Реактор для фторирования углеграфитовых материалов

О П И С А Н И Еи 861298ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцмалмстнческмхРеспублик(23) Приоритет ло делам иаобрвтеиий и открытий72) Авторы изобретен и 71) Заявите ГРАФИТОВЫХ ТОРИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ(54) РЕАКТОР торироваибуемым Изобретения относится к области получениитвердых соединений углерода со фтором фторированием порошкообразных или волокнистыхуглеграфитовых материалов, Получаемые соединения предназначены для применения в качествеэлектродов гальванических элементов, смазок,наполнителей композиционных материалов дляизготовления вкладышей подшипников, фторированных алмазов и др.Известен реактор для фторирования углеграфитовых материалов, включающий камерус размещенными в ней углеграфитовым материалом, патрубками подачи и отвода газа, вибратор и высокочастотный генератор 1.Однако данная конструкция реактора весьмасложна и малопроизводительна,Наиболее близким к изобретению являетсяреактор для фторирования углеграфитовых материалов, содержащий камеру с установленными20в ней газопроницаемой оснасткой для размещения углеграфитового материала и патрубкамиподачи и отвода газа, и нагреватель, в которомразмещается камера (2. Недостатком данной конструкции реактораявляется то, что она не позволяет обеспечитьподдержание оптимальной температуры в зонереакции с требуемой точностью при загрузкев реактор количества фторируемого материала, приемлемого для промышленногомасштаба производства. Этот недостатокобусловлен большой тепловой инерциейконструкции и наличием значительных тепло.выделений в ходе фторирования и приводитк повышению рабочей температуры и, какследствие, к снижению выхода фторированногоматериала с необходимым соотношением углерода со фтором или к ограничению количестваматериала, загружаемого в реактор,Целью изобретения является повышение производительности реактора и выхода фного углеграфитового материала с тресоотношением углерода со фтором.Поставленная цель. достигается за счет того,что реактор содерлет камеру с установленнымив ней газопроницаемой оснасткой для углегра.фитового материала, в которой размещен нагреватель, патрубками для подачи и отводагаза, дополнительно - перфорированным кожухом над оснасткой и взаимосвязанными датчикомтемпературы, размещенным в утлеграфитовомматериале, и регуляторами мощности нагревателя,расхода и состава газа. 5На фиг, 1 изображена схема реактора (продольный разрез); на фиг. 2 - блок -схемауправления реактора,Реактор состоит из корпуса 1 и съемнойкрышки 2, образующих реакционную камеру 3, 1 оснабженную патрубками 4 и 5 подачи и отводагаза, в которой горизонтально установлена газопроиицаемая оснастка 6 для углеграфитовогоматериала, с размещенным в ней нагревателем 7,двумя сетками 8 и 9, между которыми размещен фторируемый углеграфитовый материал 10,прижимным кольцом 11 и съемным перфорированным кожухом 12, Нижняя часть корпусадо уровня газопроницаемой оснастки покрытаслоем теплоизоляции 13. В слой утлеграфито.гового материала введен датчик 14 температуры .Все элементы конструкции, контактирующиес фтором, выполнены из никеля.Датчик температуры 14 электрически связанс командным устройством 15 и регуляторами2517 и 18 мощности нагревательного устройства16 расхода газов (фтора 17 и инертного носителя, например аргона 18). Регуляторы расходагазов размещаются соответственно на трубопроводах 19 и 20, соединенных со смесительнымустройством 21, находящимся в соединении с30патрубком 4 подачи газа камеры 3. Вьптускнойпатрубок 5 соединен трубопроводом с газоочистительным устройством 22.Предлагаемый реактор работает следующимобразом.35С корпуса 1 с теплоизоляцией 13 снимаюткрышку 2, кожух 12, прижимное кольцо 11,прижимную сетку 9, На сетку 8 с размеромячейки меньшим, чем размер частиц материала,помещают утлеграфитовый материал 10 (лорошок, гранулы, ткань), предназначенный дляфторирования, В обратной последовательностиопераций производят сборку реакционной камеры 3, Включают подачу инертного газа пструбопроводу 20, затем включают нагревательное устройство 7, При выходе реактора на ра.бочий температурный режим по сигналу датчика 14 температуры командное устройство 15включает подачу фтора по трубопроводу 19и при помощи регуляторов 17 и 18 расходагазов устанавливают состав и расход газа, про.ходящего последовательно через смесительноеустройство 21, входной патрубок 4, гаэопрони.цаемую оснастку 6, обрабатываемый материал10, реакционную камеру 3, выходной патрубок5 и газоочистительное устройство 22. С помощьюрегулятора мощности нагревательного устройства 16 поддерживают заданный температурный режим в реакционной камере, После достижения необходимой степени фторирования обраба тываемого углеграфитового материала, определяемой длительностью проведения процесса фторирования, командное устройство 15 выключает нагревательное устройство 7 и прекращает подачу фтора в смесительное устройство 21. После охлаждения обрабатываемого материала до заданной температуры командное устройство 15 отключает подачу инертного газа. После этого производят выгрузку продукта - . фторированного утлерода - в последовательности операций, предшествующих загрузке материала в реактор.Использование предлагаемого реактора обес. печивает в отличие от известного меньшую тепловую инерцию всего устройства, что облегчает оперативное управление рабочей темпера. турой процесса фторирования (с точностью до +2 С) беэ ограничения количества обраба. тываемого углеродного материала при загрузке реактора иэ расчета 100 кг на 1 м рабочей поверхности газопроницаемой оснастки при 100% - ном выходе твердого фторированного углерода с требуемым соотношением углерода и фтора.Формула изобретения1. Реактор для фторирования углеграфитовыхматериалов, содержащий камеру с установленными в ней газопроницаемойоснасткой дляуглеграфитового материала и патрубками подачи и отвода газа, и нагреватель, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности реактора и выхода фтори.рованного углеграфитового материала с требуемым соотношением углерода со фтором,нагреватель размещен в оснастке.2, Реактор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен перфорированнымкожухом, расположенным в камере надоснасткой.3. Реактор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что он дополнительно снабжен взаимосвязанными датчиком температуры, размещенным в углеграфитдвом материале, и регуляторами мощности нагревателя, расхода и состава газа,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Мф 3904501, кл. 204 - 164,опублик, 09,09.75.2. Патент США Мф 3674432, кл. 23 - 205,опублик. 04,07.72 (прототип).861298 оставитель В. Ивановехред,А, Ач ктор В. Синицкая отелов а 3/2 Тираж 505 ВНИИПИ Государственного комитетдо делам изобретений и открытии 13035, Москва, Ж, Раушская наб Подписи аэ Финна Патент", г. Ужгород; ул, Проектная, 4 ф