CN202924737U - 一种生产五氯化磷的新型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生产五氯化磷的新型装置，该装置属于精细化工领域；该装置由干燥塔、敞开式列管汽化器、氯气缓冲罐、二氧化碳气体缓冲罐、三氯化磷储罐、反应釜组成；干燥塔到敞开式列管汽化器间设有第一离心泵和第一管道，敞开式列管汽化器到氯气缓冲罐间设有第二管道，氯气缓冲罐到反应釜间设有第三管道，敞开式列管汽化器到二氧化碳气体缓冲罐间设有第四管道，二氧化碳气体缓冲罐到反应釜间设有第五管道，三氯化磷储罐到反应釜间设有第二离心泵和第六管道，反应釜上设有成品出口；该装置生产五氯化磷的主要优点是：使用通用设备、工艺简单、生产周期短、产品纯度高、无有毒有害气体和液体排放、可批量生产等一系列优点。

Description

一种生产五氯化磷的新型装置

技术领域

本实用新型属于化工领域，尤其涉及一种生产五氯化磷的新型机械装置。 

背景技术

五氯化磷，中文别名过氯化磷，分子式为PCl5，相对分子质量为208.24，酸性腐蚀品，外观为淡黄色粉末或晶体,有盐酸气味，极易吸收空气中的水分发生潮解，在167℃时升华，遇水水解，生成磷酸和氯化氢，遇醇类生成相应氯化物，在液氨中可发生氨解，易溶于二硫化碳和四氯化碳，有腐蚀性。五氯化磷主要用作氯化剂，以氯置换化合物中的羟基，特别是由酸转化为酰氯；用作催化剂、脱水剂及六氟磷酸锂的生产。五氯化磷作为氯化剂使用时，可用作对有机化合物的氯化，亦可用于对无机化合物的氯化。在有机合成中有两类比较重要的反应：一类是将C-H键转化为C-Cl键的反应，另一类是将C-OH键转化为C-Cl键的反应，五氯化磷在无机化合物中的氯化与其在有机反应中的应用类似；五氯化磷也可作为合成六氟磷酸锂的前体五氟化磷进而生产出六氟磷酸锂。六氟磷酸锂是锂离子电池中的电解质，含有六氟磷酸锂的有机电解液具有良好的导电性和电化学稳定性，以六氟磷酸锂为电解液生产的锂电池具有体积小、电容量大、反复充放电500次后电容量只降低3%的优点。本实用新型是一种生产五氯化磷的机械装置，该装置以干燥塔、敞开式列管汽化器、氯气缓冲罐、二氧化碳气体缓冲罐、三氯化磷储罐、反应釜为设备，以三氯化磷、液氯、液态二氧化碳、物理干燥剂、活性填料为原料，通过干燥、除杂、汽化、缓冲、氯化、置换等工序而制得成品，该装置生产五氯化磷的主要优点是：使用通用设备、工艺简单、生产周期短、产品纯度高、无有毒有害气体和液体排放、生产与使用均对环境友好、可批量生产等一系列优点。 

发明内容

本实用新型主要解决的问题是提供一种工业化生产五氯化磷的机械装置，该装置由干燥塔、敞开式列管汽化器、氯气缓冲罐、二氧化碳气体缓冲罐、三氯化磷储罐、反应釜为设备，通过干燥、除杂、汽化、缓冲、氯化、置换等工序而制得成品，该装置的优点是：使用通用设备、生产周期短、产品纯度高、无有毒有害气体和液体排放、生产与使用均对环境友好，具有良好的经济利润与社会效益。 

本实用新型采用的技术方案是： 

一种生产五氯化磷的新型装置包括：干燥塔1、敞开式列管汽化器2、氯气缓冲罐3、二氧化碳气体缓冲罐4、三氯化磷储罐5、反应釜6；干燥塔1上设有活性填料进口7、液氯进口8、液态二氧化碳进口9、物理干燥剂进口10，干燥塔1到敞开式列管汽化器2间设有第一离心泵和第一管道11，敞开式列管汽化器2上设有水进口12、蒸汽进口13，敞开式列管汽化器2到氯气缓冲罐3间设有第二管道14，氯气缓冲罐3到反应釜6间设有第三管道15，敞开式列管汽化器2到二氧化碳气体缓冲罐4间设有第四管道16，二氧化碳气体缓冲罐4到反应釜6间设有第五管道17 ，三氯化磷储罐5到反应釜6间设有第二离心泵和第六管道18，反应釜6上设有残余三氯化磷出口19、成品出口20。

本实用新型的进一步技术方案是： 

所述的全部离心泵为耐腐蚀不锈钢离心泵；

所述的全部管道为耐腐蚀聚乙烯管道。

本实用新型的有益效果是：提供了一种生产五氯化磷的新型装置，该装置的优点是：使用通用设备、工艺简单、生产周期短、产品纯度高、无有毒有害气体和液体排放、生产与使用均对环境友好、可批量生产等一系列优点。 

附图说明： 

图1为本实用新型原理示意图。  

具体实施方式

下面结合附图进一步说明使用该新型装置生产五氯化磷最佳实施例的具体内容： 

1.将活性填料通过进口7送入干燥塔1内加装，然后将液氯通过进口8送入干燥塔1，通过进口10将物理干燥剂送入干燥塔1，利用干燥剂脱去液氯中的水分，同时利用加装的活性填料吸附液氯中的杂质，获得干燥、去杂后的液氯；将干燥、去杂后的液氯通过第一离心泵和第一管道11送入敞开式列管汽化器2中，通过进口12、13将水和蒸汽送入敞开式列管汽化器2，通过调节蒸汽控制阀门，保持水温在50℃，管程内通过物为液氯，使得液氯被充分汽化；将汽化后的氯气通过第二管道14送入氯气缓冲罐3内缓冲，以获得反应所需的平稳气流，便于调节压力和控制反应速度。

2.待液氯完全通过后，将活性填料通过进口7送入干燥塔1内加装，然后将液态二氧化碳通过进口9送入干燥塔1，通过进口10将物理干燥剂送入干燥塔1，利用干燥剂脱去液态二氧化碳中的水分，同时利用加装的活性填料吸附液态二氧化碳中的杂质，获得干燥、去杂后的液态二氧化碳；将干燥、去杂后的液态二氧化碳通过第一离心泵和第一管道11送入敞开式列管汽化器2中，通过进口12、13将水和蒸汽送入敞开式列管汽化器2，通过调节蒸汽控制阀门，保持水温在50℃，管程内通过物为液态二氧化碳，使得液态二氧化碳被充分汽化；将汽化后的二氧化碳通过第四管道16送入二氧化碳缓冲罐4内缓冲，以获得反应所需的平稳气流，便于调节压力和控制反应速度。 

3.将三氯化磷储罐5中的三氯化磷通过第二离心泵和第六管道18送入反应釜6内，开动搅拌器，转速为40转／分，然后将氯气缓冲罐3内的氯气开启阀门通过第三管道15缓慢的送入反应釜，氯气的加入量应按摩尔比为三氯化磷：氯气=1.1:1的比例，使三氯化磷发生氯化反应，由于反应放热，反应釜内温度不断升高，此时通过调节通氯量控制釜内反应温度为80℃左右，气液反应过程中部分被汽化的三氯化磷经冷凝器冷凝后重新回流到反应釜内继续参加反应，如此循环往复，反应时间约为1.6-1.8小时，整个过程反应釜呈微负压状态，直至反应接近终点。 

4.在反应接近终点时，反应釜内物料状态由液相向固相转变，此时停止通氯，通过第五管道17送入干燥去杂后的二氧化碳气体对残留在五氯化磷中的三氯化磷进行吹扫，送入的二氧化碳气体的摩尔质量约为氯气的四分之一，置换出的三氯化磷气体经出口19排出进入储罐储存待用，随着三氯化磷被二氧化碳置换，反应釜内的五氯化磷完全转变为固相，调整搅拌器的转速至25转／分，以控制五氯化磷结晶颗粒的大小，得到颗粒状五氯化磷，然后通过出口20出料即得成品。 

Claims (3)

1.一种生产五氯化磷的新型装置，其特征在于：包括干燥塔（1）、敞开式列管汽化器（2）、氯气缓冲罐（3）、二氧化碳气体缓冲罐（4）、三氯化磷储罐（5）、反应釜（6）；干燥塔（1）上设有活性填料进口（7）、液氯进口（8）、液态二氧化碳进口（9）、物理干燥剂进口（10），干燥塔（1）到敞开式列管汽化器（2）间设有第一离心泵和第一管道（11），敞开式列管汽化器（2）上设有水进口（12）、蒸汽进口（13），敞开式列管汽化器（2）到氯气缓冲罐（3）间设有第二管道（14），氯气缓冲罐（3）到反应釜（6）间设有第三管道（15），敞开式列管汽化器（2）到二氧化碳气体缓冲罐（4）间设有第四管道（16），二氧化碳气体缓冲罐（4）到反应釜（6）间设有第五管道（17），三氯化磷储罐（5）到反应釜（6）间设有第二离心泵和第六管道（18），反应釜（6）上设有残余三氯化磷出口（19）、成品出口（20）。

2.根据权利要求1所述的一种生产五氯化磷的新型装置，其特征在于：所述的全部离心泵为耐腐蚀不锈钢离心泵。 

3.根据权利要求1所述的一种生产五氯化磷的新型装置，其特征在于：所述的全部管道为耐腐蚀聚乙烯管道。

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