[發明專利]五氟化磷的臥式連續生產設備

在審

• 申請號: 201811318536.2
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109110739A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 孔行健;胡春波;楊林;張志業;王辛龍
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C01B25/10
• 分類號: C01B25/10
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 何強;楊冬

本發明公開了一種五氟化磷的臥式連續生產設備，包括臥式反應容器，所述臥式反應容器的內腔中具有一定高度的液面保持段，所述液面保持段任意高度位置的水平截面的面積相等，所述液面保持段的下方設置有進液通道，上方的臥式反應容器一端設置有進氣通道，另一端設置有排氣通道。本發明能夠準確、容易地控制黃磷與氟氣的反應速率，使反應過程更加穩定，降低因反應速率過大而產生爆炸的安全風險。

技術領域

本發明涉及五氟化磷制備設備領域，具體涉及一種五氟化磷的臥式連續生產設備。

背景技術

五氟化磷是一種重要的無機氟化物，可以用于電子工業、高分子材料以及有機合成催化劑。目前，能夠實現工業化生產高純度五氟化磷的工藝主要有兩種，一種是利用五氯化磷與氟化氫反應，生成五氟化磷和氯化氫，另一種是利用氟氣與黃磷反應，生成五氟化磷。

現有利用氟氣與黃磷反應制備五氟化磷的設備或工藝可參照申請號為201210113224.4的發明專利，或者申請號為201210557911.5的發明專利，現有的這些制備工藝或者設備都是采用固體黃磷作為原料，固體黃磷為表面積各異的顆粒，不同時刻通入反應器的黃磷與氟氣的接觸面積無法保持一致，導致反應速率會有較大的波動，不利于穩定、準確地控制反應速率，由于黃磷與氟氣的反應會釋放大量的熱，當反應速率波動較大時，很容易出現反應失控而導致爆炸事故，安全風險較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種更加容易地控制黃磷與氟氣的反應速率，使反應過程更加穩定，降低因反應速率過大而產生爆炸的安全風險。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：五氟化磷的臥式連續生產設備，包括臥式反應容器，所述臥式反應容器的內腔中具有一定高度的液面保持段，所述液面保持段任意高度位置的水平截面的面積相等，所述液面保持段的下方設置有進液通道，上方的臥式反應容器一端設置有進氣通道，另一端設置有排氣通道。

進一步地，所述臥式反應容器外部設置有夾套，所述夾套與臥式反應容器之間設置有冷卻腔，且夾套的一端設置有與冷卻腔相通的冷卻液進口，另一端設置有與冷卻腔相通的冷卻液排口。

進一步地，所述臥式反應容器內設置有溫度檢測器和壓力檢測器。

進一步地，所述臥式反應容器的底部設置有水平的支撐座。

進一步地，所述進氣通道豎直設置。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：使用時，先向臥式反應容器中通入足量惰性氣體，將臥式反應容器中的空氣排出，然后將融化的液態黃磷通入臥式反應容器，使液態黃磷的液面位于液面保持段內，然后通過進氣通道通入氟氣，氟氣與液態黃磷的液面接觸并反應，生成五氟化磷，五氟化磷為氣體，從排氣通道排出。在反應過程中，不斷地通入新的液態黃磷，將液態黃磷的液面始終控制在液面保持段內，從而保證黃磷的液面面積不變，氟氣與黃磷的接觸面積不變，避免反應速率較大幅度地波動，再通過控制氟氣的通入流量，即可比較準確、容易地控制黃磷與氟氣的反應速率，使反應過程更加穩定，降低因反應速率過大而產生爆炸的安全風險。

附圖說明

圖1為本發明的主視示意圖。

圖2為本發明的俯視示意圖。

附圖標記：1—臥式反應容器；2—液面保持段；3—進液通道；4—進氣通道；5—排氣通道；6—夾套；7—冷卻腔；8—冷卻液進口；9—冷卻液排口；10—溫度檢測器；11—壓力檢測器；12—支撐座。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。