应室内形成的气泡进行切割和破碎，通过在结构室内设置丝网不仅能够提供较高的湍动能，还能够减少大气泡的产生和存在，增大气液接触面积，从而有利于化学反应的进行和效率。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的可替换消能孔板模型试验装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的可替换消能孔板模型试验装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。