[發明專利]一種反應爐爐體的熔鹽換熱控溫裝置及方法

有效

• 申請號: 201410001271.9
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN104762487A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 王力軍;田麗森;尹延西;胡志方;江洪林;羅遠輝;陳松
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C22B9/04
• 分類號: C22B9/04
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

技術領域

本發明涉及一種反應爐爐體的熔鹽換熱控溫裝置及方法。

背景技術

碘化提純原理是在真空密閉容器中，碘蒸汽在較低溫度下與被提純金屬發生反應，生成揮發性碘化物，這些碘化物在較高溫度的母絲上離解成金屬和碘蒸汽，金屬沉積在熾熱母絲上，使母絲長大，而碘蒸汽返回原料區繼續與原料金屬反應，過程反復進行。實現過程的關鍵是在反應設備中控制兩個不同的溫度條件，即絲溫和料溫（即爐溫）。其中，絲溫是由直接在母絲上施加電壓而獲得的，通過調節電極電壓來控制。料溫是被提純金屬與碘作用生成碘化物的溫度。在合適的溫度下，生成易揮發的金屬四碘化物，而當溫度升高后易于生成較不易揮發的低價碘化物(MeI3，MeI2)，而使金屬沉積速度下降。

因此，為保證碘化提純反應的高效進行，必須將料溫控制在一定的范圍內，使原料與碘生成易揮發的四碘化物。然而，隨著爐體內部碘化反應的進行，母絲功率逐漸變大，產生的熱量無法及時有效的排出，造成料溫（爐體溫度）不斷升高，且各處溫度不一，嚴重影響碘化提純效率。為解決這樣的問題，現在采用的技術手段一是電阻絲加熱和風冷控溫相結合的方法來維持爐內料溫的恒定。其中風冷控溫通常采用底部吹風的方法，在吹風過程中，由于各處風壓不同，很難達到使反應爐爐體各處溫度均勻降低的效果，且控溫精度較差；二是由熔鹽加熱爐，換熱器和熔鹽槽等組成的熔鹽換熱控溫方法，優點是控溫精度較高，缺點是結構復雜，成本高，熔鹽極易堵塞管道，且不能靈活適用于碘化過程的間歇生產和連續生產，降低了生產效率。有鑒于此，本發明研究開發了一種反應爐爐體的熔鹽換熱控溫裝置及方法。

發明內容

本發明的目的是針對現有反應爐溫度控溫過程中存在的控溫精度較低、控溫裝置復雜、需連續生產等問題，提供一種反應爐爐體的熔鹽換熱控溫裝置及方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種反應爐爐體的熔鹽換熱控溫裝置，該裝置包括反應器和可容納反應器的鹽浴爐，所述的鹽浴爐的側壁上設置冷卻水套和加熱電阻絲，所述的鹽浴爐內設置監測熔鹽溫度的熱電偶、均勻熔鹽溫度的攪拌器及在攪拌過程中引導熔鹽流向的導流管。

所述的熔鹽是由質量比為1：1的NaNO3和KNO3所組成的混合熔鹽。

所述的冷卻水套設置于鹽浴爐側壁的上段，所述的熱電阻絲設置于鹽浴爐側壁的下段，分別用于冷卻和加熱鹽浴爐中的熔鹽。

所述的攪拌器深入鹽浴爐中，上端通過皮帶和皮帶輪與電動機相連，以獲得電動機提供的動力。所述攪拌器的作用在于產生渦流，使得鹽浴爐中熔鹽溫度趨于均勻。所述導流管的作用在于在攪拌過程中引導鹽浴爐上部溫度較低的熔鹽運行至鹽浴爐下部，將熔鹽爐下部溫度較高的熔鹽擠壓至熔鹽爐上部，形成循環，保證熔鹽爐上下部溫度趨于一致。

所述的鹽浴爐的外部（外周）還設有起支撐保護作用的外殼，外殼上可設置支架，用于安裝電動機、皮帶和皮帶輪。

一種反應爐爐體的熔鹽換熱控溫方法，包括以下步驟：

ⅰ.將熔鹽加入到鹽浴爐中，開啟熱電阻絲電源，加熱使鹽浴爐中的熔鹽熔化；

ⅱ.將反應器吊入熔鹽中，同時開啟攪拌器，在攪拌器的作用下使反應器的溫度均勻升高至所需溫度；

ⅲ.在反應進行過程中，當反應器的溫度過高時，關閉熱電阻絲電源，打開冷卻系統，控制冷卻水套中冷卻水流量，在攪拌器的渦流作用下，熔鹽溫度均勻降低，促使反應器溫度均勻降低，從而使反應器溫度始終維持在理想溫度范圍；

ⅳ.反應結束后，將反應器吊出，待冷卻至室溫后出爐。關閉電源，熔鹽自然冷卻至室溫。

本發明的控溫裝置具有結構簡單、控溫精度高、操作簡單、易于維護的特點，提高了生產效率，解決了關鍵技術性問題。

本發明實現了間歇生產與連續生產的靈活轉化，既可用于連續生產，又可用于間歇生產，提高了生產效率。同時，本裝置及方法能夠有效的保證反應器溫度均勻穩定，始終維持在理想溫度范圍之內，且控溫精度高，極大的提高了反應效率。

附圖說明

圖1是本發明的反應爐爐體的熔鹽換熱控溫裝置示意圖。

主要附圖標記：

1?反應器????2??熱電偶

3?冷卻水套??4??熱電阻絲

5?鹽浴爐????6??外殼

7?熔鹽??????8??導流管

9?攪拌器????10?電動機

11??支架????12??皮帶

13??皮帶輪??14??反應器蓋子

具體實施方式