CN102838103B - 一种六氟磷酸锂的合成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无水氟化氢非水溶剂法合成六氟磷酸锂的合成装置，包括：反应釜，反应釜的顶端设置有带气体吸入口和回流液入口的喷射吸入器，所述气体吸入口与带气体调节阀的气体管道相连接；喷射吸入器的下端设置有连接管，连接管的下端设置有气液混合器，在连接管和气液混合器的外面套装有导流筒，导流筒的顶端和连接管之间设置有间隙，导流筒的下方设置有“W”型导流板，在导流筒的外圆周面上设置有从导流筒的底部螺旋上升至导流筒的上端的螺旋导流板；反应釜的下端设置有回流液出口，回流液出口通过循环管道与回流液入口相连接，在循环管道上设置有回流阀和循环泵。上述的合成装置，合成效率高。
Description
技术领域
本发明涉及六氟磷酸锂的合成装置，尤其涉及到无水氟化氢非水溶剂法合成六氟磷酸锂的合成装置。
背景技术
无水氟化氢非水溶剂法合成六氟磷酸锂工艺的核心工序是利用气态五氟化磷或者五氟化磷/氯化氢的混合气体与氟化锂的无水氟化氢溶液进行气液反应，合成六氟磷酸锂产物；无水氟化氢非水溶剂法属于非均相反应，其过程包括：气相扩散、气液界面扩散、液相溶解、溶剂化、电离与反应等阶段。
目前常用的无水氟化氢非水溶剂法合成六氟磷酸锂的合成装置有以下几种：一、气态五氟化磷以鼓泡形式通入盛有氟化锂的无水氟化氢溶液的反应釜中进行气液反应；二、气态五氟化磷与氟化锂的无水氟化氢溶液在交换塔中进行塔式交换反应。
上述的合成装置存在的缺点是：六氟磷酸锂的合成效率较低，设备复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成效率高、设备投资费用低的一种六氟磷酸锂的合成装置。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
一种六氟磷酸锂的合成装置，包括：反应釜，其特点是：反应釜的顶端设置有喷射吸入器，喷射吸入器上设置有气体吸入口和回流液入口，所述气体吸入口与气体管道相连接，在气体管道上安装有气体调节阀；喷射吸入器的下端设置有连接管，所述连接管伸入到反应釜中，连接管的下端设置有气液混合器，在连接管和气液混合器的外面套装有导流筒，导流筒的顶端和连接管之间设置有间隙，导流筒的下方设置有“W”型导流板，在导流筒的外圆周面上设置有螺旋导流板，螺旋导流板从导流筒的底部螺旋上升至导流筒的上端；反应釜的下端设置有回流液出口，所述回流液出口通过循环管道与回流液入口相连接，在循环管道上安装有回流阀，在循环管道上还设置有循环泵。
进一步地，前述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其中：在气体管道上设置有清洗管道，在清洗管道上安装有清洗阀。
进一步地，前述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其中：所述清洗管道与循环管道相连接。
进一步地，前述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其中：在所述循环管道上设置有冷却装置。
进一步地，前述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其中：所述冷却装置为换热器。
进一步地，前述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其中：在反应釜上设置有废气排出口。
本发明的有益效果：气液能够快速混合与反应，合成效率高，提高了单台设备的产量，降低了设备的投入费用；并且极大地提高了五氟化磷的利用率，降低了废气中未反应五氟化磷的含量，减轻了废气处理单元的负荷，能够满足大规模生产。
附图说明
图1是本发明所述的一种六氟磷酸锂的合成装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明所述的一种六氟磷酸锂的合成装置作进一步的说明。
参见图1所示，本发明所述的一种六氟磷酸锂的合成装置，包括：反应釜4，反应釜4的顶端设置有喷射吸入器2，喷射吸入器2上设置有气体吸入口21和回流液入口22，所述气体吸入口21与气体管道1相连接，在气体管道1上安装有气体调节阀15，在气体管道1上设置有清洗管道14，在清洗管道14上安装有清洗阀141，所述清洗管道14与循环管道10相连接，定时打开清洗阀141，循环管道10内的液体由清洗管道14通过气体管道1对气体吸入口21进行清洗；喷射吸入器2的下端设置有连接管23，所述连接管23伸入到反应釜4中，连接管23的下端设置有气液混合器6，在连接管23和气液混合器6的外面套装有导流筒7，导流筒7的顶端和连接管23之间设置有间隙，导流筒7的下方设置有“W”型导流板8，在导流筒7的外圆周面上设置有螺旋导流板5，螺旋导流板5从导流筒7的底端螺旋上升至导流筒7的上端；反应釜4的下端设置有回流液出口9，所述回流液出口9通过循环管道10与回流液入口22相连接，在循环管道10上安装有回流阀101，在循环管道10上还设置有循环泵12，本实施例中在循环管道10上还设置有冷却装置，所述冷却装置为换热器13，在反应釜4上还设置有废气排出口15。
本发明所述的一种六氟磷酸锂的合成装置的工作原理如下：首先在废气排出口15上安装废气排出管道，在废气排出管道上安装在线气体分析仪，在线气体分析仪用以检测废气中五氟化磷的含量；在气体管道1上安装气体流量计11，气体流量计11用以气体的计量；然后在反应釜4内导入质量浓度为5%的氟化锂的无水氟化氢溶液，启动循环泵12，使反应釜4内的氟化锂的无水氟化氢溶液通过循环管道10从喷射吸入器2上的回流液入口22喷射回流至反应釜4中，控制循环管道10内的氟化锂的无水氟化氢溶液的流速不低于10m/s，在回流液循环过程中，喷射吸入器2中形成负压，气态五氟化磷或者五氟化磷/氯化氢的混合气体由气体管道1经气体吸入口21吸入喷射吸入器2，控制气态五氟化磷或者五氟化磷/氯化氢的混合气体的流速为循环管道10内氟化锂的无水氟化氢溶液的流速的30%，气态五氟化磷或者五氟化磷/氯化氢的混合气体和氟化锂的无水氟化氢溶液通过喷射吸入器2、连接管23以及气液混合器6的作用下得以充分分散混合，并与氟化锂反应，气液混合物经过导流筒7后，在“W”型导流板8的作用下沿着螺旋导流板5向上运动，运动至导流筒7的上沿后从导流筒7和连接管23的间隙中再次进入导流筒7进行反应，从而极大地提高了原料的利用率，当气体流量计11计量的气态五氟化磷总量达到化学计量值后停止反应。上述反应完成后，将母液转移到后续的结晶、干燥工序，经处理最终得到六氟磷酸锂。
上述的六氟磷酸锂的合成装置，气液能够快速混合与反应，合成效率高，提高了单台设备的产量，降低了设备的投入费用；并且极大地提高了五氟化磷的利用率，降低了废气中未反应五氟化磷的含量，减轻了废气处理单元的负荷。
Claims (6)
1.一种六氟磷酸锂的合成装置，包括：反应釜，其特征在于：反应釜的顶端设置有喷射吸入器，喷射吸入器上设置有气体吸入口和回流液入口，所述气体吸入口与气体管道相连接，在气体管道上安装有气体调节阀；喷射吸入器的下端设置有连接管，所述连接管伸入到反应釜中，连接管的下端设置有气液混合器，在连接管和气液混合器的外面套装有导流筒，导流筒的顶端和连接管之间设置有间隙，导流筒的下方设置有“W”型导流板，在导流筒的外圆周面上设置有螺旋导流板，螺旋导流板从导流筒的底部螺旋上升至导流筒的上端；反应釜的下端设置有回流液出口，所述回流液出口通过循环管道与回流液入口相连接，在循环管道上安装有回流阀，在循环管道上还设置有循环泵。
2.根据权利要求1所述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其特征在于：在气体管道上设置有清洗管道，在清洗管道上安装有清洗阀。
3.根据权利要求2所述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其特征在于：所述清洗管道与循环管道相连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其特征在于：在所述循环管道上设置有冷却装置。
5.根据权利要求4所述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其特征在于：所述冷却装置为换热器。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种六氟磷酸锂的合成装置，其特征在于：在反应釜上设置有废气排出口。
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