CN205773361U - 用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，属于磷酸盐工业及生产装置技术领域；该铵化反应器包括釜体和设置于釜体内设的搅拌装置，釜体内设置有氨水通入管道和氨气通入管道，且氨水通入管道的出口位于氨气通入管道的出口之下；本实用新型的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，通过实验表明其生产过程中的可控性更高、反应的效率更高，通过工艺设计，其产品的磷酸二氢铵可达99%以上，其P2O5含量可达60%以上，同时40‑60目晶粒的合格率可达98%以上，相比于传统形式的铵化器，质量得到大大的提高，满足电池级磷酸二氢铵的使用需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种反应器，特别是一种用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，属于磷酸盐工业及生产装置技术领域。
背景技术
磷酸二氢铵，又称为磷酸一铵，白色晶粒。主要用作肥料和木材、纸张、织物的防火剂，也用于制药和反刍动物饲料添加剂，还可以用于磷酸铁锂等电池正极材料的制备。基于磷酸二氢铵在电池正极材料制作中的应用，为磷化工带来了新的发展动力和机遇。
电池级磷酸二氢铵，是指能用于电极材料制作的磷酸二氢铵，其技术指标特别是杂质含量相对于食品级更高。由于电池级磷酸二氢铵在电极制作中需要进行前期严格的脱水处理和纳米级研磨处理，因此电池级磷酸二氢铵晶粒质量会对后续电极制作的预处理过程成本和电极产品质量产生影响。而现有磷酸二氢铵的生产工艺也存在晶粒稳定性控制难度高，晶粒在电极制作预处理阶段成本较高的问题。
铵化反应是磷酸二氢铵工业生产的重要环节，现有铵化反应器的设计用于电池级磷酸二氢铵的生产时，反应的可控性低，使得产品磷酸二氢铵的晶粒控制难度大。
发明内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够进行精确铵化反应控制的铵化反应器，用于电池级磷酸二氢铵的生产以提高电池级磷酸二氢铵的生产质量，降低生产成本。
本实用新型采用的技术方案如下：
用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，包括釜体和设置于釜体内设的搅拌装置，釜体内设置有氨水通入管道和氨气通入管道，且氨水通入管道的出口位于氨气通入管道的出口之下。
进一步的，该氨水通入管道的出口和氨气通入管道的出口在釜体内的深度可调节。
进一步的，该氨水通入管道的出口位于釜体底部至中部之间的位置，该氨气通入管道的出口位于釜体中部至顶部之间的位置。
进一步的，该釜体顶部设置有盖板。
进一步的，该盖板设置于釜体的腔内，且低于釜体的边缘。
进一步的，该盖板上设置有排气管道。
进一步的，该排气管道上设置有抽风装置。
进一步的，该釜体的周壁设置有换热夹套。
进一步的，该釜体内设置有多根氨水通入管道。
进一步的，该釜体内设置有多根氨气通入管道。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、该用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，通过设置独立的氨水通入管道和氨气通入管道，来达到在不同反应阶段进行氨水和氨气的不同状态氨的通入，提高对反应控制的灵活性，有利于提高磷酸二氢铵晶粒生成的质量，并保证磷酸二氢铵的纯度；
2、该反应器中，液氨中下部通入是利用液氨的密度小于反应体系密度而在体系内上浮过程中增加反应时间，提高液氨利用率，氨气中上部通入，使缩短氨气上浮行程以灵活控制反应速率和反应程度，两者结合起来还起到改善晶粒质量的作用；
3、氨水通入管道的出口和氨气通入管道的出口在釜体内的深度可调节，使得可根据反应进度对氨水和氨气在反应体系中的停留时间进行灵活调整，提高液氨利用率；
4、设置于釜体腔体内，且低于釜体边缘的盖板，使得在反应搅拌过程中飞溅出的反应原料可以自动进入釜体，保证环境安全和操作安全；
5、排气管道和抽风装置可以保证溢出的氨气及时的排出，提高环境的安全性；
6、多根氨水通入管道和多根氨气通入管道的设计使得在反应中更加高效、各处反应更加均匀。
附图说明
图1是本实用新型铵化反应器的结构示意图。
图中标记：1-釜体、2-换热夹套、3-出料管道、4-搅拌装置、5-驱动电机、6-氨水通入管道、7-氨气通入管道、8-盖板、9-排气管道、10-抽风装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
本实用新型的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其结构如图1所述，包括釜体1，该釜体1的顶部为敞口设计，釜体1内设置有搅拌装置4，搅拌装置通过驱动电机5进行驱动，釜体1底部设置有出料管道3，该出料管道3具有一个控制阀门，由于铵化反应为放热反应，需要将反应放热及时带出体系，该釜体1的周壁设置有换热夹套2。
在釜体1内，设置有氨水通入管道6和氨气通入管道7，且氨水通入管道6的出口位于氨气通入管道7的出口之下。该用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，通过设置独立的氨水通入管道和氨气通入管道，来达到在不同反应阶段进行氨水和氨气的不同状态氨的通入，提高对反应控制的灵活性，有利于提高磷酸二氢铵晶粒生成的质量，并保证磷酸二氢铵的纯度。相比于传统的一根氨通入管道设计，本实用新型的这种设计使得适合电池级磷酸二氢铵的生产。
在上述具体实施方式基础上做进一步的优化，在另一具体实施方式中，该氨水通入管道6的出口和氨气通入管道7的出口在釜体1内的深度可调节，这种实施方式的优点在于：使得可根据反应进度对氨水和氨气在反应体系中的停留时间进行灵活调整，提高液氨利用率。
作为上述两种实施方式的优化，在另一具体实施方式中，氨水通入管道6的出口位于釜体1底部至中部之间的位置，氨气通入管道7的出口位于釜体1中部至顶部之间的位置。该设计的的作用在于反应器中液氨中下部通入是利用液氨的密度小于反应体系密度而在体系内上浮过程中增加反应时间，提高液氨利用率，氨气中上部通入，使缩短氨气上浮行程以灵活控制反应速率和反应程度，两者结合起来还起到改善晶粒质量的作用。
在上述任意的一个实施方式中，作为釜体1结构的进一步改进，在另一具体实施方式中釜体1顶部设置有盖板8，盖板8作用是防止搅拌过程料液的溅出。
作为盖板8上述实施例的进一步优化，在具体实施方式中，该盖板8是设置于釜体1的腔内，且低于釜体1的边缘，其目的在于反应搅拌过程中飞溅出的反应原料可以自动进入釜体，保证环境安全和操作安全。
另外，作为另一改进的实施方式，该盖板8上设置有排气管道9，方便反应中溢出氨气的及时疏导和排出。或者，该排气管道9上还设置有抽风装置10以提高排气效率。
作为氨水通入管道进一步的优化设计，另外实施方式中，釜体1内设置有多根氨水通入管道6，并在釜体所在空间内均匀分布。作为氨气通入管道进一步的优化设计，另外实施方式中，该釜体1内设置有多根氨气通入管道7，并在釜体所在空间内均匀分布。多根氨水通入管道和多根氨气通入管道的设计使得在反应中更加高效、各处反应更加均匀。
氨水通入管道和氨气通入管道的具体引入设计中，是管道直接插入釜体1内部，釜体的外部设置有管道固定用的管道固定机构。
本实用新型的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，通过实验表明，其生产过程中的可控性更高、反应的效率更高，通过工艺设计，其产品的磷酸二氢铵可达99%以上，其P2O5含量可达60%以上，同时40-60目晶粒的合格率可达98%以上，相比于传统形式的铵化器，质量得到大大的提高，满足电池级磷酸二氢铵的使用需求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：包括釜体（1）和设置于釜体（1）内设的搅拌装置（4），釜体（1）内设置有氨水通入管道（6）和氨气通入管道（7），且氨水通入管道（6）的出口位于氨气通入管道（7）的出口之下。
2.如权利要求1所述的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：该氨水通入管道（6）的出口和氨气通入管道（7）的出口在釜体（1）内的深度可调节。
3.如权利要求1所述的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：该氨水通入管道（6）的出口位于釜体（1）底部至中部之间的位置，该氨气通入管道（7）的出口位于釜体（1）中部至顶部之间的位置。
4.如权利要求1所述的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：该釜体（1）顶部设置有盖板（8）。
5.如权利要求4所述的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：该盖板（8）设置于釜体（1）的腔内，且低于釜体（1）的边缘。
6.如权利要求4所述的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：该盖板（8）上设置有排气管道（9）。
7.如权利要求6所述的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：该排气管道（9）上设置有抽风装置（10）。
8.如权利要求1所述的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：该釜体（1）的周壁设置有换热夹套（2）。
9.如权利要求1所述的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：该釜体（1）内设置有多根氨水通入管道（6）。
10.如权利要求1所述的用于电池级磷酸二氢铵生产的铵化反应器，其特征在于：该釜体（1）内设置有多根氨气通入管道（7）。
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