一种气体制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气体制备装置，包括：倾斜设置的反应器，所述反应器包括壳体和设于壳体内的反应腔室，所述反应腔室具有与水平面呈锐角的长轴线；所述反应器的上端设有气体收集出口，位于气体收集口的下方设有至少一个加料入口；所述反应器的下端设有废液回收口。将反应腔室倾斜设置，这样创造性的使混合反应原液在反应腔室的下方内壁上流动混合，由自由落体改为在斜面上流动，速度降低，且更利于混合充分反应，同时生成的气体在反应腔室的上部空间流动，实现反应原液和气体的彻底分离，避免了二者相互干扰的弊端。避免了二者相互干扰的弊端。避免了二者相互干扰的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种气体制备装置


[0001]本技术涉及气体制备领域，具体涉及一种气体制备装置。

技术介绍

[0002]在工业、医疗及实验室中，经常需要使用纯化后的某种气体，一般气体制备，会使用垂直的柱状反应罐或反应槽，特别是使用两种及以上液体混合反应制备气体时，多种液体由反应罐上方向下喷淋而下，多种液体在下落过程中混合反应，反应后的废液落入下方的回收槽中，生成的气体上升，由反应灌顶的气体收集口排出收集。此方法利用重力，下落过程中混合反应，且气体和废液自动分离回收，生产速度快，能耗少。但是，由于反应原液下落速度快，导致混合不充分，反应也无法充分，转换效率有待提高，气体上升过程中，和原液发生逆向对冲，导致气体湿度大，且对反应产生干扰。因此亟需一种气体制备装置，来克服现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本技术公开了一种气体制备装置，可以实现反应充分，且气体流动不会对原液混合反应产生干扰。
[0004]具体的，一种气体制备装置，包括：
[0005]倾斜设置的反应器，所述反应器包括壳体和设于壳体内的反应腔室，所述反应腔室具有与水平面呈锐角的长轴线；所述反应器的上端设有气体收集出口，位于气体收集口的下方设有至少一个加料入口；所述反应器的下端设有废液回收口。
[0006]将反应腔室倾斜设置，这样创造性的使混合反应原液在反应腔室的下方内壁上流动混合，由自由落体改为在斜面上流动，速度降低，且更利于混合充分反应，同时生成的气体在反应腔室的上部空间流动，实现反应原液和气体的彻底分离，避免了二者相互干扰的弊端。
[0007]进一步的，所述反应腔室中轴线下方的内壁上依次设有多个混料结构。
[0008]进一步的，所述混料结构为多个阶梯。
[0009]进一步的，所述阶梯的上表面具有多个凸起结构或相互连通的交叉沟槽结构，所述阶梯外沿的高度低于阶梯靠近反应腔室内壁的一侧。
[0010]进一步的，所述反应腔室内壁上部沿反应腔室长轴线依次设有多个冷凝组件。
[0011]进一步的，所述阶梯上表面设有混匀辊。
[0012]进一步的，所述气体制备装置反应腔室外还设有气体干燥塔，所述气体干燥塔的进气口与气体收集出口连接。
[0013]进一步的，所述气体干燥塔依次设有加热单元、冷凝单元和干燥剂单元。
[0014]进一步的，反应腔室中由下到上分段间隔设有多个用于检测气体浓度的传感器。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0016]图1是本技术一种气体制备装置的结构示意图。
[0017]图2是本技术一种气体制备装置的阶梯的一种示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本技术作进一步详细的说明。
[0019]为了解决现有技术中存在的前述技术问题，在本申请的一些实施例中，如图1所示，一种气体制备装置，包括：
[0020]倾斜设置的反应器1，所述反应器1包括壳体和设于壳体内的反应腔室11，所述反应腔室11具有与水平面呈锐角的长轴线；所述反应器1的上端设有气体收集出口16，位于气体收集口16的下方设有至少一个加料入口13；所述反应器1的下端设有废液回收口14，废液经废液回收口14 流入废液槽2。
[0021]将反应腔室11倾斜设置，这样创造性的使混合反应原液在反应腔室11的下方内壁上流动混合，由自由落体改为在斜面上流动，速度降低，且更利于混合充分反应，同时生成的气体在反应腔室11的上部空间流动，实现反应原液和气体的彻底分离，避免了二者相互干扰的弊端。同时保留了现有技术中利用重力和密度差实现气液分离的优点，无需额外消耗能耗。
[0022]在一些实施例中，所述反应腔室11中轴线下方的内壁上依次设有多个混料结构。当两种及以上的原液由上而下的流经反应腔室11下方内壁时，本身会进行混合反应，但可能存在各种原液在横向截面方向上的分布不均匀，导致混合及反应不充分，因此在其流经的途径上设置多个混料结构，促使多种原液进行充分混合，最终实现充分的反应。混料结构采用促使横截面方向各位置的液流由直线向下流淌，变成流向具有斜角，实现交叉汇流，实现更充分的混合。
[0023]在一些实施例中，所述混料结构为多个阶梯12。阶梯12具有一个较平缓的平台表面，液体在到达平台表面时，会进行横向的溢流扩散，从而促使同一高度位置的各种原液进行交融。
[0024]为了进一步提升交融的效率，所述阶梯12的上表面具有多个凸起结构或相互连通的交叉沟槽结构，所述阶梯外沿的高度低于阶梯靠近反应腔室内壁的一侧。
[0025]为了对生产的气体中的液体成分进行清除，所述反应腔室11内壁上部沿反应腔室11长轴线依次设有多个冷凝组件15。冷凝组件可以采用回形管路来构成，管路中流动有低温液体，是回形管路的表面温度低于气体的温度，当气体向上流动经过这些冷凝组件时，气体中的汽化物质会在回形管路的表面凝结为液态，并被回收到反应腔室的底部，为了避免冷凝液滴落和气体产生冲撞，回形管路上设有回收沟槽，使冷凝液流入沟槽，并经沟槽流回反应腔室底部。
[0026]如图2所述，在某些场景，例如受场地面积限制，需要尽可能缩小反应器的尺寸，因此，可以在阶梯12上表面设置混匀辊123。利用电机带动混匀辊123旋转，将流经阶梯12表面的液体进行强制混合，加速混合反应的速度，以此有效的缩减反应腔室需要的长度。图2的
示例中，阶梯 12上表面还可以设置多个波纹状浅沟槽121，这些浅沟槽121的轴线可以相互交叉斜向设置，进一步使各个方向的原液进行交叉混流，使反应更充分。
[0027]在一些实施例中，所述气体制备装置反应腔室11外还设有气体干燥塔，所述气体干燥塔的进气口与气体收集出口16连接。
[0028]在实际应用中，所述气体干燥塔依次设有加热单元3、冷凝单元4和干燥剂单元5和回收罐6。气体再一次加热后冷凝，可以进一步清除气体中的汽化液态物质，然后再经过干燥剂单元4(可以由多种多组干燥剂插件模块组成)，彻底清除气体中的杂质，最后进入回收罐6。
[0029]本技术还可以在反应腔室11中沿长轴线在上部内壁上间隔设置多个气体传感器，这些传感器用于检测所在区域的气体浓度，因此可以实时检测到各区域的原液反应情况，一般来说，反应腔室中，由上到下，气体的浓度逐渐降低，因此，可以根据最下方的几个传感器来检测所属区域的反应是否已经充分完成，例如，传感器由下到上的序号为N1、N2、N3
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Nn， n为大于0的整数，可以依据传感器的检测值来对气体制备装置进行控制，如下表所示：
[0030][0031]由上表可以看到，由下到上在反应腔室中分段间隔加入多个传感器后，可以通过原液的流量大小，来使反应腔室全域得到充分的利用，确保充分反应的前提下，最大化的提高产量，提高设备的生产效率。现有技术中，都是通过经验，模糊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体制备装置，其特征在于，包括：倾斜设置的反应器，所述反应器包括壳体和设于壳体内的反应腔室，所述反应腔室具有与水平面呈锐角的长轴线；所述反应器的上端设有气体收集出口，位于气体收集口的下方设有至少一个加料入口；所述反应器的下端设有废液回收口。2.根据权利要求1所述的气体制备装置，其特征在于，所述反应腔室中轴线下方的内壁上依次设有多个混料结构。3.根据权利要求2所述的气体制备装置，其特征在于，所述混料结构为多个阶梯。4.根据权利要求3所述的气体制备装置，其特征在于，所述阶梯的上表面具有多个凸起结构或相互连通的交叉沟槽结构，所述阶梯外沿的高度低于阶梯靠近反...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德龙，李春风，戴梦德，托马斯布特曼，许京海，孟二超，解传斌，杨晓敏，陆凡，
申请(专利权)人：威格气体纯化科技苏州股份有限公司，
类型：新型
国别省市：