一种四氯化铪生产装置的制作方法

1.本实用新型涉及四氯化铪生产设备技术领域，特别涉及一种四氯化铪生产装置。


背景技术：

2.四氯化铪生产装置主要用于生产四氯化铪粉体，当前常规采用的制备四氯化铪粉体的生产装置为流化床，具体的制备方法为，将氧化铪和碳装入流化床内混合加热后通氯气反应生成四氯化铪，但是氧化铪和碳这两种物料会因密度不同而在流场中分布不均匀，从而造成反应效率低下。
3.因此，如何提供一种四氯化铪生产装置，能够有效提升反应效率是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种四氯化铪生产装置，能够有效提升反应效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种四氯化铪生产装置，包括石英炉、加热机构、过滤填料和收粉机构；
7.所述石英炉的炉膛内用于填充反应物料，所述过滤填料安装于所述石英炉的炉膛内，且所述反应物料置于所述过滤填料设置于的上部；
8.所述石英炉上设置有进气口，所述进气口置于所述过滤填料的下部，氯气能够依次通过所述进气口、所述过滤填料与所述反应物料发生反应生成四氯化铪气体、一氧化碳后进入所述收粉机构；
9.所述加热机构能够为所述石英炉提供热源，所述收粉机构能够将所述四氯化铪气体沉积为四氯化铪粉体，且能够将所述一氧化碳排出。
10.优选的，还包括过滤器，所述过滤器置于所述反应物料的上部用于过滤所述四氯化铪气体和所述一氧化碳。
11.优选的，所述过滤器包括过滤器壳体，和设置于所述过滤器壳体内用于过滤粉尘的过滤管；
12.所述过滤器壳体的两端均设置有用于所述氯气通过的通孔。
13.优选的，还包括支撑架，所述支撑架包括第一支撑座、第二支撑座和至少2个支撑杆，所述第一支撑座和所述第二支撑座均设置于所述支撑杆上，所述第一支撑座用于支撑所述过滤填料，所述第二支撑座用于支撑所述过滤器。
14.优选的，所述第一支撑座为与所述石英炉的炉膛仿形的圆盘，所述圆盘的侧壁与所述石英炉的炉膛内壁相贴合，所述圆盘上设置有多个通气孔。
15.优选的，所述第二支撑座为支撑板或支撑横杆。
16.优选的，所述收粉机构包括收粉管和水冷盘管，所述水冷盘管沿所述收粉管的周向设置于所述收粉管的外侧壁。
17.优选的，还包括设置于所述石英炉炉膛内的气体挡板，所述气体挡板的设置位置不低于所述收粉管的高度，以将所述四氯化铪气体和一氧化碳导流入所述收粉管。
18.优选的，所述收粉管上还设置有用于所述一氧化碳排出的排气口。
19.优选的，所述石英炉和所述收粉管垂直设置，所述石英炉的顶部还设置密封盖板。
20.由以上技术方案可以看出，当进行四氯化铪粉体生产时，首先向石英炉的炉膛内填充由氧化铪和碳混合后的反应物料，然后开启加热机构对石英炉加热，当石英炉炉膛内的温度达到预设温度后，通入氯气，氯气从进气口进入到石英炉的炉膛内，经过过滤填料与反应物料发生反应，产生四氯化铪气体和一氧化碳，其中，四氯化铪气体在收粉机构内沉积为四氯化铪粉体，一氧化碳排出到外界。
21.和现有技术相比，本实用新型所公开的四氯化铪生产装置，由于增加了过滤填料，氯气可通过过滤填料分散后再与反应物料进行反应，如此设置，可以实现反应物料与氯气的充分混合，从而有效提升了物料反应效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面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，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例所公开的四氯化铪生产装置的外观结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例所公开的四氯化铪生产装置的剖视结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例所公开的支撑架的立体结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例所公开的支撑架的主视结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例所公开的支撑架的剖视结构示意图；
28.图6为本实用新型实施例所公开的支撑架的仰视结构示意图；
29.图7为本实用新型实施例所公开的支撑架的俯视结构示意图；
30.图8为本实用新型实施例所公开的过滤器的主视结构示意图；
31.图9为本实用新型实施例所公开的过滤器的剖视结构示意图；
32.图10为本实用新型实施例所公开的过滤器的俯视结构示意图；
33.图11为本实用新型实施例所公开的过滤器的俯视结构示意图；
34.图12为本实用新型实施例所公开的过滤管的结构示意图。
35.其中，各部件名称如下：
36.100为石英炉，101为进气口，200为加热机构，300为过滤填料，400为反应物料，500为支撑架，501为支撑杆，502为第一支撑座，5021为通气孔，503为第二支撑座，600为过滤器，601为过滤器壳体，602为过滤管，603为填料口，700为气体挡板，800为收粉机构，801为收粉管，802水冷盘管，900为密封盖板。
具体实施方式
37.有鉴于此，本实用新型的核心在于提供一种四氯化铪生产装置，能够有效提升反应效率。
38.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面接合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，请参考图1至图12。
39.本实用新型实施例所公开的四氯化铪生产装置，包括石英炉100、加热机构200、过滤填料300和收粉机构800；
40.其中，石英炉100的炉膛内用于填充反应物料400，过滤填料300安装于石英炉100的炉膛内，且反应物料400置于过滤填料300的上部；
41.石英炉100上设置有进气口101，进气口101置于过滤填料300的下部，氯气能够依次通过进气口101、过滤填料300与反应物料400发生反应生成四氯化铪气体、一氧化碳后进入收粉机构800；
42.加热机构200能够为石英炉100提供热源，收粉机构800能够将四氯化铪气体沉积为四氯化铪粉体，且能够将一氧化碳排出。
43.当进行四氯化铪粉体生产时，首先向石英炉100的炉膛内填充由氧化铪和碳混合后的反应物料400，然后开启加热机构200对石英炉100加热，当石英炉100炉膛内的温度达到预设温度后，通入氯气，氯气从进气口101进入到石英炉100的炉膛内，经过过滤填料300与反应物料400发生反应，产生四氯化铪气体和一氧化碳，其中，四氯化铪气体在收粉机构800内沉积为四氯化铪粉体，一氧化碳排出到外界。
44.和现有技术相比，本实用新型实施例所公开的四氯化铪生产装置，由于增加了过滤填料300，氯气可通过过滤填料300分散后再与反应物料400进行反应，如此设置，可以实现反应物料400与氯气的充分混合，从而有效提升了物料反应效率。
45.需要说明的是，为了保证氯气和反应物料400的充分反应，本实用新型实施例所公开的四氯化铪生产装置，在启动加热机构200对石英炉100进行加热之前，需要通入氮气置换石英炉100的炉膛内的气氛，当氮气通入预设时间后，才开启加热结构200。
46.需要进一步说明的是，预设温度优选为700℃～1000℃。
47.本实用新型实施例对加热机构200的具体结构不进行限定，只要能够实现对石英炉100的加热即可，本实用新型实施例所公开的加热机构200设置于石英炉100的外侧壁。
48.为了能够过滤多余杂质，使得所收集的四氯化铪粉体的纯度更高，本实用新型实施例所公开的四氯化铪生产装置，还包括过滤器600，其中过滤器600置于反应物料400的上部用于过滤四氯化铪气体和一氧化碳。
49.本实用新型实施例对过滤器的具体结构不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。
50.作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的过滤器600包括过滤器壳体601，和设置于过滤器壳体601内用于过滤粉尘的过滤管602；其中，过滤器壳体601的两端均设置有用于氯气通过的通孔。
51.氯气通过过滤器600两端的通孔后进入收粉机构800，氯气中的粉尘等杂质在通过过滤管602的过程中，落在过滤管602上，如此设置，可以对氯气进行进一步过滤，从而进一步提高四氯化铪粉体的纯度。
52.需要说明的是，过滤器600上还设置有用于向过滤器壳体601的内腔投入过滤管602的填料口603。
53.为了对过滤器600和过滤填料300进行支撑，本实用新型实施例所公开的四氯化铪
生产装置，还包括支撑架500，其中，支撑架500包括第一支撑座502、第二支撑座503和至少2个支撑杆501，其中，第一支撑座502和第二支撑座503均设置于支撑杆501上，第一支撑座502用于支撑过滤填料300，第二支撑座503用于支撑过滤器600。
54.本实用新型实施例对第一支撑座502和第二支撑座503的具体结构不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。
55.作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的第一支撑座502优选为与石英炉100的炉膛仿形的圆盘，圆盘的侧壁与石英炉100的炉膛内壁相贴合，且圆盘上设置有多个通气孔5021。
56.其中，过滤填料300置于圆盘上，氯气依次通过圆盘的通气孔5021、过滤填料300与反应物料400相反应。
57.作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的第一支撑座502优选为支撑板，或支撑横杆，只要能够对过滤器600起到支撑作用即可。
58.作为更优选的实施例，本实用新型实施例所公开的支撑架500包括四个支撑杆501。
59.作为更优选的实施例，本实用新型实施例所公开的第二支撑座503包括两个支撑横杆，其中两个支撑横杆交叉设置于支撑架500上，以对过滤器600实现支撑。
60.本实用新型实施例对收粉机构800的具体结构不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。
61.作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的收粉机构800包括收粉管801和水冷盘管802，其中，水冷盘管802沿收粉管801的周向设置于收粉管801的外侧壁。
62.当四氯化铪气体和一氧化碳进入收粉管801时，在水冷盘管802的冷却作用下，四氯化铪气体在收粉管801内沉积为四氯化铪粉体。
63.为了能够对氯气进行道导流，本实用新型实施例所公开的四氯化铪生产装置，还包括设置于石英炉100炉膛内的气体挡板700，气体挡板700的设置位置不低于收粉管801的高度，以将四氯化铪气体和一氧化碳导流入收粉管801。
64.需要解释的是，当四氯化铪生产装置使用时，石英炉100需竖直放置，收粉管801需垂直于石英炉100进行设置，即收粉管801水平放置，因此，本实用新型实施例所公开的附图1即为四氯化铪生产装置使用时的状态。
65.当石英炉100竖直放置，收粉管801垂直于石英炉100进行设置时，可以保证四氯化铪粉体沉积于收粉管801内不掉落。
66.为了保证整个四氯化铪生产装置在使用过程中的密封性，本实用新型实施例所公开的石英炉100的顶部还设置密封盖板900。
67.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
68.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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技术中的具体含义。
69.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。