[发明专利]一种熔融盐直接氟化法制备三氟化氮的装置

说明书

技术领域

本发明属于一种生产制造化工产品的装置，特别是涉及一种熔融盐直接氟化法的装置。

背景技术

目前，国内利用熔融盐法制备三氟化氮的装置有多种，但无论哪种大致都是由反应器、加热器、除雾器、电解槽、真空泵等基本装置构成，并通过管道将其相互连接为一体。其工作原理是：通过管道将含氟原料流和氟化氢铵液体引入到反应器中，在足以产生三氟化氮的条件下，接触一段时间。在接触反应过程中，降低氟化氢铵液体的熔体酸度值，排出反应产物流，元素氟和氟化氢的混合气体与氟化氢铵本体液接触，使反应区中的初始熔体酸度值大于氟化氢铵本体液的熔体酸度值。由于上述装置结构设计欠妥、而造成生产出的产品质量不高、产率低、操作复杂，不能连续化长期运行生产。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、制备简单、操作方便、产品质量高，可连续进行生产的熔融盐直接氟化法制备三氟化氮的装置。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：熔融盐直接氟化法制备三氟化氮的装置，包括氟储罐、连接管道、上反应塔、下反应塔等，其特征在于：在上反应塔2上连接装有一出口管1、并通过下反应塔中间出口管4与下反应塔6相连，气体喷雾器5通过连接管道3一端与下反应塔6相连，另一端与上反应塔2相连，上反应塔的出口管1与后续设备相连。

本发明具有的优点和积极效果是：结构设计合理、制备简单、设备运行安全稳定，生产出的三氟化氮气体纯度高，治理并解决了环境污染问题。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、上反应塔出口管；2、上反应塔；3、连接管道；4、下反应塔中间出口管；5、气体喷雾器；6、下反应塔。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

熔融盐直接氟化法制备三氟化氮的装置，包括氟储罐、连接管道、上反应塔、下反应塔等，其特征在于：在上反应塔2上连接装有一出口管1、并通过下反应塔中间出口管4与下反应塔6相连，气体喷雾器5通过连接管道3一端与下反应塔6相连，另一端与上反应塔2相连，上反应塔的出口管1与后续设备相连。

本发明的工作原理是：

首先，氟气经连接管线3到达气体喷雾器5，并由此进入下反应塔6，下反应塔6是以相对高的长宽比和低的功率输入为特征的，该区域长宽比为10到100，功率输入为500W/m³以下，该区域用于在相对高浓度下反应氟气，氟气的转化率为45%-65%，然后气体由下反应塔6的下反应塔中间出口管4进入上反应塔2；上反应塔2使得生产过程在具有相对低的长宽比和高的功率输入条件下进行，在此，反应进一步进行，由于部分氟气在第一反应区已经被反应，所以，该区域的氟气浓度相对较低，生成的粗品三氟化氮产物经上反应塔出口管1流入下一阶段进行纯化成合格产品。

上反应塔2和下反应塔6的温度均控制在120-140℃。氟气转化率在70%以上，三氟化氮产率在30%-60%。