ES2215151T3 - Tobera para diluir fosfina. - Google Patents

Abstract

Tobera para la dilución de fosfina (fórmula química PH3) con gases, especialmente con aire, caracterizada porque está compuesta por una alimentación de aire (6) en forma de tubo con una ranura (2) en forma anular y/o con por lo menos unos tubitos (9) situados lateralmente como alimentación de PH3, en donde el espesor de la abertura de ranura y/o de la abertura de los tubitos es como máximo 1/25 del diámetro de la alimentación de aire en forma tubular y/o de la separación de la superficie exterior de un elemento deflector del aire a la cara interior de la alimentación de aire en forma tubular en la zona de la entrada de PH3.

Description

Tobera para diluir fosfina.

El presente invento se refiere a una tobera para diluir fosfina (fórmula química PH_{3}) que se compone de una alimentación de aire en forma tubular y una ranura dispuesta en forma anular (ranura anular) y/o por lo menos unos tubos situados lateralmente como alimentación de PH_{3}, en donde el valor de la abertura de ranura y/o la abertura de tubito es como máximo 1/25 del diámetro de la alimentación de aire en forma tubular y/o de la distancia de la superficie superior de un elemento deflector de aire a la cara interior de la alimentación de aire en forma tubular en la zona de la entrada de PH_{3}.

Se sabe que desde hace decenas de años se utiliza el PH_{3} para la lucha antiparasitaria y para la profilaxis en la protección de provisiones, especialmente de alimentos y forraje.

Sin embargo se conoce que el PH_{3} con el aire forma una mezcla fácilmente inflamable, estando el límite de inflamación en una concentración de PH_{3} del 1,8%. Si se sobrepasa este valor, el PH_{3} tiende a auto inflamarse.

Por ello se han propuesto numerosos procedimientos y dispositivos para llevar a cabo una dilución no peligrosa del PH_{3} con el aire.

En el pasado estado de la técnica se hace mención a ello en el DO 198 39 385, el cual describe un procedimiento totalmente efectivo para la dilución directa de PH_{3} con el aire, en el que la mezcla aire/PH_{3} discurre bajo o en sentido contrario de agua.

A un estado de la técnica más antiguo hace mención el DO DE 691 29 456 T2, el cual se refiere a la solicitud de patente internacional WO 93/25075.

Por el contrario el presente invento publica un aparato manual fácil de manejar que con la configuración de una tobera, que es fácil de transportar y puede ser utilizado rápidamente en cualquier lugar de aplicación.

Se trata por tanto de un aparato de empleo universal rápido y la tobera acorde con el invento podría mezclar, sin problema, en el plazo de una hora 90.000 litros de aire con PH_{3} alcanzando un contenido de aire en el PH_{3} de 10.000 ppm.

Como referencia tecnológica hay que constatar que al inflamarse una mezcla inflamable de aire y PH_{3} la zona de reacción se ensancha a velocidad supersónica.

Si se introduce una corriente de PH_{3} en una corriente de aire, en el punto de mezcla o en la zona de mezcla se alcanza inmediatamente la auto inflamación llegándose a producir en el punto de salida de PH_{3} pequeñas explosiones, las cuales provocan inmediatamente un proceso de resonancia por la expansión provocada por la explosión y la siguiente contracción.

Este fenómeno se hace notar con un ruido silbante. En estas explosiones se produce una mezcla líquida de color amarillo - rojo del ácido fosfórico y polifosfinas.

Los mismos fenómenos han sido observados también al dosificar PH_{3} en una corriente de aire a través de pequeños taladros, en la que los taladros se ensucian permanentemente con impurezas amarillas de ácido y aditivos y cuyo diámetro es de 1-2 mm.

Los fenómenos desventajosos antes mencionados quedan eliminados por el procedimiento antes mencionado acorde con la solicitud de patente alemana 198 39 385, porque el agua evita una resonancia de las explosiones.

El presente invento tiene como base el sorprendente conocimiento de que la creación de una corriente laminar de PH_{3} a lo largo de la pared interior de una alimentación de aire en forma tubular produce una mezcla óptima del aire y el PH_{3} sin peligro de encendido hasta por debajo del límite de inflamación.

En la tobera acorde con el invento la presencia de una inflamación queda por tanto impedida porque las condiciones críticas solo se presentan en una capa muy delgada. La capa de PH_{3} es rota inmediatamente por una fuerte corriente de aire y mezclada en el aire.

Con esto se consigue obtener mezclas que contienen hasta 10.000 ppm de PH_{3} sin que se llegue a una inflamación en la zona de mezcla. Esto se puede comprobar también porque en la zona de mezcla no se forma ningún ácido fosfórico amarillo.

Si se sujeta una barra de hierro incandescente justo delante del punto de mezcla en la tobera se consigue una concentración de hasta 5.000 ppm de PH_{3} sin que se llegue a una inflamación sostenida. Solo mientras existe inflamación puede escucharse el ruido silbante.

En la práctica, con fines de gasificación no se utiliza ninguna mezcla con porcentaje de PH_{3} superior a 2000 ppm.

La sabiduría del presente invento se aclarará ahora sobre la base de las figuras adjuntas 1 a 3, que muestran una forma constructiva preferente a modo de ejemplo. Las figuras muestran una sección a través del dispositivo acorde con el invento.

La forma constructiva de la figura 1 consiste en unos tubos abiertos por ambos extremos que están identificados con el numero de referencia 1. Estos tubos presentan una ranura anular 2, la cual presenta un resalte 3 en forma anular por el que el PH_{3} circula en la dirección de la flecha 4, circulando en el punto de entrada 5 a lo largo de la pared del tubo 1. Al mismo tiempo, el aire circula a muy alta velocidad por la abertura 6 del tubo 1 en dirección de la flecha 6a, en donde la ya de por sí corriente laminar del PH_{3} forma una capa esencialmente más delgada. La abertura de salida de la mezcla aire - PH_{3} está identificada con el número de referencia 7, su dirección de circulación con el 7a.

Para reforzar ahora la presión del aire que circula muy rápidamente sobre la corriente laminar de PH_{3}, de acuerdo con una forma constructiva preferente en el tubo 1 se dispone un cuerpo 8 similar a una bala, cuya punta apunta en dirección de la abertura de aire 6, en donde el punto más grueso del cuerpo 8 similar a una bala está situado en la zona de la ranura anular 2. 8 = elemento deflector de aire. El aire conducido a través del tubo tiene por ejemplo una sobrepresión de 350 a 440 mm de columna de agua y una velocidad de 250 a 370 km/h.

La ranura de salida 2 para el PH_{3} no debe sobrepasar por lo general un diámetro de 0,2 mm. Se probaron toberas con diámetros de 0,6 mm; 0,3 mm y 0,1 mm; habiéndose demostrado este último valor como el mejor.

Cuando existe el cuerpo 8 similar a una bala se consigue que el tamaño de la capa de aire 9 por encima de la capa de PH_{3} no sobrepase el valor de 5 mm como medida preferida.

En comparación con la figura 1, en la forma constructiva acorde con la figura 2 no existe el cuerpo 8 en forma de bala.

La tobera acorde con el invento puede ser fabricada fácilmente a partir de una serie de elementos fáciles de reunir, los cuales quedan sellados mediante anillos toroidales. De forma igualmente fácil puede desmontarse de nuevo, inspeccionar y limpiar la tobera, que de acuerdo con el invento está hecha de acero inoxidable.

Según otra forma constructiva, que está representada en la figura 3, la función de la alimentación del PH_{3} puede ser asumida por tubitos independientes los cuales tienen la cifra de identificación 9, es decir, la ranura anular puede ser sustituida total o parcialmente por los tubitos cuyas aberturas de salida discurren paralelas a la pared interior del tubo 1.

La Fig. 3 muestra una sección a través de la tobera acorde con el invento con estos elementos tubito.

Con el numero de referencia 1 está identificado el tubo abierto por ambos extremos, con el 9 están identificados los tubitos, con el 8 está identificado el elemento deflector de aire similar a una bala, y con el 10 está identificado un elemento resalte en forma anular.

Claims (4)

1. Tobera para la dilución de fosfina (fórmula química PH_{3}) con gases, especialmente con aire, caracterizada porque está compuesta por una alimentación de aire (6) en forma de tubo con una ranura (2) en forma anular y/o con por lo menos unos tubitos (9) situados lateralmente como alimentación de PH_{3}, en donde el espesor de la abertura de ranura y/o de la abertura de los tubitos es como máximo 1/25 del diámetro de la alimentación de aire en forma tubular y/o de la separación de la superficie exterior de un elemento deflector del aire a la cara interior de la alimentación de aire en forma tubular en la zona de la entrada de PH_{3}.

2. Tobera según la reivindicación 1, caracterizada porque en la alimentación de aire (6) de forma tubular está situado un cuerpo (8) similar a una bala como elemento deflector de aire, cuya punta mira en dirección de la abertura de entrada del aire (6), en donde la zona del mayor diámetro del elemento (8) está en la zona de la entrada de PH_{3} en la alimentación de aire (6) de forma tubular.

3. Tobera según las reivindicaciones 1-2, caracterizada porque está hecha de acero inoxidable.

4. Tobera según las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque se compone de partes sueltas que pueden ser ensambladas.