CN115490218A - 一种制备亚磷酸的温度控制系统 - Google Patents

一种制备亚磷酸的温度控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备亚磷酸的温度控制系统，涉及温度控制技术领域，包括亚磷酸反应釜和浓缩箱，所述亚磷酸反应釜的内部釜壁上安装有第一温控组件，所述亚磷酸反应釜的一侧安装有第二冷气进气管道，所述第二蒸汽进气管道的上方安装有泄压阀，所述干燥箱的上方安装有压缩机，所述压缩机的一侧安装有第三电动机，所述干燥箱远离运输管道的一侧设置有出料口，所述空气加热管的两端均安装有通气管。该制备亚磷酸的温度控制系统，可以快速的控制亚磷酸反应釜内部的温度，使亚磷酸反应釜内部的温度在较短的时候内保持一致，生产的过程中可以保持原料以及亚磷酸半成品的受热均匀，避免因为温度的不同产生杂质，提高了亚磷酸的纯度。

Description

一种制备亚磷酸的温度控制系统
技术领域
本发明涉及温度控制技术领域，具体为一种制备亚磷酸的温度控制系统。
背景技术
亚磷酸，是一种无机化合物，化学式为H3PO3，为白色结晶性粉末，易溶于水、乙醇，在空气中缓慢氧化成正磷酸，在亚磷酸制备的过程中要严格的限定温度，而现有技术中生产亚磷酸设备的温度控制系统也是多种多样，如：
申请号为202010547181.5的发明专利属于化工产品提纯领域，特别涉及一种特戊酰氯生产副产物亚磷酸提纯制晶体高纯亚磷酸的方法，解决特戊酰氯生产副产物亚磷酸浓度低难以进一步利用的难题。
类似于上述申请目前还存在不足之处：
只是简单的采用蒸汽介质，夹套式加热，利用夹套内通入循环冷却水使物料温度冷却，这样使反应装置内部受热不均匀，而且温度无论是升高还是降低都不够迅速，会导致生产的纯度低，同时容易生成其他杂质。
于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出一种制备亚磷酸的温度控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备亚磷酸的温度控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种制备亚磷酸的温度控制系统，包括亚磷酸反应釜和浓缩箱，所述亚磷酸反应釜的内部釜壁上安装有第一温控组件，且第一温控组件包括第一温控机构和第二温控机构，所述亚磷酸反应釜的一侧安装有第二冷气进气管道，且亚磷酸反应釜的另一侧安装有第二蒸汽进气管道，所述第二蒸汽进气管道的上方安装有泄压阀，所述浓缩箱的上方一侧安装有运输管道，且浓缩箱位于亚磷酸反应釜的底部一侧，所述运输管道的上方安装有气泵，且运输管道的一侧安装有干燥箱，所述干燥箱的上方安装有压缩机，且压缩机的输出端安装有第三冷气进气管道，所述压缩机的一侧安装有第三电动机，且第三电动机的输出端安装有链条，所述干燥箱远离运输管道的一侧设置有出料口，且干燥箱的下方安装有空气加热管，所述空气加热管的两端均安装有通气管。
进一步的，所述第一温控机构和第二温控机构的截面为半月形结构，且第一温控机构和第二温控机构相互平行设置，所述第一温控机构和第二温控机构结构相同，所述第一温控机构包括U型管道、第一温控管、第二温控管和第一连接头，所述U型管道一端的内部安装有第一温控管，且U型管道另一端的内部安装有第二温控管，所述U型管道的两端均安装有第一连接头，所述第一温控管和第二温控管上均安装有温度感应器。
进一步的，所述亚磷酸反应釜的上方安装有釜盖，且釜盖的上方中部安装有第一电动机，所述第一电动机的一侧设置有第一冷气进气管道，且第一电动机远离第一冷气进气管道的一侧安装有第一蒸汽进气管道，所述第一冷气进气管道远离第一电动机的一侧安装有第一进料管道，所述第一蒸汽进气管道远离第一电动机的一侧安装有第二进料管道。
进一步的，所述第二冷气进气管道的内部安装有冷气控制阀，且第二冷气进气管道通过第一连接头与U型管道内部的第二温控管连通。
进一步的，所述第二蒸汽进气管道的内部安装有蒸汽控制阀，且第二蒸汽进气管道通过第一连接头与U型管道内部的第一温控管连通。
进一步的，所述浓缩箱的上方远离运输管道的一侧安装有第二电动机，且第二电动机的输出端安装有传动带，所述浓缩箱的内部安装有螺杆，且螺杆的表面安装有电热丝，所述浓缩箱的下方安装有电热炉，所述第二电动机与运输管道的之间安装有蒸汽炉，且蒸汽炉的两侧均安装有第三蒸汽进气管道，所述浓缩箱的内部安装有温度感应器。
进一步的，所述干燥箱的内部安装有干燥外筒，且干燥外筒的内部安装有干燥内筒，所述干燥箱与干燥外筒的夹缝中设置有温控层，且温控层的内部安装有温控气管，所述干燥外筒与干燥内筒之间安装有齿轮盘，且第三电动机的输出端通过链条和齿轮盘与干燥内筒转动连接，所述干燥内筒的筒壁上安装有温度传感器。
进一步的，所述亚磷酸反应釜的内部安装有搅拌机构，且搅拌机构包括搅拌轴、旋转阀、四通管和搅拌叶，所述搅拌轴的上方安装旋转阀，且搅拌轴上安装有四通管，所述四通管的两侧安装有搅拌叶。
进一步的，所述搅拌轴和搅拌叶的内部为中空结构，所述第一冷气进气管道和第一蒸汽进气管道均与旋转阀连通。
本发明提供了一种制备亚磷酸的温度控制系统，具备以下有益效果：该制备亚磷酸的温度控制系统，可以快速的控制亚磷酸反应釜内部的温度，使亚磷酸反应釜内部的温度在较短的时候内保持一致，生产的过程中可以保持原料以及亚磷酸半成品的受热均匀，避免因为温度的不同产生杂质，提高了亚磷酸的纯度；
1、本发明气泵开始工作通过运输管道将结晶的亚磷酸吸入到干燥箱的内部进行干燥，在干燥箱内部的时温度控制方式如下：首先第三电动机通过链条带动干燥内筒进行转动，当需要加热的时候，空气加热管开始工作，并通过通气管将加热的空气输送到温控层内部的温控气管中，利用温控气管对干燥内筒进行升温，而干燥内筒在旋转的过程中不断受热可以使其内部的亚磷酸受热的更加均匀，而需要降温的时候，压缩机开始工作，并通过第三冷气进气管道将冷气输送到温控层内部的温控气管中，利用温控气管对干燥内筒进行降温，而干燥内筒在旋转的过程中不断降温可以使其内部的亚磷酸降温程度更加均匀。
2、本发明在需要对原料进行加热的时候，打开旋转阀外部的蒸汽从第一蒸汽进气管道进入到搅拌轴的内部，并且通过四通管进入到搅拌叶的内部，利用搅拌轴和搅拌叶的升温使亚磷酸反应釜内部的原料进行升温，同时还不妨碍搅拌，这样可以使亚磷酸反应釜内部的原料受热的更加均匀，在需要对原料进行降温时，打开旋转阀外部的冷气从第一冷气进气管道进入到搅拌轴的内部，并且通过四通管进入到搅拌叶的内部，利用搅拌轴和搅拌叶的降温使亚磷酸反应釜内部的原料进行降温。
附图说明
图1为本发明一种制备亚磷酸的温度控制系统的结构示意图；
图2为本发明一种制备亚磷酸的温度控制系统的亚磷酸反应釜内部俯视结构示意图；
图3为本发明一种制备亚磷酸的温度控制系统的第一温控机构结构示意图；
图4为本发明一种制备亚磷酸的温度控制系统的浓缩箱内部结构示意图；
图5为本发明一种制备亚磷酸的温度控制系统的干燥箱内部侧视结构示意图；
图6为本发明一种制备亚磷酸的温度控制系统的搅拌机构结构示意图。
图中：1、亚磷酸反应釜；2、第一温控组件；201、第一温控机构；2011、U型管道；2012、第一温控管；2013、第二温控管；2014、第一连接头；202、第二温控机构；3、釜盖；4、第一电动机；5、第一冷气进气管道；6、第一蒸汽进气管道；7、第二进料管道；8、第一进料管道；9、第二冷气进气管道；901、冷气控制阀；10、第二蒸汽进气管道；1001、蒸汽控制阀；11、泄压阀；12、浓缩箱；1201、第二电动机；1202、传动带；1203、螺杆；1204、电热丝；1205、电热炉；1206、蒸汽炉；1207、第三蒸汽进气管道；13、运输管道；14、气泵；15、干燥箱；1501、干燥外筒；1502、温控层；1503、温控气管；1504、干燥内筒；1505、齿轮盘；16、第三冷气进气管道；17、压缩机；18、第三电动机；19、链条；20、出料口；21、空气加热管；22、通气管；23、搅拌机构；2301、搅拌轴；2302、旋转阀；2303、四通管；2304、搅拌叶。
具体实施方式
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种制备亚磷酸的温度控制系统，包括亚磷酸反应釜1和浓缩箱12，亚磷酸反应釜1的内部釜壁上安装有第一温控组件2，且第一温控组件2包括第一温控机构201和第二温控机构202，亚磷酸反应釜1的一侧安装有第二冷气进气管道9，且亚磷酸反应釜1的另一侧安装有第二蒸汽进气管道10，第二蒸汽进气管道10的上方安装有泄压阀11，浓缩箱12的上方一侧安装有运输管道13，且浓缩箱12位于亚磷酸反应釜1的底部一侧，运输管道13的上方安装有气泵14，且运输管道13的一侧安装有干燥箱15，干燥箱15的上方安装有压缩机17，且压缩机17的输出端安装有第三冷气进气管道16，压缩机17的一侧安装有第三电动机18，且第三电动机18的输出端安装有链条19，干燥箱15远离运输管道13的一侧设置有出料口20，且干燥箱15的下方安装有空气加热管21，空气加热管21的两端均安装有通气管22。
请参阅图1、图2和图3，具体为，第一温控机构201和第二温控机构202的截面为半月形结构，且第一温控机构201和第二温控机构202相互平行设置，第一温控机构201和第二温控机构202结构相同，第一温控机构201包括U型管道2011、第一温控管2012、第二温控管2013和第一连接头2014，U型管道2011一端的内部安装有第一温控管2012，且U型管道2011另一端的内部安装有第二温控管2013，U型管道2011的两端均安装有第一连接头2014，第一温控管2012和第二温控管2013上均安装有温度感应器，亚磷酸反应釜1内部进行升温的时候，关闭冷气控制阀901，打开蒸汽控制阀1001使外部的蒸汽源通过第二蒸汽进气管道10进入到第一温控管2012和第二温控管2013的内部，利用蒸汽使第一温控管2012和第二温控管2013的内部温度升高从而带动亚磷酸反应釜1内部的温度增加，当需要降温的时候，关闭蒸汽控制阀1001，打开冷气控制阀901使外部的冷气通过第二冷气进气管道9进入到第一温控管2012和第二温控管2013的内部，利用蒸汽使第一温控管2012和第二温控管2013的内部温度降低从而带动亚磷酸反应釜1内部的温度降低；
亚磷酸反应釜1的上方安装有釜盖3，且釜盖3的上方中部安装有第一电动机4，第一电动机4的一侧设置有第一冷气进气管道5，且第一电动机4远离第一冷气进气管道5的一侧安装有第一蒸汽进气管道6，第一冷气进气管道5远离第一电动机4的一侧安装有第一进料管道8，第一蒸汽进气管道6远离第一电动机4的一侧安装有第二进料管道7。
第二冷气进气管道9的内部安装有冷气控制阀901，且第二冷气进气管道9通过第一连接头2014与U型管道2011内部的第二温控管2013连通，第二冷气进气管道9连接外部冷气源，同时第二蒸汽进气管道10连接外部的蒸汽源。
第二蒸汽进气管道10的内部安装有蒸汽控制阀1001，且第二蒸汽进气管道10通过第一连接头2014与U型管道2011内部的第一温控管2012连通。
请参阅图1、图3和图4，具体为，浓缩箱12的上方远离运输管道13的一侧安装有第二电动机1201，且第二电动机1201的输出端安装有传动带1202，浓缩箱12的内部安装有螺杆1203，且螺杆1203的表面安装有电热丝1204，浓缩箱12的下方安装有电热炉1205，第二电动机1201与运输管道13的之间安装有蒸汽炉1206，且蒸汽炉1206的两侧均安装有第三蒸汽进气管道1207，浓缩箱12的内部安装有温度感应器；
请参阅图1、图3和图5，具体为，干燥箱15的内部安装有干燥外筒1501，且干燥外筒1501的内部安装有干燥内筒1504，干燥箱15与干燥外筒1501的夹缝中设置有温控层1502，且温控层1502的内部安装有温控气管1503，干燥外筒1501与干燥内筒1504之间安装有齿轮盘1505，且第三电动机17的输出端通过链条19和齿轮盘1505与干燥内筒1504转动连接，干燥内筒1504的筒壁上安装有温度传感器，在干燥箱15内部的时温度控制方式如下：首先第三电动机18通过链条19带动干燥内筒1504进行转动，当需要加热的时候，空气加热管21开始工作，并通过通气管22将加热的空气输送到温控层1502内部的温控气管1503中，利用温控气管1503对干燥内筒1504进行升温，而干燥内筒1504在旋转的过程中不断受热可以使其内部的亚磷酸受热的更加均匀，而需要降温的时候，压缩机17开始工作，并通过第三冷气进气管道16将冷气输送到温控层1502内部的温控气管1503中，利用温控气管1503对干燥内筒1504进行降温，而干燥内筒1504在旋转的过程中不断降温可以使其内部的亚磷酸降温程度更加均匀。
请参阅图1、图3和图6，具体为，亚磷酸反应釜1的内部安装有搅拌机构23，且搅拌机构23包括搅拌轴2301、旋转阀2302、四通管2303和搅拌叶2304，搅拌轴2301的上方安装旋转阀2302，且搅拌轴2301上安装有四通管2303，四通管2303的两侧安装有搅拌叶2304，搅拌轴2301和搅拌叶2304的内部为中空结构，第一冷气进气管道5和第一蒸汽进气管道6均与旋转阀2302连通，在需要对原料进行加热的时候，打开旋转阀2302外部的蒸汽从第一蒸汽进气管道6进入到搅拌轴2301的内部，并且通过四通管2303进入到搅拌叶2304的内部，利用搅拌轴2301和搅拌叶2304的升温使亚磷酸反应釜1内部的原料进行升温，同时还不妨碍搅拌，这样可以使亚磷酸反应釜1内部的原料受热的更加均匀，在需要对原料进行降温时，打开旋转阀2302外部的冷气从第一冷气进气管道5进入到搅拌轴2301的内部，并且通过四通管2303进入到搅拌叶2304的内部，利用搅拌轴2301和搅拌叶2304的降温使亚磷酸反应釜1内部的原料进行降温。
综上，制备亚磷酸的温度控制系统，使用时，制备亚磷酸的原材料通过第二进料管道7和第一进料管道8进入到亚磷酸反应釜1的内部，此时需要通过第一温控组件2对亚磷酸反应釜1内部的温度进行控制调节，第二冷气进气管道9连接外部冷气源，同时第二蒸汽进气管道10连接外部的蒸汽源，亚磷酸反应釜1内部进行升温的时候，关闭冷气控制阀901，打开蒸汽控制阀1001使外部的蒸汽源通过第二蒸汽进气管道10进入到第一温控管2012和第二温控管2013的内部，利用蒸汽使第一温控管2012和第二温控管2013的内部温度升高从而带动亚磷酸反应釜1内部的温度增加，当需要降温的时候，关闭蒸汽控制阀1001，打开冷气控制阀901使外部的冷气通过第二冷气进气管道9进入到第一温控管2012和第二温控管2013的内部，利用蒸汽使第一温控管2012和第二温控管2013的内部温度降低从而带动亚磷酸反应釜1内部的温度降低；
在亚磷酸反应釜1中还可以通过搅拌机构23对其进行温度的控制，在反应的过程中，第一电动机4带动搅拌轴2301进行转动，利用搅拌叶2304搅动亚磷酸反应釜1中的原料，使原料混合的更加充分，而第一冷气进气管道5连接外部冷气源，第一蒸汽进气管道6连接外部蒸汽源，在需要对原料进行加热的时候，打开旋转阀2302外部的蒸汽从第一蒸汽进气管道6进入到搅拌轴2301的内部，并且通过四通管2303进入到搅拌叶2304的内部，利用搅拌轴2301和搅拌叶2304的升温使亚磷酸反应釜1内部的原料进行升温，同时还不妨碍搅拌，这样可以使亚磷酸反应釜1内部的原料受热的更加均匀，在需要对原料进行降温时，打开旋转阀2302外部的冷气从第一冷气进气管道5进入到搅拌轴2301的内部，并且通过四通管2303进入到搅拌叶2304的内部，利用搅拌轴2301和搅拌叶2304的降温使亚磷酸反应釜1内部的原料进行降温；
原料通过在亚磷酸反应釜1中反应后需要进入到浓缩箱12的内部进行浓缩，而浓缩箱12内部的温度控制通过以下操作来实现，首先第二电动机1201通过传动带1202带动螺杆1203进行转动对浓缩液进行搅拌加速浓缩，而此时电热丝1204随着螺杆1203的转动而对浓缩液进行加热使其受热的更加均匀，同时蒸汽炉1206产生的蒸汽通过第三蒸汽进气管道1207进入到浓缩箱12内部进一步提高浓缩箱12内部的温度，而电热炉1205进一步的维持浓缩箱12内部的温度；
然后气泵14开始工作通过运输管道13将结晶的亚磷酸吸入到干燥箱15的内部进行干燥，在干燥箱15内部的时温度控制方式如下：首先第三电动机18通过链条19带动干燥内筒1504进行转动，当需要加热的时候，空气加热管21开始工作，并通过通气管22将加热的空气输送到温控层1502内部的温控气管1503中，利用温控气管1503对干燥内筒1504进行升温，而干燥内筒1504在旋转的过程中不断受热可以使其内部的亚磷酸受热的更加均匀，而需要降温的时候，压缩机17开始工作，并通过第三冷气进气管道16将冷气输送到温控层1502内部的温控气管1503中，利用温控气管1503对干燥内筒1504进行降温，而干燥内筒1504在旋转的过程中不断降温可以使其内部的亚磷酸降温程度更加均匀。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施。

Claims (9)

1.一种制备亚磷酸的温度控制系统，其特征在于，包括亚磷酸反应釜(1)和浓缩箱(12)，所述亚磷酸反应釜(1)的内部釜壁上安装有第一温控组件(2)，且第一温控组件(2)包括第一温控机构(201)和第二温控机构(202)，所述亚磷酸反应釜(1)的一侧安装有第二冷气进气管道(9)，且亚磷酸反应釜(1)的另一侧安装有第二蒸汽进气管道(10)，所述第二蒸汽进气管道(10)的上方安装有泄压阀(11)，所述浓缩箱(12)的上方一侧安装有运输管道(13)，且浓缩箱(12)位于亚磷酸反应釜(1)的底部一侧，所述运输管道(13)的上方安装有气泵(14)，且运输管道(13)的一侧安装有干燥箱(15)，所述干燥箱(15)的上方安装有压缩机(17)，且压缩机(17)的输出端安装有第三冷气进气管道(16)，所述压缩机(17)的一侧安装有第三电动机(18)，且第三电动机(18)的输出端安装有链条(19)，所述干燥箱(15)远离运输管道(13)的一侧设置有出料口(20)，且干燥箱(15)的下方安装有空气加热管(21)，所述空气加热管(21)的两端均安装有通气管(22)。
2.根据权利要求1所述的一种制备亚磷酸的温度控制系统，其特征在于，所述第一温控机构(201)和第二温控机构(202)的截面为半月形结构，且第一温控机构(201)和第二温控机构(202)相互平行设置，所述第一温控机构(201)和第二温控机构(202)结构相同，所述第一温控机构(201)包括U型管道(2011)、第一温控管(2012)、第二温控管(2013)和第一连接头(2014)，所述U型管道(2011)一端的内部安装有第一温控管(2012)，且U型管道(2011)另一端的内部安装有第二温控管(2013)，所述U型管道(2011)的两端均安装有第一连接头(2014)，所述第一温控管(2012)和第二温控管(2013)上均安装有温度感应器。
3.根据权利要求1所述的一种制备亚磷酸的温度控制系统，其特征在于，所述亚磷酸反应釜(1)的上方安装有釜盖(3)，且釜盖(3)的上方中部安装有第一电动机(4)，所述第一电动机(4)的一侧设置有第一冷气进气管道(5)，且第一电动机(4)远离第一冷气进气管道(5)的一侧安装有第一蒸汽进气管道(6)，所述第一冷气进气管道(5)远离第一电动机(4)的一侧安装有第一进料管道(8)，所述第一蒸汽进气管道(6)远离第一电动机(4)的一侧安装有第二进料管道(7)。
4.根据权利要求2所述的一种制备亚磷酸的温度控制系统，其特征在于，所述第二冷气进气管道(9)的内部安装有冷气控制阀(901)，且第二冷气进气管道(9)通过第一连接头(2014)与U型管道(2011)内部的第二温控管(2013)连通。
5.根据权利要求2所述的一种制备亚磷酸的温度控制系统，其特征在于，所述第二蒸汽进气管道(10)的内部安装有蒸汽控制阀(1001)，且第二蒸汽进气管道(10)通过第一连接头(2014)与U型管道(2011)内部的第一温控管(2012)连通。
6.根据权利要求1所述的一种制备亚磷酸的温度控制系统，其特征在于，所述浓缩箱(12)的上方远离运输管道(13)的一侧安装有第二电动机(1201)，且第二电动机(1201)的输出端安装有传动带(1202)，所述浓缩箱(12)的内部安装有螺杆(1203)，且螺杆(1203)的表面安装有电热丝(1204)，所述浓缩箱(12)的下方安装有电热炉(1205)，所述第二电动机(1201)与运输管道(13)的之间安装有蒸汽炉(1206)，且蒸汽炉(1206)的两侧均安装有第三蒸汽进气管道(1207)，所述浓缩箱(12)的内部安装有温度感应器。
7.根据权利要求1所述的一种制备亚磷酸的温度控制系统，其特征在于，所述干燥箱(15)的内部安装有干燥外筒(1501)，且干燥外筒(1501)的内部安装有干燥内筒(1504)，所述干燥箱(15)与干燥外筒(1501)的夹缝中设置有温控层(1502)，且温控层(1502)的内部安装有温控气管(1503)，所述干燥外筒(1501)与干燥内筒(1504)之间安装有齿轮盘(1505)，且第三电动机(17)的输出端通过链条(19)和齿轮盘(1505)与干燥内筒(1504)转动连接，所述干燥内筒(1504)的筒壁上安装有温度传感器。
8.根据权利要求3所述的一种制备亚磷酸的温度控制系统，其特征在于，所述亚磷酸反应釜(1)的内部安装有搅拌机构(23)，且搅拌机构(23)包括搅拌轴(2301)、旋转阀(2302)、四通管(2303)和搅拌叶(2304)，所述搅拌轴(2301)的上方安装旋转阀(2302)，且搅拌轴(2301)上安装有四通管(2303)，所述四通管(2303)的两侧安装有搅拌叶(2304)。
9.根据权利要求8所述的一种制备亚磷酸的温度控制系统，其特征在于，所述搅拌轴(2301)和搅拌叶(2304)的内部为中空结构，所述第一冷气进气管道(5)和第一蒸汽进气管道(6)均与旋转阀(2302)连通。
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