Реактор для фторирования углеграфитовых материалов

Реактор для фторирования углеграфитовых материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

<ц861298 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 26.12.79 (21) 2858683/23-26 (5l)M. Кд. с присоединением заявки №

С 01 В 31/00

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 07,09.81 (53) УДК 661.666. .1 (088.8) И. Я. Бицютко, В. А.Вульф, И. Г. Гу

С. Г. Зайчиков, Ю. Н. Кузнецов, Н. В. и В. К. Щитников (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕАКТОР ДЛЯ ФТОРИРОВАНИЯ УГЛЕГРАФИТОВЫХ

М АТЕРИАЛОВ

Изобретения относится к области получении твердых соединений углерода со фтором фторированием порошкообразных или волокнистых углеграфитовых материалов. Получаемые соединения предназначены для применения в качестве электродов гальванических элементов, смазок, наполнителей композиционных материалов для изготовления вкладышей подшипников, фторированных алмазов и др.

Известен реактор для фторирования углеграфитовых материалов, включающий камеру с размещенными в ней углеграфитовым материалом, патрубками подачи и отвода газа, вибратор и высокочастотный генератор (1).

Однако данная конструкция реактора весьма

15 сложна и малопроизводительна.

Наиболее близким к изобретению является реактор для фторирования углеграфитовых материалов, содержащий камеру с установленными

20 в ней газопроницаемой оснасткой для размещения углеграфитового материала и патрубками подачи и отвода газа, и нагреватель, в котором размещается камера (2).

Недостатком данной конструкции реактора является то, что она не позволяет обеспечить поддержание оптимальной температуры в зоне реакции с требуемой точностью при загрузке в реактор количества фторируемого материала, приемлемого для промышленного масштаба производства. Этот недостаток обусловлен большой тепловой инерцией конструкции и наличием значительных тепловыделений в ходе фторирования и приводит к повышению рабочей температуры и, как следствие, к снижению выхода фторированного материала с необходимым соотношением углеро да со фтором или к ограничению количества материала, загружаемого в реактор.

13елью изобретения является повышение производительности реактора и выхода фторироваиного углеграфитового материала с требуемым соотношением углерода со фтором.

Поставленная цель. достигается за счет того, что реактор содер кит камеру с установленными в ней газопроницаемой оснасткой для углеграфитового материала, в которой размещен нагреватель, патрубками для подачи и отвопа

861298 газа, дополнительно — перфорированным кожухом над оснасткой и взаимосвязанными датчиком температуры, размещенным в утлеграфитовом материале, и регуляторами мощности нагревателя, расхода и состава газа. 5

На фиг. 1 изображена схема реактора (продольный разрез); на фиг. 2 — блок -схема управления реактора.

Реактор состоит из корпуса 1 и съемной крышки 2, образующих реакционную камеру 3, to снабженную патрубками 4 и 5 подачи и отвода газа, в которой горизонтально установлена газопроиицаемая оснастка 6 для углеграфитового материала, с размещенным в ней нагревателем 7, двумя сетками 8 и 9, между которыми размещен фторируемый углеграфитовый материал 10, прижимным кольцом 11 и съемным перфорированным кожухом 12, Нижняя часть корпуса до уровня газопроницаемой оснастки покрыта слоем теплоизоляции 13. В слой утлеграфитого вого материала введен датчик 14 температуры .

Все элементы конструкции, контактирующие с фтором, выполнены из никеля.

Датчик температуры 14 электрически связан с командным устройством 15 и регуляторами

17 и 18 мощности нагревательного устройства

16 расхода газов (фтора 17 и инертного носителя, например аргона 18). Регуляторы расхода газов размещаются соответственно на трубопроводах 19 и 20, соединенных со смесительным устройством 21, находящимся в соединении с зо патрубком 4 подачи газа камеры 3. Вьптускной патрубок 5 соединен трубопроводом с газоочистительным устройством 22.

Предлагаемый реактор работает следующим образом.

С корпуса 1 с теплоизоляцией 13 снимают крышку 2, кожух 12, прижимное кольцо 11, прижимную сетку 9, На сетку 8 с размером ячейки меньшим, чем размер частиц материала, помещают утлеграфитовый материал 10 (лоро- 4о шок, гранулы, ткань), предназначенный для фторирования. В обратной последовательности операций производят сборку реакционной камеры 3. Включают подачу инертного газа пс трубопроводу 20, затем включают нагреватель- 45 ное устройство 7. При выходе реактора на рабочий температурный режим по сигналу датчика 14 температуры командное устройство 15 включает подачу фтора по трубопроводу 19 и при помощи регуляторов 17 и 18 расхода газов устанавливают состав и расход газа, проходящего последовательно через смесительное устройство 21, входной патрубок 4, гаэопроницаемую оснастку 6, .обрабатываемый материал

10, реакционную камеРУ 3, выходной патрубок

5 и газоочистительное устройство 22. С помощью регулятора мощности нагревательного устройства 16 поддерживают заданный температурный режим в реакционной камере. После достижения необходимой степени фторирования обраба тываемого углеграфитового материала, ottðåäåляемой длительностью проведения процесса фторирования, командное устройство 15 выключает нагревательное устройство 7 и прекращает подачу фтора в смесительное устройство 21. После охлаждения обрабатываемого материала до заданной температуры командное устройство 1S отключает подачу инертного газа.

После этого производят выгрузку продукта —фторированного утлерода — в последовательности операций, предшествующих загрузке материала в реактор.

Использование предлагаемого реактора обеспечивает в отличие от известного меньшую тепловую инерцию всего устройства, что облегчает оперативное управление рабочей температурой процесса фторирования (с точностью до +2 С) беэ ограничения количества обрабатываемого углеродного материала при загрузке реактора иэ расчета 100 кг на 1 м рабочей поверхности газопроницаемой оснастки при 100% — ном выходе твердого фторированного углерода с требуемым соотношением углерода и фтора.

Формула изобретения

1. Реактор для фторирования углеграфитовых материалов, содержащий камеру с установленными в ней газопроницаемой оснасткой для углеграфитового материала и патрубками подачи и отвода газа, и нагреватель, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности реактора и выхода фторированного углеграфитового материала с требуемым соотношением углерода со фтором, нагреватель размещен в оснастке.

2, Реактор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен перфорированным кожухом, расположенным в камере над оснасткой.

3. Реактор по и. 1, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что он дополнительно снабжен взаимосвязанными датчиком температуры, размещенным в углеграфитдвом материале, и регуляторами мощности нагревателя, расхода и состава газа, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США Р 3904501, кл. 204 — 164, опублик. 09.09.75.

2. Патент США Р 3674432, кл. 23 — 205, опублик. 04.07.72 (прототип) .

861298

Составитель В. Иванов

Техред, А. Ач

Редактор Н. Потапова

1 оРРектоР В. Сиицкая

Под нсное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород; ул. Проектная, 4 а

Заказ 6443/2 Тираж 505

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5