[發(fā)明專利]一種用于D4液體原材料的汽化裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011192522.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112266161B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉光;王昌軍;宋濤;謝校臻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 烽火通信科技股份有限公司;武漢烽火銳拓科技有限公司
• 主分類號(hào): C03B37/014
• 分類號(hào): C03B37/014
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 唐勇

本申請(qǐng)涉及一種用于D4液體原材料的汽化裝置及方法，屬于光纖預(yù)制棒OVD沉積工藝生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，其中，汽化裝置包括沿D4液體流動(dòng)方向依次連接的吸附D4液體內(nèi)水分的液體供料裝置、將D4液體霧化成霧滴的霧化器、將霧化成霧滴的D4液體蒸發(fā)成D4蒸汽的蒸發(fā)器以及輸送D4蒸汽并收集D4蒸汽中高沸點(diǎn)雜質(zhì)的蒸汽管道，霧化器還連接有高純載氣裝置。本申請(qǐng)對(duì)D4液體進(jìn)行汽化處理過程中首先通過液體供料裝置對(duì)D4液體內(nèi)的水分進(jìn)行吸附，可以顯著減少D4液體的水分含量，避免了D4液體在汽化過程中分子環(huán)斷裂。在蒸汽管道內(nèi)D4蒸汽垂直上升流動(dòng)，位于D4蒸汽內(nèi)的高沸點(diǎn)雜質(zhì)受到自身重力作用而下落與D4蒸汽分離，提高了光纖預(yù)制棒的良品率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光纖預(yù)制棒OVD沉積工藝生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于D4液體原材料的汽化裝置及方法。

背景技術(shù)

八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)常溫下為一種液體(熔點(diǎn)17-18℃)，近年來被廣泛用作光纖預(yù)制棒OVD沉積工藝的原料。基于D4的光纖預(yù)制棒OVD沉積工藝過程為：外圍供料單元將D4液體輸送到汽化裝置，通過加熱汽化為高溫的D4蒸汽，然后輸送到噴燈處，在氫-氧焰或烷烴-氧焰的高溫條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成微小的二氧化硅顆粒，不斷地附著在靶棒上形成一定密度、外形均勻的疏松體。相對(duì)于傳統(tǒng)的四氯化硅原料，D4不含鹵素元素，沉積過程中時(shí)不產(chǎn)生酸性的鹵化氫氣體，降低了配套的廢氣處理成本。

基于D4的光纖預(yù)制棒OVD沉積工藝中，D4的汽化過程是很重要的環(huán)節(jié)，有一定的技術(shù)難度。體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1.上游化工廠供應(yīng)的D4原材料純度問題；化工廠提供的D4原材料純度一般不高于99.5％，雜質(zhì)主要是≥40ppm的水和高沸點(diǎn)的雜質(zhì)(如D3、D5等)。水的存在，會(huì)促進(jìn)D4在汽化過程中分子環(huán)斷裂，形成大分子的鏈狀聚合物，即產(chǎn)生“凝膠”現(xiàn)象，直接導(dǎo)致OVD沉積工藝沉積過程的中斷，降低了良品率。

而高沸點(diǎn)雜質(zhì)是以液體小顆粒的形式混入D4蒸汽，不能完全燃燒分解，直接附著在光纖預(yù)制棒疏松體上，最終在光纖預(yù)制棒內(nèi)部形成肉眼可見的白色顆粒物缺陷，降低了良品率。這兩方面由于D4原材料純度因素降低光纖預(yù)制棒的良品率問題。

2.D4本身的物理化學(xué)特征；D4常壓下沸點(diǎn)為175℃，屬于高沸點(diǎn)液體。光纖預(yù)制棒OVD沉積工藝單個(gè)噴燈需要的D4流量較大，可達(dá)100g/min，并且要求流量均勻和穩(wěn)定。現(xiàn)有的常規(guī)汽化方法，如鼓泡法、煮沸蒸發(fā)法，不能實(shí)現(xiàn)D4這種高沸點(diǎn)液體，大流量蒸汽輸出的需求。

汽化裝置是基于D4原材料的光纖預(yù)制棒OVD沉積設(shè)備的關(guān)鍵部件，相關(guān)技術(shù)中也有采用將加熱的容器或者毛細(xì)管浸潤于高溫導(dǎo)熱油脂內(nèi)部，但導(dǎo)熱油脂存在熱脹冷縮的效應(yīng)，難免會(huì)產(chǎn)生泄漏，存在污染風(fēng)險(xiǎn)、安全風(fēng)險(xiǎn)，并且提高了維護(hù)難度。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種用于D4液體原材料的汽化裝置及方法，以解決相關(guān)技術(shù)中D4液體原材料含水量和高沸點(diǎn)雜質(zhì)含量高，導(dǎo)致D4液體原材料純度低，進(jìn)而降低光纖預(yù)制棒的良品率問題。

本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面提供了一種用于D4液體原材料的汽化裝置，所述汽化裝置包括沿所述D4液體流動(dòng)方向依次連接的吸附所述D4液體內(nèi)水分的液體供料裝置、將所述D4液體霧化成霧滴的霧化器、將霧化成霧滴的D4液體蒸發(fā)成D4蒸汽的蒸發(fā)器以及輸送D4蒸汽并收集D4蒸汽中高沸點(diǎn)雜質(zhì)的蒸汽管道，所述霧化器還連接有高純載氣裝置。

在一些實(shí)施例中：所述液體供料裝置包括分子篩過濾器，所述分子篩過濾器包括分子篩吸附塔和過濾器，所述分子篩吸附塔的出口與所述過濾器的入口連接，所述分子篩吸附塔內(nèi)填充有用于吸附所述D4液體水分的分子篩顆粒；所述過濾器用于過濾D4液體中分子篩顆粒的雜質(zhì)。

在一些實(shí)施例中：所述分子篩吸附塔內(nèi)還設(shè)有金屬濾網(wǎng)，所述金屬濾網(wǎng)用于初級(jí)過濾D4液體中分子篩顆粒的雜質(zhì)；所述過濾器包括濾殼和位于濾殼內(nèi)的精密濾芯，所述精密濾芯由外向內(nèi)設(shè)有多層，多層所述精密濾芯的過濾孔徑逐漸縮小，所述分子篩吸附塔和過濾器的外壁均包覆有加熱保溫裝置。