[发明专利]一种生产甲酸的设备及方法

权利要求书

1.一种生产甲酸的设备，其特征在于，所述设备外部为柱形壳，柱形壳横截面下部分为缺口圆形，柱形壳横截面上部分为长方形，该设备包括低速部分、高速部分、加料口、蒸馏出口和排料口；加料口和蒸馏出口设置在整个设备柱形壳的上侧面，排料口设置在整个设备柱形壳的下侧面的靠近末端；

所述设备内部下方为圆柱形内腔，在圆柱形内腔里面设置有低速部分，所述低速部分为低速搅拌装置，包括搅拌轴以及安装于搅拌轴上的搅拌臂，所述搅拌轴长度和圆柱形内腔长度相当，且所述搅拌轴与圆柱形内腔同轴；

所述圆柱形内腔上端开口，用于安装高速部分；所述高速部分设置在设备内部的上面，其包括高速轴芯和高速外壳，高速外壳前端封闭，在靠近高速外壳前端设置有入料口，所述入料口与加料口对齐； 高速轴芯为螺旋、间隙排列的轴芯钢齿；高速外壳包括外壳体，外壳体内侧装有交错、间隙排列的外壳钢齿；轴芯钢齿和外壳钢齿相互配合，用于粉碎块状甲酸盐。

2.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在搅拌轴的单个圆周截面上至少设有一个搅拌臂，所述搅拌臂顶端装有搅拌铲刀。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述搅拌铲刀离设备内腔侧壁2-10mm。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，在搅拌轴的单个圆周截面上设有两个以上搅拌臂，所述搅拌臂均布安装于所述圆周截面上。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述搅拌臂沿搅拌轴轴向间隔为20-60cm。

6.如权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于，所述高速外壳体为U形外壳体。

7.如权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于，所述高速外壳体为圆形外壳体。

8.如权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于所述加料口为2个，高速外壳体上入料口为2个，入料口与加料口位置一致。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述两个入料口：一个加料口用于进甲酸盐，另一个加料口用于进磷酸。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，用于进磷酸的加料口包括一个喷洒接口。

11.如权利要求1至9之一所述的设备，其特征在于，所述高速外壳末端底部设有开口，用于高速反应后的物料进入低速部分。

12.如权利要求11之一所述的设备，其特征在于，所述高速外壳前端高于高速外壳末端。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述高速外壳相对于水平线成2-20度夹角。

14.如权利要求1至13之一所述的设备，其特征在于，所述轴芯钢齿间隙大小在2cm以上。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述轴芯钢齿间隙大小为3-6cm。

16.如权利要求1至15之一所述的设备，其特征在于，所述高速部分长度为20-200cm。

17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，所述设备的底部内侧靠近出料口的一端低于另外一端。

18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述设备底部内侧与水平夹角大在2-10度。

19.一种用1至18所述设备生产甲酸的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

对设备抽真空，使得设备内部压强小于0.1MPa；

对设备预热，使得设备内部温度达到甲酸沸点以上；

开启设备的高速部分和低速部分，高速部分转速为10转/分钟以上，低速设备为1转/分钟以上;

从加料口按照甲酸盐和磷酸的反应计量加入甲酸盐和磷酸；

从蒸馏出口的甲酸经净化、冷凝后得液态浓甲酸。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，蒸馏后从出料口排出的副产物干粉用于制备各种磷酸盐。

21.如权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，未冷凝下来的甲酸及废气带出的甲酸气体用氨水吸收制得甲酸铵盐。