CN204093415U - 一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，包括反应器及储料仓，储料仓的下端连接有进料管，进料管的下端连接至反应器内，储料仓的上端连接有氮气进管，储料仓的侧面上设有体积刻度尺及度量窗，体积刻度尺与度量窗相互配合，进料管上设有阀门；反应器内安装有照明灯，反应器内活动连接有推拉杆，推拉杆的一端设有推料头，推拉杆的另一端位于反应器外，推拉杆上设有折叠接头；反应器的侧面上设有观察窗，观察窗与照明灯相互配合。本实用新型引入推拉结构，将红磷推平，使得反应器内各处红磷分布均匀，反应器中各点的氟磷反应比较均衡，且散热及时。同时，本实用新型实现实时定量添加红磷，对于控制氟磷反应方面具有显著效果。

Description

一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用于氟磷反应的加料装置，尤其是一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置。

背景技术

六氟磷酸锂是锂电池关键材料，具有广泛的市场前景。目前，一般采用如下工艺制备六氟磷酸锂：电解AHF(无水氟化氢)得到氟气，与红磷反应得到PF5(五氟化磷)，再与LiF(氟化锂)的氟化氢溶液反应制得LiPF6后经分离干燥得到成品。该工艺路线制备的产品质量达到国内领先水平，在得到六氟磷酸锂之前需要制备PF5，故需要首先进行氟磷反应。氟气、红磷及其反应具有以下特点：

(1)反应物氟气是最活泼的单质，反应物红磷为易燃有毒固体；

(2)该反应为剧烈的燃烧反应，放热量(1594KJ/mol)集中；

(3)红磷为易燃有毒固体，易对工作人员造成伤害，而且添加困难；

(4)目前主要采用人工添加红磷，需要人工拆开法兰，将红磷从法兰断面处加入，然后再对加入的红磷加热、抽空、干燥处理，反应器每次补加红磷需要12h以上，费时费力，而且对工作人员的健康存在巨大威胁。

(5)采用现有的方式，反应器内的红磷杂乱无章，影响氟磷反应的反应速度及转化率，导致散热不均匀。

(6)现有的添加方式，无法做到随时随地定量添加，容易出现红磷加入过量或者不足，一方面造成原料浪费，另一方面影响氟磷反应。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，引入推拉结构，通过人工控制推拉结构将原本杂乱无章的红磷推平，使得反应器内各处红磷分布均匀，反应器中各点的氟磷反应比较均衡，且反应速度较推平前有显著提升，因此热量能够通过各点进行散热，避免热量在某些位置堆积，造成散热不及时。同时，本实用新型实现实时定量添加红磷，对于控制氟磷反应方面具有显著效果。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，包括反应器及储料仓，储料仓的下端连接有进料管，进料管的下端连接至反应器内，其特征在于：储料仓的上端连接有氮气进管，储料仓的侧面上设有体积刻度尺及度量窗，体积刻度尺位于度量窗的一侧，体积刻度尺与度量窗相互配合，进料管上设有阀门；反应器内安装有照明灯，照明灯固定于反应器内的上端，反应器内活动连接有推拉杆，推拉杆的一端设有推料头，推料头位于反应器内，推拉杆的另一端位于反应器外，推拉杆上设有折叠接头；反应器的侧面上设有观察窗，观察窗与照明灯相互配合，观察窗位于推拉杆的上方。氮气进管可外接氮气瓶，向储料仓填充氮气，一方面，在氮气的氛围中，储料仓内无副反应，无杂质，红磷纯度高。可避免红磷自燃，安全可靠。另一方面，通入氮气可提高储料仓内的气压，为加料提供动力，不仅使得加料顺畅，而且显著降低堵塞发生的概率。体积刻度尺与度量窗实现定量添加红磷，通过度量窗能够观测到储料仓内红磷堆积的高度，借助体积刻度尺可直观反映红磷的体积。添加红磷时，通过计算储料仓内红磷体积的减少量，可估算出每次添加红磷的质量，实现按需定量添加红磷，避免原料浪费，原料利用率显著提升，对于氟磷反应本身也具有积极作用。照明灯为反应器提供光源，使得工作人员能够通过观察窗清楚的看到反应器内的动态，方便工作人员根据反应器内的动态作出相应的调整，辅助推拉杆的推料作业。推拉杆通过移动能延伸至反应器内的任何位置，实现全方位推平物料，具有操作方便，结构简单的特点。经推料作用后，红磷均匀的分布于反应器内的各个位置，氟磷反应能够在各个位置同时同量进行，伴随反应产生的热量能够及时排出，散热效果好。由于各点同时进行反应，反应的速度和产物的生成率都显著提高。

进一步，储料仓的上端连接有废气出管，储料仓的侧面连接有加料口。通过加料口看实现对储料仓加料。

优选后，加料口由顺丁橡胶制成。不加料时，绑扎加料口，避免红磷泄漏。

进一步，阀门包括有阀杆，阀杆控制阀门的的开启及关闭。

进一步，反应器内的上端设有容腔，容腔内安装有照明灯，容腔的表面由玻璃制成。容腔保护照明灯，延长照明灯使用寿命。

进一步，反应器的侧面焊接有轴套，推拉杆活动连接于轴套内，轴套的两端设有金属波纹管。轴套实现推拉杆的推拉效果，金属波纹管到达机械密封效果，提高反应器的密封性。

进一步，推拉杆的另一端设有推拉把手，推拉把手内设有指形凹槽。体现人性化设计，操作更舒适。

进一步，度量窗与观察窗均由玻璃制成。玻璃为透明材料，视线可穿过玻璃观测储料仓及反应器的内部情况。

进一步，观察窗的上端设有挡板，挡板位于反应器内，挡板可挡住直射的光线，保护工作人员的眼镜。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，引入推拉结构，通过人工控制推拉结构将原本杂乱无章的红磷推平，使得反应器内各处红磷分布均匀，反应器中各点的氟磷反应比较均衡，且反应速度较推平前有显著提升，因此热量能够通过各点进行散热，避免热量在某些位置堆积，造成散热不及时。同时，本实用新型实现实时定量添加红磷，对于控制氟磷反应方面具有显著效果。

氮气进管可外接氮气瓶，向储料仓填充氮气，一方面，在氮气的氛围中，储料仓内无副反应，无杂质，红磷纯度高。可避免红磷自燃，安全可靠。另一方面，通入氮气可提高储料仓内的气压，为加料提供动力，不仅使得加料顺畅，而且显著降低堵塞发生的概率。体积刻度尺与度量窗实现定量添加红磷，通过度量窗能够观测到储料仓内红磷堆积的高度，借助体积刻度尺可直观反映红磷的体积。添加红磷时，通过计算储料仓内红磷体积的减少量，可估算出每次添加红磷的质量，实现按需定量添加红磷，避免原料浪费，原料利用率显著提升，对于氟磷反应本身也具有积极作用。照明灯为反应器提供光源，使得工作人员能够通过观察窗清楚的看到反应器内的动态，方便工作人员根据反应器内的动态作出相应的调整，辅助推拉杆的推料作业。推拉杆通过移动能延伸至反应器内的任何位置，实现全方位推平物料，具有操作方便，结构简单的特点。经推料作用后，红磷均匀的分布于反应器内的各个位置，氟磷反应能够在各个位置同时同量进行，伴随反应产生的热量能够及时排出，散热效果好。由于各点同时进行反应，反应的速度和产物的生成率都显著提高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置的结构示意图；

图2为本实用新型工作时的结构示意图；

图3为本实用新型中储料仓的结构示意图；

图4为本实用新型中推拉杆的结构示意图；

图5为推拉杆折叠时的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，包括反应器1及储料仓2，反应器1是用于反应氟气与红磷的装置，反应器1与储料仓2相互连通，储料仓2用于储存红磷，因此储料仓2可向反应器1添加红磷。储料仓2的上端连接有氮气进管21和废气出管23，氮气进管21可外接氮气瓶，向储料仓2填充氮气，由于氮气进入储料仓2，储料仓2内的气体经废气出管23被排出，储料仓2处于氮气氛围中。一方面，在氮气的氛围中，储料仓2内无副反应，无杂质，红磷纯度高。可避免红磷自燃，安全可靠。另一方面，通入氮气可提高储料仓2内的气压，为加料提供动力，不仅使得加料顺畅，而且显著降低堵塞发生的概率。储料仓2的侧面连接有加料口22。加料口22可外接红磷储罐，实现向储料仓2内添加红磷，保证储料仓2内的红磷能够满足氟磷反应的需求。同时，加料口22由顺丁橡胶制成。不加料时，用绳绑扎加料口22便可封闭加料口22，避免红磷泄漏，安全可靠。

储料仓2的侧面上设有体积刻度尺24及度量窗25，体积刻度尺24位于度量窗25的一侧，体积刻度尺24自储料仓2底端至储料仓2内所能填充红磷的最高处，度量窗25的长度则与储料仓2的高度一致。度量窗25由玻璃制成为透明结构，通过度量窗25能够观测到储料仓2内红磷堆积的高度，借助体积刻度尺24可直观反映红磷的体积，实现定量添加。定量添加时，工作人员记录添加前红磷的体积，然后根据所需要添加的红磷质量推算出相应的体积数，用添加前红磷体积减去计算得到的体积数即为添加后红磷的体积，此时，工作人员便可开始添加红磷，当添加至该体积时立即停止。实现按需定量添加红磷，避免原料浪费，原料利用率显著提升，对于氟磷反应本身也具有积极作用。

储料仓2的下端连接有进料管3，进料管3的下端连接至反应器1内，进料管3上设有阀门31；阀门31包括有阀杆311，阀杆311控制阀门31的的开启及关闭，即通过调节阀杆311的开关可控制进料管3。阀门31配合储料仓2使用，添加红磷时，阀门31开启，不加添红磷时，阀门31关闭。反应器1内的上端设有容腔4，容腔4内安装有照明灯41，容腔4的表面由玻璃制成。容腔4保护照明灯41，延长照明灯41使用寿命。反应器1的侧面上设有观察窗7，观察窗7由玻璃制成，视线能够进入反应器1内。观察窗7与照明灯41相互配合使用，照明灯41为反应器1提供光源，开启时，反应器1内十分明亮。使得工作人员能够通过观察窗7清楚的看到反应器1内的动态如进料是否正常，红磷是否被推平，推拉杆工作是否正常等；方便工作人员根据反应器1内的动态作出相应的调整，辅助推拉杆5的推料作业。同时，观察窗7的上端设有挡板71，挡板71位于反应器1内，挡板71可挡住直射的光线，保护工作人员的眼镜。

反应器1的侧面焊接有轴套6，轴套6内活动连接有推拉杆5，推拉杆5的一部分位于反应器1内，推拉杆5的另一部分位于反应器1外。推拉杆5位于反应器1内的一端上设有推料头51，推料头51呈为长方体结构，底面平滑，能够抹平高低不齐的红磷。推拉杆5通过移动能延伸至反应器1内的任何位置，实现全方位推平物料，具有操作方便，结构简单的特点。经推料作用后，红磷均匀的分布于反应器1内的各个位置，氟磷反应能够在各个位置同时同量进行，伴随反应产生的热量能够及时排出，散热效果好。由于各点同时进行反应，反应的速度和产物的生成率都显著提高。推拉杆5上设有折叠接头53，折叠接头53能够将推拉杆5由一字型折叠成L型，在不需要用到推拉杆5时，可将推拉杆5折叠收起，节省了活动空间。推拉杆5的另一端设有推拉把手52，推拉把手52内设有指形凹槽521。体现人性化设计，操作更舒适。同时，轴套6的两端设有金属波纹管(图中未标明)，金属波纹管到达机械密封效果，提高反应器1的密封性。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，包括反应器及储料仓，所述储料仓的下端连接有进料管，所述进料管的下端连接至所述反应器内，其特征在于：所述储料仓的上端连接有氮气进管，所述储料仓的侧面上设有体积刻度尺及度量窗，所述体积刻度尺位于所述度量窗的一侧，所述体积刻度尺与所述度量窗相互配合，所述进料管上设有阀门；所述反应器内安装有照明灯，所述照明灯固定于所述反应器内的上端，所述反应器内活动连接有推拉杆，所述推拉杆的一端设有推料头，所述推料头位于所述反应器内，所述推拉杆的另一端位于所述反应器外，所述推拉杆上设有折叠接头；所述反应器的侧面上设有观察窗，所述观察窗与所述照明灯相互配合，所述观察窗位于所述推拉杆的上方。

2.根据权利要求1所述一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，其特征在于：所述储料仓的上端连接有废气出管，所述储料仓的侧面连接有加料口。

3.根据权利要求2所述一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，其特征在于：所述加料口由顺丁橡胶制成。

4.根据权利要求1所述一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，其特征在于：所述阀门包括有阀杆，所述阀杆控制所述阀门的的开启及关闭。

5.根据权利要求1所述一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，其特征在于：所述反应器内的上端设有容腔，所述容腔内安装有所述照明灯，所述容腔的表面由玻璃制成。

6.根据权利要求1所述一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，其特征在于：所述反应器的侧面焊接有轴套，所述推拉杆活动连接于所述轴套内，所述轴套的两端设有金属波纹管。

7.根据权利要求1所述一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，其特征在于：所述推拉杆的另一端设有推拉把手，所述推拉把手内设有指形凹槽。

8.根据权利要求1所述一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，其特征在于：所述度量窗与所述观察窗均有玻璃制成。

9.根据权利要求1所述一种应用于氟磷反应的推拉式加料装置，其特征在于：所述观察窗的上端设有挡板，所述挡板位于所述反应器内。