微波加热氟化氢解析器的设计研究范文

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《装备制造技术杂志》2014年第九期

1微波加热氟化氢解析器的结构原理

本文设计了一种应用微波加热的氟化氢解析器，实现从酸解液中解析氟化氢气体的目的。该解析器包括方形筒体、进口端盖和出口端盖等，如图1所示。进口端盖和出口端盖由法兰分别连接在方形筒体的两端构成解析器，进口端盖上设计有酸解液进口，出口端盖上设计有酸解液出口。方形筒体为卧式水平放置，方形筒体由若干分段筒由法兰连接组成，每个分段筒的上部设计有微波发射器的安装口，在靠近出口端盖的分段筒上部还设计有气体出口、放空口。解析器内部与物料接触的部分采用喷涂聚四氟乙烯防腐层，用来解决介质与材料的相容性的问题。使用时，酸解液从酸解液进口连续进入解析器，酸解液从进口流向出口，流动过程中酸解液在解析器内被安装口上安装的微波发射器发出的微波加热，解析出来的氟化氢气体从气体出口去到后续氟化氢气体处理工段，剩余的酸解液从酸解液出口流出去后到续酸解液处理装置。

2微波加热氟化氢解析器的优点

与传统氟化氢解析器的列管式换热器结构相比，使用微波加热与衬聚四氟乙烯来解决氢氟酸强腐蚀问题是本设计的两大关键点，本设计微波加热氟化氢解析器，具有制造成本低、解析效率高、能耗低、使用寿命长的特点，实现从酸解液中解析氟化氢气体的目的。具体优点为：

（1）采用微波加热技术，用酸解液分子高频往复运动产生“内摩擦热”，使酸解液加热速度快且均匀，避免传统加热方式存在的温度梯度与加热不均匀现象，同时使解析器结构简单。

（2）采用聚四氟乙烯喷涂技术防腐，避免因为四氟乙烯的加工性能差，难以直接由聚四氟乙烯制造解析器实现的通病；内部整体喷涂聚四氟乙烯防腐，使得壳体可以由普通合金钢制造，避免使用高成本的904L贵金属合金材料。

（3）解析器采用方形筒体、分段法兰连接、水平放置的结构形式，摒弃传统解析器通常的列管式换热器结构，使其结构简单，制造、安装、运输等成本大幅下降。

3结束语

本设计微波加热氟化氢解析器采用微波加热技术，使酸解液加热快速均匀，有效解决了加热温度梯度现象；采用聚四氟乙烯喷涂防腐技术，避免使用高成本的贵金属合金材料，防腐性能好；采用方形筒体结构和法兰连接形式，结构简单，制造安装方便。本产品的效能及设计理念对推动本行业技术进步具有重要意义。

作者：张会平王玲单位：江苏科圣化工机械有限公司淮阴工学院机械工程学院