一种制备高纯度氩气的固定床反应器制造技术

一种制备高纯度氩气的固定床反应器，包括反应器和设于反应器内部的载氧体，所述反应器包括反应器上封头、第一筒体、第二筒体和反应器下封头，所述反应器上封头、第一筒体、第二筒体和反应器下封头为依次连接的整体，所述反应器上封头设有进料口，所述第一筒体上设有第一进液口和第一出液口，本发明专利技术使反应在更加均一稳定的条件下进行，提高反应效率，本发明专利技术不需要再额外加入氧气，避免了因燃烧不充分而造成的氧气污染，在低温下即可发生反应，且还原深度高，钯原子的加入可以进一步提高CuCoFeO

【技术实现步骤摘要】
一种制备高纯度氩气的固定床反应器
本专利技术涉及固定床反应器，尤其涉及一种一种制备高纯度氩气的固定床反应器。
技术介绍
在单晶硅生产制备过程中，目前，多采用纯氩气气氛拉晶工艺。氩气是惰性气体，它作为一种保护气体包围在单晶硅和多晶硅的液面周围，可以保护单晶硅和多晶硅不被氧化。而且，由于氩气在单晶炉内是流动的，所以还可以挥发物，可以防止单晶硅或多晶硅液被沾污，而影响单晶硅的产品质量。另外，氩气从上而下形成均匀的层流从晶体表面掠过，可以带走结晶潜热，从而可以保证单晶硅正常生长。然而单晶硅的生产所需的氩气纯度要求达到99.999％并且消耗量大，经过一次单晶硅生产工艺后，氩气会受到CO、H2等杂质气体的污染，导致纯度下降无法再次使用。高纯氩气在单晶硅的生产过程的一次性使用，不可避免的提高了生产成本。如果能将被CO、H2等杂质气体污染的氩气纯化，重新获得高纯度氩气，那必然可以降低生产成本，促进行业发展，现有的反应器还达不到标准。
技术实现思路
一种制备高纯度氩气的固定床反应器，包括反应器和设于反应器内部的载氧体，所述反应器包括反应器上封头、第一筒体、第二筒体和反应器下封头，所述反应器上封头、第一筒体、第二筒体和反应器下封头为依次连接的整体，所述反应器上封头设有进料口，所述第一筒体上设有第一进液口和第一出液口，所述第二筒体上设有第二进液口和第二出液口，所述反应器下封头下部设有出料口，所述第一筒体内固定有第一管板和第二管板，所述第一管板和第二管板上固定有竖向设置的反应管，所述反应管内装填有载氧体，所述第二筒体内固定有第三管板和第四管板，所述第三管板和第四管板之间固定有横向设置的过液管，所述过液管间隔部分装填有载氧体。所述第一筒体内还设有多个折流板。所述固定床反应器的温度为150-200℃。所述载氧体为M-CuCoFeO4/Al2O3载氧体。所述M为Ag或Pd。所述M为Pd。所述M-CuCoFeO4/Al2O3载氧体的制备方法如下：S1：将无机铜盐、无机钴盐、无机铁盐加入到水中，搅拌混合均匀得到均一溶液，再加入聚乙二醇、柠檬酸、多孔Al2O3，搅拌升温至80-95℃，反应10-15h，得到凝胶；S2：将所述凝胶置于100-120℃下干燥10-15h；S3：再一次升温至300-500℃下煅烧2-5h，再二次升温至700-900℃下煅烧2-5h，冷却后研磨筛分，得到前驱体；S4：将所述前驱体分散在含乙酸钯或硝酸银的甲醇水溶液中，超声20-30min后，滤出，置于高压汞灯下照射10-20h后，水洗后干燥即可。本专利技术的有益效果为：所述第一筒体内通过设置多个折流板，从而分隔开多个催化反应区，从而降低单个反应区的厚度，减小了催化剂床层的温升，同时降低单个床层的压降，使反应在更加均一稳定的条件下进行，第二筒体进一步催化时，改为横向设置的催化反应区，从而能够保证温升正常的情况下提高反应效率；本专利技术中的Pd-CuCoFeO4/Al2O3载氧体在CO、H2等杂质气体的燃烧时可以提供燃烧所需要的氧，不需要再额外加入氧气，避免了因燃烧不充分而造成的氧气污染，CuCoFeO4的氧迁移能垒低，且氧空位形成能较低，在低温下即可发生反应，且还原深度高，钯原子的加入可以进一步提高CuCoFeO4的供氧活性，提高CO、H2等杂质气体的反应速度，Al2O3的加入利用双金属的协同作用提高载氧体活性的同时，Al3+的加入也提高了载氧体的稳定性，具有广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术的整体结构图。附图标记：1、进料口；2、反应器上封头；3、进料分布器；4、第一管板；5、载氧体；6、反应管；7、第一进液口；8、第一出液口；9、第一筒体；10、第二筒体；11、第二出液口；12、第二进液口；13、第三管板；14、第二管板；15、第四管板；16、过液管；17、支脚；18、出料口；19、反应器下封头；20、折流板。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例：参照图1，一种制备高纯度氩气的固定床反应器，包括反应器和设于反应器内部的载氧体5，所述反应器包括反应器上封头2、第一筒体9、第二筒体10和反应器下封头19，所述反应器上封头2、第一筒体9、第二筒体10和反应器下封头19为依次连接的整体，所述反应器上封头2设有进料口1，所述第一筒体9上设有第一进液口7和第一出液口8，所述第二筒体10上设有第二进液口12和第二出液口11，所述反应器下封头19下部设有出料口18，所述第一筒体9内固定有第一管板4和第二管板14，所述第一管板4和第二管板14上固定有竖向设置的反应管6，所述反应管6内装填有载氧体5，所述第二筒体10内固定有第三管板13和第四管板15，所述第三管板13和第四管板15之间固定有横向设置的过液管16，所述过液管16间隔部分装填有载氧体5，所述第二筒体10下部还固定有支脚17。所述第一筒体9内还设有多个折流板20。所述固定床反应器的温度为150-200℃。所述载氧体5为M-CuCoFeO4/Al2O3载氧体5。所述M为Ag或Pd。所述M为Pd。所述M-CuCoFeO4/Al2O3载氧体5的制备方法如下：S1：将无机铜盐、无机钴盐、无机铁盐加入到水中，搅拌混合均匀得到均一溶液，再加入聚乙二醇、柠檬酸、多孔Al2O3，搅拌升温至80-95℃，反应10-15h，得到凝胶；S2：将所述凝胶置于100-120℃下干燥10-15h；S3：再一次升温至300-500℃下煅烧2-5h，再二次升温至700-900℃下煅烧2-5h，冷却后研磨筛分，得到前驱体；S4：将所述前驱体分散在含乙酸钯或硝酸银的甲醇水溶液中，超声20-30min后，滤出，置于高压汞灯下照射10-20h后，水洗后干燥即可。本专利技术的工作原理为：将气体通入进料口1，经过进料分布器3匀布后分别进入反应管6内与载氧体5反应，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备高纯度氩气的固定床反应器，其特征在于：包括反应器和设于反应器内部的载氧体，所述反应器包括反应器上封头、第一筒体、第二筒体和反应器下封头，所述反应器上封头、第一筒体、第二筒体和反应器下封头为依次连接的整体，所述反应器上封头设有进料口，所述第一筒体上设有第一进液口和第一出液口，所述第二筒体上设有第二进液口和第二出液口，所述反应器下封头下部设有出料口，所述第一筒体内固定有第一管板和第二管板，所述第一管板和第二管板上固定有竖向设置的反应管，所述反应管内装填有载氧体，所述第二筒体内固定有第三管板和第四管板，所述第三管板和第四管板之间固定有横向设置的过液管，所述过液管间隔部分装填有载氧体。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备高纯度氩气的固定床反应器，其特征在于：包括反应器和设于反应器内部的载氧体，所述反应器包括反应器上封头、第一筒体、第二筒体和反应器下封头，所述反应器上封头、第一筒体、第二筒体和反应器下封头为依次连接的整体，所述反应器上封头设有进料口，所述第一筒体上设有第一进液口和第一出液口，所述第二筒体上设有第二进液口和第二出液口，所述反应器下封头下部设有出料口，所述第一筒体内固定有第一管板和第二管板，所述第一管板和第二管板上固定有竖向设置的反应管，所述反应管内装填有载氧体，所述第二筒体内固定有第三管板和第四管板，所述第三管板和第四管板之间固定有横向设置的过液管，所述过液管间隔部分装填有载氧体。


2.根据权利要求1所述的一种制备高纯度氩气的固定床反应器，其特征在于：所述第一筒体内还设有多个折流板。


3.根据权利要求1所述的一种制备高纯度氩气的固定床反应器，其特征在于：所述固定床反应器的温度为150-200℃。


4.根据权利要求1所述的一种制备高纯度氩气的固定床反应器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正雄，葛亮，郝文炳，贺明星，杨玉桐，吴山泉，
申请(专利权)人：湖南匡楚科技有限公司，上海联风能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43