一种高纯一氧化碳用甲酸裂解装置制造方法及图纸

一种高纯一氧化碳用甲酸裂解装置，涉及高纯一氧化碳制备技术领域。上述高纯一氧化碳用甲酸裂解装置包括壳体，壳体的一端并列设置有甲酸进口和浓硫酸进口，壳体的另一端设置有出口；壳体顶部设置有出气口，底部设置有收集槽，壳体的顶部间隔设置有多个气相水分检测器、多个发烟硫酸补料口和多个甲酸补料口；反应槽，倾斜设置在壳体内且两端连接至壳体，反应槽连接至甲酸进口和浓硫酸进口的一端高于连接至出口的一端，反应槽的底部设置有条形出料孔，设置在反应槽底部的温度检测装置和加热装置。上述高纯一氧化碳用甲酸裂解装置连续化的进行甲酸脱水裂解反应。行甲酸脱水裂解反应。行甲酸脱水裂解反应。

A formic acid cracking device for high purity carbon monoxide

【技术实现步骤摘要】
一种高纯一氧化碳用甲酸裂解装置


[0001]本专利技术涉及高纯一氧化碳制备
，具体而言，涉及一种高纯一氧化碳用甲酸裂解装置。

技术介绍

[0002]一氧化碳，分子式为CO，一氧化碳是一种基本的化工原料，广泛用于化工生产中，可用于制备醇、酸、酐、酯、醛、醚胺、烷烃和烯烃、各类均相反应催化剂等。随着半导体及电子技术的快速发展，高纯一氧化碳因与诸多过渡金属形成低沸点羰基络合物，而被广泛应用在等离子辅助气相沉积腔体吹扫、刻蚀等半导体制备工艺中。特别地，在3D
‑
NAND存储器制造通孔刻蚀领域，高纯电子级CO的需求量越来越大。此外，高纯一氧化碳还广泛应用于医药中间体、标准气、环境监测和科学研究等领域。
[0003]目前，国内的一氧化碳制备技术有多种，其中甲酸脱水裂解法是一种传统的方法。甲酸在浓硫酸催化作用下，发生脱水反应，生成富含一氧化碳的混合气体，再经提纯可得到纯度为99.9%的一氧化碳产品。其化学方程式是：HCOOH
ꢀ→ꢀ
H2O + CO
↑ꢀ
（加热/催化剂：H2SO4）HCOOH
ꢀ→ꢀ
H2↑ꢀ
+ CO2↑ꢀ
（加热/催化剂：H2SO4）该方法操作简便，易于中等规模的工业化制备，目前典型的专利技术有CN 107188176 A，CN 106365164 A，CN 105084359 B等。然而，这个工艺在生产过程中会不断产生水，随着反应的进行，浓硫酸被稀释，导致此反应在实际生产中是间歇反应，因此反应器内甲酸裂解速率是随时间动态变化的，难于控制，同时在实际生产过程中面临不少问题：1. 产品的副反应增加，杂质CO2产生量较大，后期的脱CO2纯化压力较大；2. 浓硫酸变稀，腐蚀性变强，反应器内壁容易侵蚀产生金属杂质，严重时甚至发生安全事故。反应速率的控制主要是硫酸中水的含量控制。实践发现，水在反应中起到了部分催化作用。
[0004]综上所述，反应的硫酸中水含量控制至关重要。需要在反应器中将稀释的硫酸重新浓缩成浓硫酸在进行反应。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种高纯一氧化碳用甲酸裂解装置，其能够连续化的进行甲酸脱水裂解反应，进而生产一氧化碳。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：一种高纯一氧化碳用甲酸裂解装置，其包括：壳体，壳体的一端并列设置有甲酸进口和浓硫酸进口，壳体的另一端设置有出口；壳体顶部设置有出气口，底部设置有收集槽，收集槽上开设有出料口，壳体的顶部间隔设置有多个气相水分检测器、多个发烟硫酸补料口和多个甲酸补料口；气相水分检测器、发烟硫酸补料口和甲酸补料口一一对应；反应槽，倾斜设置在壳体内且两端连接至壳体，且反应槽连接至甲酸进口和浓硫
酸进口的一端高于连接至出口的一端；反应槽的底部设置有条形出料孔，条形出料孔与甲酸补料口一一对应，条形出料孔设置在发烟硫酸补料口和甲酸补料口之前；温度检测装置，设置在反应槽底部；加热装置，设置在反应槽底部。
[0007]在本专利技术较佳的实施例中，上述反应槽的倾斜角度为2
‑
20
°
。
[0008]在本专利技术较佳的实施例中，上述反应槽为蛇形。
[0009]在本专利技术较佳的实施例中，上述条形出料孔等距间隔设置。
[0010]在本专利技术较佳的实施例中，上述反应槽的底部设置有混料装置。
[0011]在本专利技术较佳的实施例中，上述混料装置包括搅拌桨，搅拌桨设置在发烟硫酸补料口和甲酸补料口之后。
[0012]在本专利技术较佳的实施例中，上述混料装置还包括不均匀设置的倒V型翅片。
[0013]在本专利技术较佳的实施例中，上述混料装置还包括多个在反应槽延伸的方向间隔设置的混料组件，混料组件包括转轴和转动风车，转轴的两端活动设置在反应槽两侧，转动风车间隔设置在转轴上。
[0014]在本专利技术较佳的实施例中，上述转轴上设置有定位转动风车的限位块。
[0015]本专利技术实施例的有益效果是：上述高纯一氧化碳用甲酸裂解装置，通过反应槽内间隔出料和加发烟硫酸，配合气相水分控制实现甲酸脱水裂解的连续化生产。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例1高纯一氧化碳用甲酸裂解装置的第一结构示意图；图2为本专利技术实施例1高纯一氧化碳用甲酸裂解装置的第二结构示意图；图3为本专利技术实施例1蛇形反应槽的结构示意图；图4为本专利技术实施例1折线形反应槽的结构示意图。
[0018]图标：100
‑
高纯一氧化碳用甲酸裂解装置；110
‑
壳体；120
‑
反应槽；140
‑
加热装置；150
‑
温度检测装置；111
‑
甲酸进口；112
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浓硫酸进口；113
‑
出口；114
‑
出气口；115
‑
收集槽；116
‑
出料口；117
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气相水分检测器；118
‑
发烟硫酸补料口；119
‑
甲酸补料口；121
‑
条形出料孔；122
‑
搅拌桨；123
‑
倒V型翅片；125
‑
转轴；126
‑
转动风车；127
‑
限位块。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0020]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0022]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
[0023]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯一氧化碳用甲酸裂解装置，其特征在于，其包括：壳体，所述壳体的一端并列设置有甲酸进口和浓硫酸进口，所述壳体的另一端设置有出口；所述壳体顶部设置有出气口，底部设置有收集槽，收集槽上开设有出料口，所述壳体的顶部间隔设置有多个气相水分检测器、多个发烟硫酸补料口和多个甲酸补料口；所述气相水分检测器、所述发烟硫酸补料口和所述甲酸补料口一一对应；反应槽，倾斜设置在所述壳体内且两端连接至所述壳体，且所述反应槽连接至所述甲酸进口和所述浓硫酸进口的一端高于连接至所述出口的一端；所述反应槽的底部设置有条形出料孔，所述条形出料孔与所述甲酸补料口一一对应，所述条形出料孔设置在所述发烟硫酸补料口和所述甲酸补料口之前；温度检测装置，设置在所述反应槽底部；加热装置，设置在所述反应槽底部。2.根据权利要求1所述的一种高纯一氧化碳用甲酸裂解装置，其特征在于，所述反应槽的倾斜角度为2
‑
20
°
。3.根据权利要求2所述的一种高纯...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建修，靖宇，杜文东，
申请(专利权)人：舟山福元企业管理合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：