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《裝備制造技術雜志》2014年第九期
本文設計了一種應用微波加熱的氟化氫解析器,實現從酸解液中解析氟化氫氣體的目的。該解析器包括方形筒體、進口端蓋和出口端蓋等,如圖1所示。進口端蓋和出口端蓋由法蘭分別連接在方形筒體的兩端構成解析器,進口端蓋上設計有酸解液進口,出口端蓋上設計有酸解液出口。方形筒體為臥式水平放置,方形筒體由若干分段筒由法蘭連接組成,每個分段筒的上部設計有微波發射器的安裝口,在靠近出口端蓋的分段筒上部還設計有氣體出口、放空口。解析器內部與物料接觸的部分采用噴涂聚四氟乙烯防腐層,用來解決介質與材料的相容性的問題。使用時,酸解液從酸解液進口連續進入解析器,酸解液從進口流向出口,流動過程中酸解液在解析器內被安裝口上安裝的微波發射器發出的微波加熱,解析出來的氟化氫氣體從氣體出口去到后續氟化氫氣體處理工段,剩余的酸解液從酸解液出口流出去后到續酸解液處理裝置。
2微波加熱氟化氫解析器的優點
與傳統氟化氫解析器的列管式換熱器結構相比,使用微波加熱與襯聚四氟乙烯來解決氫氟酸強腐蝕問題是本設計的兩大關鍵點,本設計微波加熱氟化氫解析器,具有制造成本低、解析效率高、能耗低、使用壽命長的特點,實現從酸解液中解析氟化氫氣體的目的。具體優點為:
(1)采用微波加熱技術,用酸解液分子高頻往復運動產生“內摩擦熱”,使酸解液加熱速度快且均勻,避免傳統加熱方式存在的溫度梯度與加熱不均勻現象,同時使解析器結構簡單。
(2)采用聚四氟乙烯噴涂技術防腐,避免因為四氟乙烯的加工性能差,難以直接由聚四氟乙烯制造解析器實現的通病;內部整體噴涂聚四氟乙烯防腐,使得殼體可以由普通合金鋼制造,避免使用高成本的904L貴金屬合金材料。
(3)解析器采用方形筒體、分段法蘭連接、水平放置的結構形式,摒棄傳統解析器通常的列管式換熱器結構,使其結構簡單,制造、安裝、運輸等成本大幅下降。
3結束語
本設計微波加熱氟化氫解析器采用微波加熱技術,使酸解液加熱快速均勻,有效解決了加熱溫度梯度現象;采用聚四氟乙烯噴涂防腐技術,避免使用高成本的貴金屬合金材料,防腐性能好;采用方形筒體結構和法蘭連接形式,結構簡單,制造安裝方便。本產品的效能及設計理念對推動本行業技術進步具有重要意義。
作者:張會平王玲單位:江蘇科圣化工機械有限公司淮陰工學院機械工程學院