Высокотемпературный дозатор твердых химических веществ (реагентов)

Назначение высокотемпературного дозатора

Высокотемпературный дозатор обеспечивает дозирование твердых реагентов, испаряемых при температурах от 50 до 1100оС и доставляемых потоками газа-носителя в реакционную камеру.
Особенность - устанавливается непосредственно в патрубок реактора и позволяет доставлять реагенты в зону реакции по независимым каналам - соплам.

Предлагаем разработку подобного дозатора и согласование его с вашим оборудованием

В дозаторе задаются температура испарения подаваемого вещества и скорость подачи потока инертного газа-носителя, обеспечивающего доставку насыщенных паров в реакционную зону.

Необходим в процессах газофазного синтеза материалов, при выполнении высокоточных операций, например, при нанесении газофазных покрытий заданного состава, в производстве нанопорошков и полупроводниковых материалов, при создании современных лекарственных препаратов.

Нами применяется в разработанных нами установках для газофазного нанесения покрытий (CVD - chemical vapour deposition) для подачи реагентов в реактор.

Технические характеристики и схема работы

Рассмотрим работу высокотемпературного дозатора на примере трехканального дозатора, схема которого приведена на рисунке. Данный дозатор используется для подачи двух твердых компонентов и одного газофазного.

Устройство дозирования реагентов в реакционные камеры



Вариант трехканального дозатора (схема-слева), который устанавливается патрубок в реакторе (справа).

Корпус устройства изготавливается из трубы 1, в которую вложены испарители 2. В испарителях фрезерованы спиральные каналы сеч. А-А для обеспечения максимального пути насыщения газа-носителя над загруженным на дно канала реагентом 3. Для увеличения пути насыщения друг над другом установлено два испарителя с соответствующей организацией входа-выхода парогазовой смеси. Испарители закрываются через прокладки 4 крышками 5 с отверстиями 6 для подачи газа - носителя. Газ эвакуируется с верхнего уровня через перепускные отверстия 7 на нижний уровень, с нижнего через сопловые вкладыши 8,9 раздельно подаются в реактор. Печи 10 поддерживают заданную температуру в зонах испарения реагентов, контроль осуществляется термопарами 11. Для исключения влияния температуры между испарителями разных реагентов организована буферная полость 12, в которую подается парогазовая смесь, подготовленная вне реактора. Смесь из буферной полости по соплу 13 подается в реактор без смешения с реагентами. Полость буферной зоны герметична от соседних зон испарения прокладками 14, уплотняющих в осевом направлении и по диаметру. Расстояние между испарителями определяется высотой гильзы 15. Верхний испаритель закрывается фланцем 16, который через прокладку 17 гильзу 18 создает осевые усилия для работы прокладок 4, 14. Фланец 16 стягивается к фланцу 19. Прокладка 21, зажатая между фланцами 20 и 19, обеспечивает герметичность по гильзе 15 и фланцу 19. Газ подводится по патрубкам 22 через отверстия в гильзах 15 и 18 в верхний испаритель и буферную зону. Подвод газа к нижнему испарителю осуществляется через крышку 23 с коллектором 24 и каналом 25, по которому насыщаемый газ подводится к центру верхней банки нижнего испарителя. Дозатор- смеситель работает следующим образом. В испарители 2 помещаются испаряемые реагенты. По патрубкам 22 (фиг.1) газ-носитель поступает в каналы 6, 25 и буферную полость 12. Поступая из каналов 6 и 25 в испарители 2 газ-носитель насыщается парами испаряемого вещества парогазовая смесь поступает в каналы 8, 9, а также в канал 13 из буферной полости 12. Концентрации испаряемых веществ в газе носителе задаются температурами печей 10, которые контролируются датчиками температуры 11. Смешение потоков происходит на выходе сопловых каналов 8, 9, 13.

Дозатор работает следующим образом. В испарители 2 помещаются испаряемые реагенты. По патрубкам 22 (фиг.1) газ-носитель поступает в каналы 6, 25 и буферную полость 12. Поступая из каналов 6 и 25 в испарители 2 газ-носитель насыщается парами испаряемого вещества парогазовая смесь поступает в каналы 8, 9, а также в канал 13 из буферной полости 12. Концентрации испаряемых веществ в газе носителе задаются температурами печей 10, которые контролируются датчиками температуры 11. Смешение потоков происходит на выходе сопловых каналов 8, 9, 13.