CN112121743A

CN112121743A - 一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器

Info

Publication number: CN112121743A
Application number: CN202010999713.9A
Authority: CN
Inventors: 赵杰; 李文丽
Original assignee: Chongqing Chemical Industry Vocational College
Current assignee: Chongqing Chemical Industry Vocational College
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2020-12-25

Abstract

本发明公开了一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，涉及聚磷酸铵制备技术领域，主要解决现有的聚磷酸铵制备器对原料辐照加热均匀度较低的问题；该装置包括底座，所述底座上设置有立柱，所述立柱与外壳体相连，所述外壳体内底部设置有支撑块，所述支撑块均匀设置在外壳体的底部，所述支撑块上镶嵌设置有滚珠，所述滚珠与支撑块之间转动安装，所述外壳体的内部设置有内壳体，所述内壳体的底部设置有转动圆盘，所述转动圆盘的底部设置有圆形轨道，所述转动圆盘通过圆形轨道与滚珠相连，所述外壳体的内壁上铺设有微波线圈，所述内壳体内设置有搅拌装置；本发明通过上述结构有效提升对反应器内生产原料的辐照均匀度。

Description

一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器

技术领域

本发明涉及聚磷酸铵制备技术领域，具体是一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器。

背景技术

聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)。聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小，热稳定性高，是一种性能优良的非卤阻燃剂。但是也存在相应缺点，由于目前工艺聚合度较小所以具有较大的吸湿性，并且对工程塑料的力学性能影响很大。

目前聚磷酸铵生产方式有多种，有磷酸-尿素法，磷酸铵盐脱水聚合法，磷酸铵盐与五氧化二磷聚合法，五氧化二磷、氨、水气相水合法等几种较为常见的制备方法，其中磷酸铵盐脱水聚合法是较为普遍是使用的方法，综合比较来说，磷酸铵盐脱水聚合法制备成本较低，且生产出来的聚磷酸铵纯度符合大部分使用场景需求。磷酸铵盐脱水聚合法是将磷酸铵盐与尿素一起加热脱水，将磷酸二氢铵和尿素按一定的量比混合，放入聚合炉内在220℃左右高温下缩合反应1h，经过冷却，粉碎得到APP产品，而现有的混合熔融装置对于磷酸二氢铵和尿素混合物的辐照加热均匀度较低，导致生产出来的APP产品均匀度较差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，包括底座，所述底座上设置有立柱，所述立柱与外壳体相连，所述外壳体内底部设置有支撑块，所述支撑块均匀设置在外壳体的底部，所述支撑块上镶嵌设置有滚珠，所述滚珠与支撑块之间转动安装，所述外壳体的内部设置有内壳体，所述内壳体的底部设置有转动圆盘，所述转动圆盘的底部设置有圆形轨道，所述转动圆盘通过圆形轨道与滚珠相连，所述外壳体的内壁上铺设有微波线圈，所述内壳体上设置有旋转圆盘，所述外壳体内壁在旋转圆盘位置设置有安装块，所述旋转圆盘与安装块之间限位安装，所述内壳体的顶部设置外齿圈，所述外壳体外壁上转动安装有连接轴，所述连接轴上侧设置有第一齿轮，所述连接轴的下侧设置有第二齿轮，所述第二齿轮与外齿圈相互啮合，所述第一齿轮与动力装置相连。

作为本发明实施例进一步的方案：所述内壳体内设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括内壳体顶部的安装圆盘，所述安装圆盘的底部转动安装有永磁盘，所述永磁盘的底部设置有连接杆，所述连接杆上均匀设置有搅拌杆。

作为本发明实施例再进一步的方案：所述外壳体的顶部设置有固定架，所述固定架上安装有电机，所述电机与输出轴相连，所述输出轴与转盘相连，所述输出轴的底部通过支撑座与外壳体相连，所述转盘的底部设置有电磁盘，所述电磁盘的外圈设置有主动外齿，所述主动外齿与第一齿轮相互啮合。

作为本发明实施例再进一步的方案：所述外壳体的边缘设置有连接板，所述外壳体的顶部设置有顶盖，所述顶盖与连接板之间设置有第一滑槽，所述固定架与支撑座的底部设置有第一滑块，所述第一滑块与第一滑槽相互配合。

作为本发明实施例再进一步的方案：所述安装块内设置有第二滑槽，所述第二滑槽对称设置在安装块的上下两侧，所述第二滑槽内设置有第二滑块，所述第二滑块之间转动安装有滚轴，所述第二滑块与第二滑槽之间设置有弹簧，所述滚轴与旋转圆盘之间接触安装。

作为本发明实施例再进一步的方案：所述连接杆设置有两组，所述连接杆上侧设置有气罐，所述气罐与连接管相连，所述连接管上设置有气泵，所述气泵与导气管相连，所述导气管与连接杆底部的排气盘相连，所述内壳体上侧设置有出气孔，所述外壳体的底部设置有收集孔。

作为本发明实施例再进一步的方案：所述支撑块在外壳体的内壁上均匀设置有四组。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：

本发明通过设置外壳体和内壳体，结合支撑块、滚珠以及转动圆盘对内壳体进行转动支撑安装；通过在外壳体的内侧设置微波线圈，从而对转动的内壳体内生产原料进行均匀辐照，提升微波加热的均匀性；通过在外壳体和内壳体之间设置电磁盘以及永磁盘，从而实现连接杆以及搅拌杆的搅拌作用；通过在电磁盘的外侧设置主动外齿，结合第一齿轮以及第二齿轮、外齿圈，带动内壳体转动，从而降低动力源的数量，提升结构紧凑性，同时降低整体尺寸和重量。

附图说明

图1为一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器的结构示意图。

图2为一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器中A处放大示意图。

图3为一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器中第一滑槽的结构示意图。

图4为一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器中第一齿轮和第二齿轮的结构示意图。

图中：1底座，2立柱，3外壳体，4支撑块，5滚珠，6转动圆盘，7内壳体，8安装块，9旋转圆盘，10固定架，11电机，12输出轴，13支撑座，14安装圆盘，15永磁盘，16连接杆，17搅拌杆，18气罐，19连接管，20气泵，21导气管，22排气盘，23第一齿轮，24连接轴，25第二齿轮，26外齿圈，27顶盖，28第一滑槽，29第一滑块，30连接板，31控制器，32微波线圈，33出气孔，34收集孔，35出料管；

80滚轴，81第二滑块，82第二滑槽，83弹簧；

120转盘，121电磁盘，122主动外齿。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1：

如图1-4所示，一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，包括底座1，所述底座1上设置有立柱2，所述立柱2与外壳体3相连，所述外壳体3内底部设置有支撑块4，所述支撑块4均匀设置在外壳体3的底部，所述支撑块4上镶嵌设置有滚珠5，所述滚珠5与支撑块4之间转动安装，所述外壳体3的内部设置有内壳体7，所述内壳体7的底部设置有转动圆盘6，所述转动圆盘6的底部设置有圆形轨道，所述转动圆盘6通过圆形轨道与滚珠5相连，所述外壳体3的内壁上铺设有微波线圈32，所述内壳体7上设置有旋转圆盘9，所述外壳体3内壁在旋转圆盘9位置设置有安装块8，所述旋转圆盘9与安装块8之间限位安装，所述内壳体7的顶部设置外齿圈26，所述外壳体3外壁上转动安装有连接轴24，所述连接轴24上侧设置有第一齿轮23，所述连接轴24的下侧设置有第二齿轮25，所述第二齿轮25与外齿圈26相互啮合，所述第一齿轮23与动力装置相连。

具体的，通过设置外壳体3以及内壳体7，同时在外壳体3以及内壳体7之间设置微波线圈32，通过转动的内壳体7实现对内壳体7内生产原料的均匀辐照，从而提升均匀加热效果。

更具体的，内壳体7通过第一齿轮23、第二齿轮25以及外齿圈26，结合内壳体7底部的支撑块4、滚珠5以及转动圆盘6实现对内壳体7的转动操作。

进一步的，所述内壳体7内设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括内壳体7顶部的安装圆盘14，所述安装圆盘14的底部转动安装有永磁盘15，所述永磁盘15的底部设置有连接杆16，所述连接杆16上均匀设置有搅拌杆。

进一步的，所述外壳体3的顶部设置有固定架10，所述固定架10上安装有电机11，所述电机11与输出轴12相连，所述输出轴12与转盘120相连，所述输出轴12的底部通过支撑座13与外壳体3相连，所述转盘120的底部设置有电磁盘121，所述电磁盘121的外圈设置有主动外齿122，所述主动外齿122与第一齿轮23相互啮合。

具体的，设置磁力搅拌装置，结合电磁盘121以及永磁盘15实现对搅拌的控制，通过连接杆16以及搅拌杆17实现对原料的搅拌，便于生产原料的混合均匀。

进一步的，所述外壳体3的边缘设置有连接板30，所述外壳体3的顶部设置有顶盖27，所述顶盖27与连接板30之间设置有第一滑槽28，所述固定架10与支撑座13的底部设置有第一滑块29，所述第一滑块29与第一滑槽28相互配合。

具体的，为了便于对内壳体7进行添加原料，通过第一滑槽28以及第一滑块29对电机11进行移动安装，从而便于打开外壳体3的顶盖27，进行添加原料等操作。

进一步的，所述安装块8内设置有第二滑槽82，所述第二滑槽82对称设置在安装块8的上下两侧，所述第二滑槽82内设置有第二滑块81，所述第二滑块81之间转动安装有滚轴80，所述第二滑块81与第二滑槽82之间设置有弹簧83，所述滚轴80与旋转圆盘9之间接触安装。

具体的，为了保证内壳体7在转动的过程中平稳进行，通过在外壳体3的内壁上设置安装块8，结合安装块8进行设置第二滑槽82以及第二滑块81，同时在第二滑块81之间设置滚轴80，利用旋转圆盘9与滚轴80之间的接触安装，从而实现内壳体7的平稳转动。

进一步的，所述支撑块4在外壳体3的内壁上均匀设置有四组。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上对实施例1作出的进一步改进和限定。

一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，包括实施例1中的所有部件，还包括：

进一步的，所述连接杆16设置有两组，所述连接杆16上侧设置有气罐18，所述气罐18与连接管19相连，所述连接管19上设置有气泵20，所述气泵20与导气管21相连，所述导气管21与连接杆16底部的排气盘22相连，所述内壳体7上侧设置有出气孔33，所述外壳体3的底部设置有收集孔34。

具体的，一般情况下，在进行生产聚磷酸铵时需要对生产原料中充入一定量的氨气作为氨化剂，通过在连接杆16上设置气罐18，结合气泵20、导气管21、排气盘22实现氨气的导入操作。

本发明实施例的工作原理是：

如图1-4所示，通过设置外壳体3和内壳体7，结合支撑块4、滚珠5以及转动圆盘6对内壳体7进行转动支撑安装；通过在外壳体3的内侧设置微波线圈32，从而对转动的内壳体7内生产原料进行均匀辐照，提升微波加热的均匀性；通过在外壳体3和内壳体7之间设置电磁盘121以及永磁盘15，从而实现连接杆16以及搅拌杆17的搅拌作用；通过在电磁盘121的外侧设置主动外齿122，结合第一齿轮23以及第二齿轮25、外齿圈26，带动内壳体7转动，从而降低动力源的数量，提升结构紧凑性，同时降低整体尺寸和重量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，包括底座（1），所述底座（1）上设置有立柱（2），其特征在于，所述立柱（2）与外壳体（3）相连，所述外壳体（3）内底部设置有支撑块（4），所述支撑块（4）均匀设置在外壳体（3）的底部，所述支撑块（4）上镶嵌设置有滚珠（5），所述滚珠（5）与支撑块（4）之间转动安装，所述外壳体（3）的内部设置有内壳体（7），所述内壳体（7）的底部设置有转动圆盘（6），所述转动圆盘（6）的底部设置有圆形轨道，所述转动圆盘（6）通过圆形轨道与滚珠（5）相连，所述外壳体（3）的内壁上铺设有微波线圈（32），所述内壳体（7）上设置有旋转圆盘（9），所述外壳体（3）内壁在旋转圆盘（9）位置设置有安装块（8），所述旋转圆盘（9）与安装块（8）之间限位安装，所述内壳体（7）的顶部设置外齿圈（26），所述外壳体（3）外壁上转动安装有连接轴（24），所述连接轴（24）上侧设置有第一齿轮（23），所述连接轴（24）的下侧设置有第二齿轮（25），所述第二齿轮（25）与外齿圈（26）相互啮合，所述第一齿轮（23）与动力装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，其特征在于，所述内壳体（7）内设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括内壳体（7）顶部的安装圆盘（14），所述安装圆盘（14）的底部转动安装有永磁盘（15），所述永磁盘（15）的底部设置有连接杆（16），所述连接杆（16）上均匀设置有搅拌杆（17）。

3.根据权利要求1所述的一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，其特征在于，所述外壳体（3）的顶部设置有固定架（10），所述固定架（10）上安装有电机（11），所述电机（11）与输出轴（12）相连，所述输出轴（12）与转盘（120）相连，所述输出轴（12）的底部通过支撑座（13）与外壳体（3）相连，所述转盘（120）的底部设置有电磁盘（121），所述电磁盘（121）的外圈设置有主动外齿（122），所述主动外齿（122）与第一齿轮（23）相互啮合。

4.根据权利要求3所述的一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，其特征在于，所述外壳体（3）的边缘设置有连接板（30），所述外壳体（3）的顶部设置有顶盖（27），所述顶盖（27）与连接板（30）之间设置有第一滑槽（28），所述固定架（10）与支撑座（13）的底部设置有第一滑块（29），所述第一滑块（29）与第一滑槽（28）相互配合。

5.根据权利要求1所述的一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，其特征在于，所述安装块（8）内设置有第二滑槽（82），所述第二滑槽（82）对称设置在安装块（8）的上下两侧，所述第二滑槽（82）内设置有第二滑块（81），所述第二滑块（81）之间转动安装有滚轴（80），所述第二滑块（81）与第二滑槽（82）之间设置有弹簧（83），所述滚轴（80）与旋转圆盘（9）之间接触安装。

6.根据权利要求2所述的一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，其特征在于，所述连接杆（16）设置有两组，所述连接杆（16）上侧设置有气罐（18），所述气罐（18）与连接管（19）相连，所述连接管（19）上设置有气泵（20），所述气泵（20）与导气管（21）相连，所述导气管（21）与连接杆（16）底部的排气盘（22）相连，所述内壳体（7）上侧设置有出气孔（33），所述外壳体（3）的底部设置有收集孔（34）。

7.根据权利要求1所述的一种辐照均匀的聚磷酸铵制备用微波反应器，其特征在于，所述支撑块（4）在外壳体（3）的内壁上均匀设置有四组。