CN108992950A - 一种磷酸精细化加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磷酸精细化加工设备，整个加热脱水过程始终保持在磷酸溶液较为均匀的状态下进行，从而解决了现有技术中磷酸脱水过程中分层严重、上部流动性好、下部流动性差，上部磷酸脱水效率低下的问题，实现了避免下部磷酸对上部磷酸产生干扰，提高磷酸脱水效率的目的。磷酸脱水后所形成的焦磷酸、偏磷酸从排料口处在重力作用下落至承载板上，由于炉体处于10～15°的倾斜状态，因此重力能够使得所有产物均流至承载板上，再将承载板沿着所述轨道拉出至炉膛外即可。本发明可操作性强，还能够解决现有技术中开炉工作危险大、内外压差容易对工人造成伤害的问题，整个开炉工作完全在炉膛内部进行，安全系数有显著提高。

Description

一种磷酸精细化加工设备

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种磷酸精细化加工设备。

背景技术

磷酸或正磷酸，化学式H₃PO₄，分子量为97.994，是一种常见的无机酸，是中强酸。由五氧化二磷溶于热水中即可得到。正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得。磷酸在空气中容易潮解。加热会失水得到焦磷酸，再进一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业，包括作为防锈剂，食品添加剂，牙科和矫形外科，EDIC腐蚀剂，电解质，助焊剂，分散剂，工业腐蚀剂，肥料的原料和组件家居清洁产品。也可用作化学试剂，磷酸盐是所有生命形式的营养。研究磷酸最早的化学家是法国化学家拉瓦锡。1772年，他做这样的实验：将磷放在以汞密封的钟罩里使其燃烧。实验结果而得出这样的结论：一定量的磷能燃烧于某容量的空气中；磷燃烧时生成无水磷的白色粉片，如细雪一般；燃烧后瓶中的空气约剩原来容量的80％；磷燃烧后较燃烧前约重2.5倍；白色粉片溶于水即成磷酸。拉瓦锡还证明磷酸可用浓硝酸和磷反应制得。大约过了一百多年，德国化学家李比希做了许多农业化学的实验，揭开磷和磷酸对植物生命的价值。1840年李比希著的《有机化学在农业和生理学上的作用》中，科学地论证了土壤的肥力问题，并指出磷对植物的作用。同时，他还进一步探究了磷酸及磷酸盐作为肥料的应用，从此磷酸的生产进入大规模化时代。磷酸的生产过程一直受原材料的地域影响，我国磷酸的生产主要集中在云南、四川、酸溶液在脱水过程中容易根据黏性分层，形成底部非常粘滞而顶部流动贵州、湖北，对于磷酸的二次加工中，加热脱水是制备焦磷酸、偏磷酸的主要方法之一，然而现有技术中的磷酸脱水装置，大都以传统的冶炼炉为原型，再加设额外的导流设备。磷性处于相对稳定的状态，这导致了磷酸脱水过程中底部的粘滞磷酸会对上部的流动性较好的磷酸产生较强的干扰，影响上部磷酸的脱水效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磷酸精细化加工设备，以解决现有技术中磷酸脱水过程中流动性不均、存在分层现象，底部的磷酸会对上部的磷酸产生较强干扰的问题，实现避免下部磷酸对上部磷酸产生干扰，提高磷酸脱水效率的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种磷酸精细化加工设备，包括上端敞口的炉膛，炉膛上端设置炉盖，炉盖与炉膛可拆卸连接；所述炉膛内部设置炉体，炉体的相对两侧分别固定连接第一转轴、第二转轴，所述第一转轴、第二转轴的轴线共线，且第一转轴、第二转轴的轴线与水平面的夹角为～°，所述第一转轴穿出炉膛侧壁并与旋转机构相连，所述旋转机构用于驱动第一转轴沿自身轴线转动，所述炉膛内侧壁还固定轴承座，轴承座上安装第二轴承，所述第二转轴与所述第二轴承相连；所述炉体靠近第二转轴的一端底部设置排料口，所述排料口上设置堵头；炉膛内部底面设置升降机构，所述升降机构的顶端设置堵头夹具，所述升降机构用于驱动堵头夹具上下运动，所述堵头夹具用于夹持所述堵头；所述炉膛的侧面底部还设置膛门，所述膛门与所述轴承座位于炉膛的同侧侧壁上，膛门外设置轨道，轨道上设置承接板，所述承接板能够在所述轨道上移动，所述轨道的长轴平行于膛门与升降机构之间的连线。

针对现有技术中磷酸脱水过程中流动性不均、存在分层现象，底部的磷酸会对上部的磷酸产生较强干扰的问题，本发明提出一种磷酸精细化加工设备，旋转机构用于驱动第一转轴转动，第一转轴带动炉膛内的炉体进行转动，同时第二转轴随之进行转动，第二转轴在轴承座和第二轴承的作用下保持稳定，从而通过第一转轴、第二转轴同时对炉体进行承载，确保炉体能够平稳转动。第一转轴、第二转轴的轴线与水平面的夹角为10～15°，因此炉体也会沿着与水平面呈10～15°的轴线进行转动。膛门为现有技术中任意可以打开与闭合的门即可，优选为耐高温的金属门，用于取料。排料口除了用于排料外，还可通过打开堵头，从排料口处进行磷酸原液的加入。本发明具体工作过程中，在炉膛内进行加热，由旋转机构驱动炉体进行转动，炉体沿与水平面的夹角为10～15°的轴线进行转动，使得炉体内部的液态磷酸被甩动，在离心力的作用下，液体不断的进行甩动与混合，从而使得流动性差的磷酸与流动性好的磷酸能够始终处于混合过程中，整个加热脱水过程始终保持在磷酸溶液较为均匀的状态下进行，从而解决了现有技术中磷酸脱水过程中分层严重、上部流动性好、下部流动性差，上部磷酸脱水效率低下的问题，实现了避免下部磷酸对上部磷酸产生干扰，提高磷酸脱水效率的目的。本发明中，第一转轴、第二转轴的轴线与水平面的夹角为10～15°需要严格控制，夹角过小，脱水完成后难以将产物通过料管快速排出，而夹角过大，离心力受重力干扰大，甩动混合效果差，导致本发明提高效率的效果不明显。当完成磷酸脱水后，旋转机构回到初始位置，此时排料口竖直向下正对堵头夹具。打开膛门，推动承载板沿轨道滑动，使承载板部分进入炉膛内部，承载板进入炉膛内部的一端位于排料口下方。再由升降机构驱动堵头夹具向上运动至堵头外，启动堵头夹具，夹紧堵头，再由升降机构驱动堵头夹具向下运动，从而拔出堵头夹具，磷酸脱水后所形成的焦磷酸、偏磷酸从排料口处在重力作用下落至承载板上，由于炉体处于10～15°的倾斜状态，因此重力能够使得所有产物均流至承载板上，再将承载板沿着所述轨道拉出至炉膛外即可。本发明可操作性强，还能够解决现有技术中开炉工作危险大、内外压差容易对工人造成伤害的问题，整个开炉工作完全在炉膛内部进行，安全系数有显著提高。

所述炉膛顶部设置若干插孔，所述炉盖底部设置若干凸起，所述凸起与所述插孔相匹配，所述炉盖顶部设置吊耳。炉膛和炉盖之间通过相互匹配的插孔和凸起进行可拆卸连接。吊耳用于吊起炉盖。

所述炉膛外侧壁固定安装板，所述安装板用于安装旋转机构。安装板为旋转机构提供安装工位，同时进行承载与受力。

所述旋转机构为步进电机。

所述升降机构为电动推杆。

所述承接板朝向升降机构所在方向的一端固定连接导向板，所述导向板朝向升降机构所在方向逐渐向上倾斜。通过导向板避免升降机构对承载板的影响与干扰。

所述堵头夹具为三爪卡盘。

所述承接板底部设置滑块，所述滑块与所述轨道相匹配。通过相匹配的滑块与轨道，实现承载板沿轨道的直线移动。

所述第一转轴穿过炉膛侧壁的位置套设第一轴承，所述第一轴承的外侧固定在炉膛侧壁内。通过第一轴承提高第一转轴转动过程中的稳定性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种磷酸精细化加工设备，整个加热脱水过程始终保持在磷酸溶液较为均匀的状态下进行，从而解决了现有技术中磷酸脱水过程中分层严重、上部流动性好、下部流动性差，上部磷酸脱水效率低下的问题，实现了避免下部磷酸对上部磷酸产生干扰，提高磷酸脱水效率的目的。

2、本发明一种磷酸精细化加工设备，磷酸脱水后所形成的焦磷酸、偏磷酸从排料口处在重力作用下落至承载板上，由于炉体处于10～15°的倾斜状态，因此重力能够使得所有产物均流至承载板上，再将承载板沿着所述轨道拉出至炉膛外即可。本发明可操作性强，还能够解决现有技术中开炉工作危险大、内外压差容易对工人造成伤害的问题，整个开炉工作完全在炉膛内部进行，安全系数有显著提高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例膛门关闭时的结构示意图；

图2为本发明具体实施例膛门打开取料时的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-炉膛，2-炉盖，3-炉体，4-第一转轴，5-第二转轴，6-旋转机构，7-轴承座，8-第二轴承，9-排料口，10-堵头，11-膛门，12-插孔，13-凸起，14-吊耳，15-安装板，16-第一轴承，17-升降机构，18-堵头夹具，19-轨道，20-承接板，21-导向板，22-滑块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的一种磷酸精细化加工设备，包括上端敞口的炉膛1，炉膛1上端设置炉盖2，炉盖2与炉膛1可拆卸连接；所述炉膛1内部设置炉体3，炉体3的相对两侧分别固定连接第一转轴4、第二转轴5，所述第一转轴4、第二转轴5的轴线共线，且第一转轴4、第二转轴5的轴线与水平面的夹角为12°，所述第一转轴4穿出炉膛1侧壁并与旋转机构6相连，所述旋转机构6用于驱动第一转轴4沿自身轴线转动，所述炉膛1内侧壁还固定轴承座7，轴承座7上安装第二轴承8，所述第二转轴5与所述第二轴承8相连；所述炉体3靠近第二转轴5的一端底部设置排料口9，所述排料口9上设置堵头10；炉膛1内部底面设置升降机构17，所述升降机构17的顶端设置堵头夹具18，所述升降机构17用于驱动堵头夹具18上下运动，所述堵头夹具18用于夹持所述堵头10；所述炉膛1的侧面底部还设置膛门11，所述膛门11与所述轴承座7位于炉膛1的同侧侧壁上，膛门11外设置轨道19，轨道19上设置承接板20，所述承接板20能够在所述轨道19上移动，所述轨道19的长轴平行于膛门11与升降机构17之间的连线。所述承接板20朝向升降机构17所在方向的一端固定连接导向板21，所述导向板21朝向升降机构17所在方向逐渐向上倾斜。

实施例2：

如图1与图2所示的一种磷酸精细化加工设备，在实施例1的基础上，所述炉膛1顶部设置若干插孔12，所述炉盖2底部设置若干凸起13，所述凸起13与所述插孔12相匹配，所述炉盖2顶部设置吊耳14。所述炉膛1外侧壁固定安装板15，所述安装板15用于安装旋转机构6。所述旋转机构6为步进电机。所述升降机构17为电动推杆。所述承接板20朝向升降机构17所在方向的一端固定连接导向板21，所述导向板21朝向升降机构17所在方向逐渐向上倾斜。所述堵头夹具18为三爪卡盘。所述承接板20底部设置滑块22，所述滑块22与所述轨道19相匹配。所述第一转轴4穿过炉膛1侧壁的位置套设第一轴承16，所述第一轴承16的外侧固定在炉膛1侧壁内。

本实施例中堵头为圆柱状，因此堵头夹具18为三爪卡盘；若堵头采用方形结构，则对应的堵头夹具18应替换为四爪卡盘进行使用。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种磷酸精细化加工设备，其特征在于，包括上端敞口的炉膛(1)，炉膛(1)上端设置炉盖(2)，炉盖(2)与炉膛(1)可拆卸连接；所述炉膛(1)内部设置炉体(3)，炉体(3)的相对两侧分别固定连接第一转轴(4)、第二转轴(5)，所述第一转轴(4)、第二转轴(5)的轴线共线，且第一转轴(4)、第二转轴(5)的轴线与水平面的夹角为10～15°，所述第一转轴(4)穿出炉膛(1)侧壁并与旋转机构(6)相连，所述旋转机构(6)用于驱动第一转轴(4)沿自身轴线转动，所述炉膛(1)内侧壁还固定轴承座(7)，轴承座(7)上安装第二轴承(8)，所述第二转轴(5)与所述第二轴承(8)相连；所述炉体(3)靠近第二转轴(5)的一端底部设置排料口(9)，所述排料口(9)上设置堵头(10)；炉膛(1)内部底面设置升降机构(17)，所述升降机构(17)的顶端设置堵头夹具(18)，所述升降机构(17)用于驱动堵头夹具(18)上下运动，所述堵头夹具(18)用于夹持所述堵头(10)；所述炉膛(1)的侧面底部还设置膛门(11)，所述膛门(11)与所述轴承座(7)位于炉膛(1)的同侧侧壁上，膛门(11)外设置轨道(19)，轨道(19)上设置承接板(20)，所述承接板(20)能够在所述轨道(19)上移动，所述轨道(19)的长轴平行于膛门(11)与升降机构(17)之间的连线。

2.根据权利要求1所述的一种磷酸精细化加工设备，其特征在于，所述炉膛(1)顶部设置若干插孔(12)，所述炉盖(2)底部设置若干凸起(13)，所述凸起(13)与所述插孔(12)相匹配，所述炉盖(2)顶部设置吊耳(14)。

3.根据权利要求1所述的一种磷酸精细化加工设备，其特征在于，所述炉膛(1)外侧壁固定安装板(15)，所述安装板(15)用于安装旋转机构(6)。

4.根据权利要求1所述的一种磷酸精细化加工设备，其特征在于，所述旋转机构(6)为步进电机。

5.根据权利要求1所述的一种磷酸精细化加工设备，其特征在于，所述升降机构(17)为电动推杆。

6.根据权利要求1所述的一种磷酸精细化加工设备，其特征在于，所述承接板(20)朝向升降机构(17)所在方向的一端固定连接导向板(21)，所述导向板(21)朝向升降机构(17)所在方向逐渐向上倾斜。

7.根据权利要求1所述的一种磷酸精细化加工设备，其特征在于，所述堵头夹具(18)为三爪卡盘。

8.根据权利要求1所述的一种磷酸精细化加工设备，其特征在于，所述承接板(20)底部设置滑块(22)，所述滑块(22)与所述轨道(19)相匹配。

9.根据权利要求1所述的一种磷酸精细化加工设备，其特征在于，所述第一转轴(4)穿过炉膛(1)侧壁的位置套设第一轴承(16)，所述第一轴承(16)的外侧固定在炉膛(1)侧壁内。