[实用新型]无水三氯化铝沸腾式连续升华装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种升华装置，尤其是在生产气态无水三氯化铝时使用的沸腾式连续升华装置。

背景技术

气相法生产纳米级三氧化二铝的方式是将大于250℃的气态三氯化铝、空气和氢气混合在特定的燃烧炉内燃烧成纳米级三氧化二铝，再经过聚集、脱酸、脱水，真空包装成为产品。其中，三氯化铝只有固态和气态两种状态，固态三氯化铝加热到180度后直接升华为气态的三氯化铝。由于三氯化铝没有液态状态，所以不能用泵的方式连续给料气化。因此将固态三氯化铝连续升华为气态无水三氯化铝是气相法生产纳米级三氧化二铝过程中最重要的环节。

中国专利CN2896168Y号所公开的“升华提纯无水三氯化铝用的电热炉”专利(申请号：200620019993.8)，由保温材料制成的封闭的炉膛，炉膛的底部设置电热体，炉膛的上部水平设置升华瓶托架，炉膛的顶部开设四个升华瓶入孔，托架上部的炉膛内设置温度控制传感器；电热体可以是电热丝，升华瓶入孔处可以设置钢丝网兜。这项专利的不足之处在于：这个结构无法解决固态三氯化铝受热后板结而影响升华效率的问题，也无法连续均匀地生产气态无水三氯化铝。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种无水三氯化铝沸腾式连续升华装置，在解决固态三氯化铝受热后板结而影响升华效率问题的同时，实现连续均匀地生产气态无水三氯化铝。

为了达到上述目的，本实用新型提供的无水三氯化铝沸腾式连续升华装置具有壳体、加料结构、气体循环结构、加热结构和出料口，其中，所述壳体由不锈钢制造，壳体内部有一气化内腔；所述加料结构具有星型粉体给料阀和外罩，所述外罩安置在壳体上面，所述星型粉体给料阀安置在外罩顶端；所述气体循环结构具有循环气出口、循环气进口、变频式热风机、通气管、上隔板、下隔板、侧围壳和循环气分配腔；所述上隔板安置在壳体下部，所述下隔板固定在上隔板下面，所述侧围壳固定在上隔板和下隔板之间，上隔板、下隔板和侧围壳构成循环气分配腔；上隔板具有固定孔和通气孔，下隔板具有固定孔；所述循环气出口位于壳体左侧上部并与气化内腔连通，所述循环气进口位于壳体左侧下部并与循环气分配腔连通，所述变频式热风机通过通气管连接循环气出口和循环气进口；所述加热结构具有电加热管、开关和连接线，所述电加热管具有不锈钢外壳，电加热管为U型管，电加热管穿过上隔板和下隔板上的固定孔以倒立方式固定在气化内腔下部；所述开关和连接线安置在下隔板下面，连接电源和电加热管；出料口位于壳体右侧上部并与气化内腔连通。另外，星型粉体给料阀、电加热管和变频式热风机为已有技术，其具体的结构和连接方式这里就不再赘述了；电加热管在上隔板和下隔板之间的部分不产生热量，这样能够避免循环气分配腔的气体温度升高。

为进一步使本实用新型适于应用，所述气化内腔的直径为0.5～1米，气化内腔的高度为0.8～1.5米。气化内腔直径小于0.5米或者高度小于0.8米，则气态三氯化铝的供给满足不了年产1000吨气相法三氧化二铝的生产；气化内腔直径大于1米或者高度大于1.5米，则造成不必要的材料浪费和能源消耗。

为进一步使本实用新型适于应用，所述变频式热风机为耐高温在300度以上的变频式热风机。

为进一步使本实用新型适于应用，所述上隔板通过法兰连接固定在壳体下部，上隔板、下隔板和侧围壳通过焊接固定为一体。这样便于快速更换易损部件。

为进一步使本实用新型适于应用，所述电加热管的数量为50～80根，并将这些电加热管分为多组，每组电加热管由一个开关单独控制，这样利于控制气化内腔内的温度。电加热管的数量小于50根则不利于供热的均匀性和可控性，电加热管的数量大于80根则占用气化内腔太多的空间。

为进一步使本实用新型适于应用，所述气化内腔的内壁上安置有温度传感器，所述温度传感器通过数据线与外部的温度显示器连接。

当本实用新型使用时，先将三氯化铝粉体通过星型粉体给料阀加入到气化内腔内，通过电加热管将气化内腔内的温度上升到250度左右，三氯化铝粉体开始气化；启动变频式热风机将气化内腔内的高温气体从循环气出口抽出，并通过循环气进口、循环气分配腔和上隔板的通气孔吹入气化内腔底部，将气化内腔底部的三氯化铝粉体吹动并处于“沸腾”状态；三氯化铝粉体的持续气化推动气化内腔内的气压不断升高，在气化内腔内的气压达到一定数值后开启出料口，将气态无水三氯化铝持续供给下一个工序，而控制星型粉体给料阀持续加入三氯化铝粉体的数量将决定气态无水三氯化铝的持续供给量。