Барботажный испаритель

(39) 7190 ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ ЗОБ РЕТ ИДЕТЕЛЬСТВ(54) БАРБОТАЖН (57) Изобретение получения парога ных смесей и мо химической, элект промышленности получения кварце коннооптических дляеви еевич ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Ермаков Е.С., Жоржолиани В.Л. Наладка технологического оборудования производства радиодеталей. М.: Высшая школа,1986, с. 65-66,ЫИ ИСПАРИТЕЛЬ относится к устройствам зовых или газожидкостжет быть использовано в ронной и других отраслях в частности в процессах Вых заготовок для ВОЛОСввтОвсдав и в проиэводИзобретение относится к устройствамполучения парогазовых или газожидкост. ных смесей и может быть использовано вхимической, электронной и других отрасляхпромышленности, в частности в процессахполучения кварцевых заготово для волоконно-оптических световодов, в производстве интегральных микросхем,Цель изобретения - стабилизация состава парогазовой смеси за счет поддержания постоянного уровня жидкости виспарителе,На чертеже показана принципиальнаясхема устройства.Барботажный испаритель состоит из полого стеклянного цилиндрического корпуса1, заполненного жидкостью, внутри которо 5 В 01 Г 3/04, В 01 1 5/О стве интегральных микросхем. Изобретение позволяет стабилизировать состав парогазовой смеси за счет поддержания постоянного уровня жидкости в испарителе. Этр достигается тем, что в барботажном испарителе, содержащем полый корпус, погруженный в термастат, распылительную головку, штуцеры для подвода газа-носителя и жидкости, а также отвода парогазовой смеси, корпус снабжен жестко прикрепленными к нему и находящимися друг над другом верхней и нижней емкостями, при этом верхняя емкость соединена со штуцером для подачи жидкости и снабжена отверстиями, расположенными в ее нижней части по окружности, а нижняя емкость снабжена каналамиотвода и подвода теплоносителя и змеком, связанным одним концом со штуцером для подвода газа-носителя, а другим с распылительной головкой, установленной ниже нижней емкости, 1 ил., 1 табл,го размещены верхняя емкость 2 в форме газовой бюретки и нижняя емкость 3 так, чтоееЪ емкость 2 нижней своей частью жестко прикреплена к верхней части емкости 3 и не сообща- О ется с ней, а верхняя ее часть жестко прикрепле- С) на к корпусу 1 и имеет штуцер 4 для ввода жидкости,выведенный наружи корпуса 1. В нижней части верхней емкости 2 по окружности выполнены отверстия 5, размер и количество которых определяются в зависимости от требований к точности поддержания уровня, Внутри нижней емкости 3 расположен змеевик 6, имеющий свое продолжение в корпусе испарителя и заканчивающийся выведенным наружу из испарителя штуцером 7 для подвода газа- носителя, Другой конец змеевика 6 герме 1719041тично выходит из нижней емкости 3 и заканчивается в полости корпуса 1 распылительной головкой 8, обращенной вверх. Такое расположение змеевика 6 обусловлено подготовкой газа-носителя с целью уменьшения возмущения в контуре поддержания температуры испаряемой среды, Распыли- тельная головка 8 выполнена в виде пластины из спеченного стекла (фильтр Шотта), Нижняя емкость 3 имеет входной 9 и выходной 10 каналы для циркуляции теплоносителя. С противоположной стороны от штуцера 7 расположен штуцер 11 для отвода парогазовой смеси. Нижняя часть корпуса 1 до уровня жидкости в нем погружена в термостат,Устройство работает следующим образом.Предварительно заливают в испаритель через штуцер 4 испаряемую среду до уровня, соответствующего примерно 1/3 уровня в верхней емкости 2, Испаряемая среда через штуцер 4 попадает в емкость 2 и стекает через отверстия 5.в корпус 1. Устанавливают на штуцер 4 резиновую грушу и с ее помощью отсасывают из корпуса 1 через отверстия 5 испаряемую среду в емкость 2 до уровня отверстий 5 Затем устанавливают запорный орган (зажим на чертеже не показан) на штуцер 4. После этого приступают к отбору парогазовой смеси. Через штуцер 7 подают гаэ-носитель к распылительной головке 8. Пузырьки газа, проходя через слой испаряемой среды, насыщают летучими соединениями (например галогенидами). В верхней части корпуса 1 скапливается парогазовая смесь, которую отводят через штуцер 11. По мере испарения жидкости уровень в сосуде для жидкости будет падать, Как только любое иэ отверстий 5 оголится, пузырек газовой среды иэ корпуса 1 через зто отверстие и слой жидкости в верхней емкости 2 дойдет до безвоздушного пространства нэд слоем жидкости в емкости 2, а из нее через отверстия 5 сольется капля жидкости такого же объема, Следовательно, точность поддержания уровня в прямой зависимости от ди, аметра отверстий 5 и их количества,Таким образом, в испарителе предусмотрен узел, который позволяет стабилизировать уровень жидкости в испарителе. Крометого, внутри испэрителя имеется змеевик 6 с емкостью 3 для прокачки теплоносителя, а сам испаритель погружен втермостат, в результате чего температура жидкости в испарителе поддерживается на заданном уровне,Введение змеевика 6 вовнутрь нижнейемкости позволяет подогревать газ-носи 10 15 20 тель перед подачей его в распылительнуюголовку 8, а подача теплоносителя вовнутрь нижней емкости 3 увеличивает быстродействие контура регулирования температурыНижняя емкость 3 играет роль вытеснителя и уменьшает объем жидкости галогенида, что снижает инерционность системыподдержания температуры.Таким образом, в предлагаемом устройстве расход галогенида в паровой фазе пропорционален расходу газа-носителя при заданной температуре и стабильном уровне жидкого галогенида в испарителе, при постоянном избыточном давлении в испарителе и требуемом диаметре пузырька газа-носителя.П р и м е р. При исследованиях использовался испаритель со следующими техническими характеристиками: материал пирекс, высота испарителя 370-400 мм, уровень испаряемой среды в испарителе 170 мм, испаряемая среда СС 4, газ-носитель - воздух, распылительная головка -фильтр Шотта й. 2, ф 40 мм25 При температура четыреххлористого углерода, равной 17 С,и расходе газа-носителя 12 л/ч расход хлоридов в паровой фазесоставил 8,9 +0,3 г/ч при колебании уровняв испарителе ф 1 мм. При температуре четы 30 реххлористого углерода, равной 17 С, и расходе газа-носителя 30 л/ч расход хлоридовв паровой фазе составил (21,8.ф.0,6) г/ч приколебании уровня жидкости в испарителе+1 мм, При температуре четыреххлористого35 углерода. равной 17 С, и расходе газа-носителя 40 л/ч расход хлоридов в паровой фазесоставил (26,2+0,7) г/ч при колебании уровня в испарителе +1 мм, Парциальное давление четыреххлористого углерода при40 температуре 17 С во всех случаях составило10,5 кПэ, барометрическое давление -100,25 кПа,Результаты лабораторных исследований сведены в таблицу.45 По сравнению с известными предлагаемое устройство позволяет получать стабильные по составу парогазовые смеси,чтоприводит, в свою очередь, к повышению качества кварцевых заготовок, интегральных50 микросхем и др,Формула изобретенияБарботажный испаритель, содержащийполый корпус, погруженный в термостат,распылительную головку, штуцеры для под 55 вода газа-носителя и жидкости, отвода парогазовойсмеси, отл и чаю щийся тем,что, с целью стабилизации состава парогазовой смеси за счет поддержания постоянного уровня жидкости в испарителе, корпус.Серед Заказ 722 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 снабжен жестко прикрепленными к нему и находящимися друг над другом верхней и нижней емкостями, при этом верхняя емкость соединена со штуцером для подачи жидкости и снабжена отверстиями, расположенными в ее нижней части по окружности, а нижняя емкость снабжена каналами для отвода и подвода теплоносителя и змеевиком, соединенным одним концом со штуцером для подвода газа-носителя. а дру гим - с распылительной головкой, установленной ниже нижней емкости.