本公开提供一种通氢还原装置，其包括反应管、反应物通入管、沉积管、第一聚四氟乙烯管、第二聚四氟乙烯管以及聚四氟乙烯锁定管，反应管第一端和第二端，反应物通入管密封穿设反应管；沉积管具有第一端部、第二端部、第一段和第二段，第一段为空心锥台，第一段用于置于反应管内，第二段用于延伸出；第一聚四氟乙烯管用于套设反应管且沿反应管的轴向的全长覆盖反应管并沿反应管的轴向两端开口；第二聚四氟乙烯管用于套设沉积管的第二段并全长覆盖沉积管的第二段且用于完全封堵反应管的开口的第二端；聚四氟乙烯锁定管用于将第一聚四氟乙烯管和第二聚四氟乙烯管可拆卸地密封锁定在一起。由此，能避免操作人员失误或意外导致反应管和沉积管破裂。管和沉积管破裂。管和沉积管破裂。
【技术实现步骤摘要】
通氢还原装置
[0001]本公开涉及反应装置，尤其涉及一种通氢还原装置。
技术介绍
[0002]砷俗称砒，是一种非金属元素，在化学元素周期表中位于第4周期、第VA族，原子序数33，元素符号As，单质以灰砷、黑砷和黄砷这三种同素异形体的形式存在。高纯砷是指纯度达99.999％～99.99999％的单质砷，为银灰色金属结晶状，质脆而硬，有金属光泽，在潮湿空气中易氧化，属有毒产品，密度5.75g/cm3，熔点817℃，升华温度为615℃，不溶于水。高纯材料的制备能力是衡量一个国家技术水平的重要指标。而高纯砷就是其中之一，高纯α型砷是制备光电子、微电子砷化镓、红外光纤、红外透镜As2Se3、As2Te3等红外透视玻璃、感光鼓膜As
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Se合金的必备材料，其民用普及使高纯砷的需求量每年以25％
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30％的速度递增。
[0003]高纯砷的主要制备方法有气相
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氯化还原法、液相
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氯化还原法、升华蒸馏法、As(OR)3热分解法、多硫化物法和砷化氢(AsH3)热分解法等。目前比较成熟可以投入到工业化生产的只有气相
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氯化还原法，其工艺流程为原料升华
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氯化
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脱氯
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精馏
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氢气还原。在氢气还原阶段，是在密闭装置中，一定真空和温度下，采用氢气还原三氯化砷获得还原的高纯砷。在这一工艺过程中，因所使用的原料和生成的副产物有毒、易燃易爆、腐蚀性强等特性，设备材质选型比较少，大多是使用石英反应管或硼硅反应管。但石英反应管或硼硅反应管为易碎品，如人员操作失误或意外导致反应管破裂会导致大量三氯化砷和气体泄露，存在较大安环隐患。
技术实现思路
[0004]鉴于
技术介绍
中存在的问题，本公开的目的在于提供一种通氢还原装置，其至少能避免操作人员失误或意外导致石英反应管或硼硅反应管破裂，进而避免氢气还原反应暴露造成的安全风险。
[0005]由此，在一些实施例中，一种通氢还原装置包括反应管、反应物通入管、沉积管、第一聚四氟乙烯管、第二聚四氟乙烯管以及聚四氟乙烯锁定管，反应管为石英反应管或硼硅反应管，反应管具有轴向相反的第一端和第二端，第一端封闭，第二端开口，反应物通入管密封穿设反应管的第一端，反应物通入管用于向反应管内通入氢还原反应的反应物；沉积管为石英沉积管或硼硅沉积管，沉积管具有第一端部和第二端部、第一段和第二段，第一端部和第二端部在轴向上位于沉积管的彼此相反的两端且均开口，第一段和第二段彼此连通，第一段为空心的从相邻反应管的第一端的一侧向相邻反应管的第二端的一侧渐缩的锥台，第一段用于置于反应管内且与反应管的第一端间隔开，第二段用于从反应管的第二端沿轴向向外延伸出，反应管的与沉积管间隔开的部分用于进行反应物的通氢还原反应，沉积管用于使通氢还原反应形成的还原产物冷凝并沉积；第一聚四氟乙烯管用于套设反应管且沿反应管的轴向的全长覆盖反应管并沿反应管的轴向两端开口；第二聚四氟乙烯管用于套设沉积管的第二段并沿沉积管的第二段的轴向的全长覆盖沉积管的第二段且用于完全
封堵反应管的开口的第二端；聚四氟乙烯锁定管用于将第一聚四氟乙烯管和第二聚四氟乙烯管可拆卸地密封锁定在一起。
[0006]在一些实施例中，反应管的与沉积管间隔开的部分的沿轴向的长度为1m
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1.5m。
[0007]在一些实施例中，沉积管的第一段从相邻反应管的第一端的一侧向相邻反应管的第二端的一侧渐缩的倾斜角度大于0度小于45度。
[0008]在一些实施例中，沉积管的第一段的沿轴向的长度为0.5m
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1.5m；沉积管的第二段的沿轴向的长度为0.3m
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0.5m。
[0009]在一些实施例中，第一聚四氟乙烯管包括第一管段和第二管段和连接段；第一管段的内径大于第二管段的内径；第二管段相比第一管段靠近反应管的第二端；第二管段在外周面具有外螺纹；连接段将第一管段和第二管段连接；第二聚四氟乙烯管包括筒部和凸缘部；筒部用于套设沉积管的第二段并沿沉积管的第二段的轴向的全长覆盖沉积管的第二段；缘部从筒部的靠近反应管的第二端的端部径向向外延伸，凸缘部用于完全封堵反应管的开口的第二端；聚四氟乙烯锁定管为筒状，聚四氟乙烯锁定管具有周壁和端壁，周壁和端壁彼此连接，周壁在轴向的远离端壁的一端开口，周壁在内周面具有内螺纹，内螺纹用于与第一聚四氟乙烯管的第二管段的外螺纹螺接，端壁具有贯通孔，贯通孔用于供第二聚四氟乙烯管的筒部穿过。
[0010]在一些实施例中，在聚四氟乙烯锁定管与第一聚四氟乙烯管的第二管段螺纹连接之前，聚四氟乙烯锁定管的周壁的内螺纹的小径小于第一聚四氟乙烯管的第二管段的外螺纹的小径。
[0011]在一些实施例中，在聚四氟乙烯锁定管与第一聚四氟乙烯管的第二管段螺纹连接之前，聚四氟乙烯锁定管的周壁的内螺纹的小径比第一聚四氟乙烯管的第二管段的外螺纹的小径小1mm
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2mm。
[0012]在一些实施例中，在聚四氟乙烯锁定管与第一聚四氟乙烯管的第二管段螺纹连接时，聚四氟乙烯锁定管被加热以用于与第一聚四氟乙烯管的第二管段螺纹连接且之后聚四氟乙烯锁定管降温并与第一聚四氟乙烯管的第二管段密封锁定在一起。
[0013]在一些实施例中，通氢还原装置还包括加热套，加热套用于设置在第一聚四氟乙烯管的第一管段和反应管的与沉积管间隔开的部分，加热套用于对反应管的与沉积管间隔开的该部分进行加热，以提供通氢还原反应的温度条件。
[0014]在一些实施例中，通氢还原装置还包括连接管和尾气水箱，
[0015]连接管密封套设第二聚四氟乙烯管的筒部，用于将第二聚四氟乙烯管的筒部的开口和沉积管的第二段的开口连通于尾气水箱。
[0016]本公开的有益效果如下：在本公开的通氢还原装置中，彼此连接的第一聚四氟乙烯管、第二聚四氟乙烯管以及聚四氟乙烯锁定管能够将反应管和沉积管固定连接在一起，能够实现反应管的密封，在反应管和沉积管的轴向的全长上提供防护，避免操作人员失误或意外导致反应管和沉积管破裂，进而避免氢气还原反应暴露造成的安全风险，提高通氢还原装置运行的稳定性。
附图说明
[0017]图1是根据本公开的通氢还原装置的示意剖视图。
[0018]图2是图1的部分构件的分解图。
[0019]图3是第一聚四氟乙烯管的第二管段的外螺纹以及聚四氟乙烯锁定管的周壁的内螺纹的示意图。
[0020]其中，附图标记说明如下：
[0021]100通氢还原装置421外螺纹
[0022]1反应管d1小径
[0023]L轴向43连接段
[0024]11第一端5第二聚四氟乙烯管
[0025]12第二端51筒部
[0026]S部分52凸缘部
[0027]2反应物通入管6聚四氟乙烯锁定管
[0028]3沉积管61周壁
[0029]31第一端部611本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通氢还原装置(100)，其特征在于，包括反应管(1)、反应物通入管(2)、沉积管(3)、第一聚四氟乙烯管(4)、第二聚四氟乙烯管(5)以及聚四氟乙烯锁定管(6)，反应管(1)为石英反应管或硼硅反应管，反应管(1)具有轴向(L)相反的第一端(11)和第二端(12)，第一端(11)封闭，第二端(12)开口，反应物通入管(2)密封穿设反应管(1)的第一端(11)，反应物通入管(2)用于向反应管(1)内通入氢还原反应的反应物；沉积管(3)为石英沉积管或硼硅沉积管，沉积管(3)具有第一端部(31)和第二端部(32)、第一段(33)和第二段(34)，第一端部(31)和第二端部(32)在轴向(L)上位于沉积管(3)的彼此相反的两端且均开口，第一段(33)和第二段(34)彼此连通，第一段(33)为空心的从相邻反应管(1)的第一端(11)的一侧向相邻反应管(1)的第二端(12)的一侧渐缩的锥台，第一段(33)用于置于反应管(1)内且与反应管(1)的第一端(11)间隔开，第二段(34)用于从反应管(1)的第二端(12)沿轴向(L)向外延伸出，反应管(1)的与沉积管(3)间隔开的部分(S)用于进行反应物的通氢还原反应，沉积管(3)用于使通氢还原反应形成的还原产物冷凝并沉积；第一聚四氟乙烯管(4)用于套设反应管(1)且沿反应管(1)的轴向(L)的全长覆盖反应管(1)并沿反应管(1)的轴向(L)两端开口；第二聚四氟乙烯管(5)用于套设沉积管(3)的第二段(34)并沿沉积管(3)的第二段(34)的轴向(L)的全长覆盖沉积管(3)的第二段(34)且用于完全封堵反应管(1)的开口的第二端(12)；聚四氟乙烯锁定管(6)用于将第一聚四氟乙烯管(4)和第二聚四氟乙烯管(5)可拆卸地密封锁定在一起。2.根据权利要求1所述的通氢还原装置(100)，其特征在于，反应管(1)的与沉积管(3)间隔开的部分(S)的沿轴向(L)的长度为1m
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1.5m。3.根据权利要求1所述的通氢还原装置(100)，其特征在于，沉积管(3)的第一段(33)从相邻反应管(1)的第一端(11)的一侧向相邻反应管(1)的第二端(12)的一侧渐缩的倾斜角度(θ)大于0度小于45度。4.根据权利要求1所述的通氢还原装置(100)，其特征在于，沉积管(3)的第一段(33)的沿轴向(L)的长度为0.5m
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1.5m；沉积管(3)的第二段(34)的沿轴向(L)的长度为0.3m
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0.5m。5.根据权利要求1所述的通氢还原装置(100)，其特征在于，第一聚四氟乙烯管(4)包括第一管段(41)和第二管段(42)和连接段(43)；第一管段(41)的内径大于第二管段(42)的内径；第二管段(42)相比第一管段(41)靠近反应管(1)的第二端(12)；第...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾小东，郭金伯，陈昭龙，朱柏浩，
申请(专利权)人：广东先导微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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