[实用新型]一种制备六氟化硫的多室反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备六氟化硫的反应器，特别是一种氟气与熔融硫磺反应制备六氟化硫的多室反应器。

背景技术

六氟化硫常以氟气和硫直接反应的方式生产，具体方法有三类：1)气-固反应：氟气直接和固态硫接触反应；2)气-液反应：氟气和熔融硫反应；3)气-气反应：氟气和气态硫磺反应。

由于氟、硫反应是剧烈的放热反应，氟气与固体硫磺反应时反应温度不易控制，副产物多，后处理难度大，不适用于工业化生产。氟气与气态硫磺反应，是将硫磺加热到445℃(沸点)以上，使硫变成气态送入反应器与氟反应，该法也存在着反应温度难以控制的缺陷，同时反应器必须采用特殊的材质，也不适于工业化生产。氟气与熔融硫磺反应，是将反应器中的硫磺保持在熔融状态下与通入的氟气反应的，此法反应温度较易控制，是目前六氟化硫工业生产的主要方法。

如图1、2所示是现有技术的制备六氟化硫的装置示意图及俯视图，现有技术制备六氟化硫的反应装置包括熔硫器1，在熔硫器1的内部设置有液体挡板2和气体挡板3，在熔硫器1的一端、液体挡板2的一侧设置有硫磺加入口4，在液体挡板2的另一侧设置有氟气进口5，在反应装置的另一端设置有粗气六氟化硫出口6，在熔硫器的下部设置有电加热装置7，在反应装置的底部液相区设置有温度计8，在反应装置的上部设置冷却水夹套9，在熔硫器1的底部与液体挡板2之间有一通道10。

现有技术制备六氟化硫的反应过程是：固体硫磺通过硫磺加入口4加入加料区C中，融化后的液体硫磺通过通道10进入反应区D，再通过电加热装置维持硫磺融化汽化，并通过温度计8进行控制，氟气通过氟气进口5进入反应区D内与硫磺蒸汽反应，其中反应产生的热量由冷却水夹套9进行冷却，生成的六氟化硫气体从出口6进入下一道工序。

CN201089722Y公开了一种制备六氟化硫的装置，包括熔硫器和反应器，在熔硫器的上端设置有硫磺入口，在熔硫器的下端设置有排出口，熔硫器和反应器分开设置、并通过管道相通，在反应器壳体上分别设置有氟气入口、六氟化硫出口，在反应器内部设置有两块隔板。

CN203440075U公开了一种制备六氟化硫气体的装置，包括熔硫器和反应器，熔硫器与反应器通过液体硫磺出口管道相通。

在目前的六氟化硫工业生产中，一个反应器仅有一个反应空间，具有如下缺点：

1)反应器数量多，反应器的硫磺补加等操作较繁琐；

2)系统漏点相应较多，氟气转化率低，粗气中杂质含量也多；

3)在电解槽检修等原因导致反应器暂时停用状态下，需要加热维持硫磺处于熔融状态，产品能耗高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种制备六氟化硫的多室反应器。

本实用新型所述的制备六氟化硫的多室反应器，包括为加料区和反应区，其反应区由隔板分成至少两个反应室，每个反应室是一个氟气与液态硫磺反应的单元，隔板与多室反应器底部间留有通道。

本实用新型详细的技术方案是：一种制备六氟化硫的多室反应器，包括为加料区和反应区，反应区分为上下两部分，下部为液相室，上部由隔板分割成至少两个反应室，隔板与多室反应器底部间留有通道，每个反应室有设氟气进口和六氟化硫出口，加料区通过隔板与多室反应器底部间的通道与各个反应室相通，多室反应器上部设置有控温装置，多室反应器底部设置有硫磺加热器。其材质是低碳钢、不锈钢、镍或蒙乃尔合金等。

所述的多室反应器下部设置设置的硫磺加热器可为电加热器，供硫磺加热使用，将硫磺加热到熔点120℃以上，变为熔融状态；多室反应器上部设置有冷却水夹套，对氟气与硫磺反应过程产生的热量进行转移，且在反应器上部设置有反应室温度测温点。

根据生产或检修需要，可以关闭或开启其中任一或几个反应室。

本实用新型制备六氟化硫的多室反应器的使用过程是：

固态硫磺通过硫磺加料口11加入到加料区C，通过硫磺加热器19将固态硫磺加热熔化，温度控制在120～180℃，最佳温度在125～140℃，熔融的液态硫磺分布在液相室B区域；氟气通过氟气进口12平行于液相硫磺液面线20进入到反应室A区域内，通过测温套管13测温，硫磺与氟气进行化学反应，同时在冷却水夹套18中通入冷却水，对多室反应器进行控温，生成的六氟化硫从六氟化硫出口14进入到下段工序中。在反应过程中，根据液面的高低适时对加料区补加硫磺。