[实用新型]一种应用于氟磷反应的搅拌式加料装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加料装置，尤其是一种应用于氟磷反应的搅拌式加料装置。

背景技术

六氟磷酸锂是锂电池关键材料，具有广泛的市场前景。目前，一般采用如下工艺制备六氟磷酸锂：电解AHF(无水氟化氢)得到氟气，与红磷反应得到PF5(五氟化磷)，再与LiF(氟化锂)的氟化氢溶液反应制得LiPF6后经分离干燥得到成品。该工艺路线制备的产品质量达到国内领先水平，在得到六氟磷酸锂之前需要制备PF5，故需要首先进行氟磷反应。氟气、红磷及其反应具有以下特点：

(1)反应物氟气是最活泼的单质，反应物红磷为易燃有毒固体，对人体有重大威胁；易对工作人员造成伤害，而且添加困难；

(2)该反应为剧烈的燃烧反应，放热量(1594KJ/mol)集中，容易出现散热不及时，影响氟磷反应的反应速度、转化率等，且存在安全隐患；

(3)目前主要采用人工添加红磷，需要人工拆开法兰，将红磷从法兰断面处加入，然后再对加入的红磷加热、抽空、干燥处理，反应器每次补加红磷需要12h以上，费时费力，而且对工作人员的健康存在巨大威胁。

(4)人工添加红磷不仅精确度低，而且无法实现实时定量添加，对于工作人员操作要求高，经常由于工作人员的疏忽导致红磷过量或过少，一方面造成红磷浪费，另一方面影响氟磷反应的反应速度、转化率等。

(5)自动化程度低，工作人员需要时时刻刻关注反应，并需要借助经验明确何时可添加红磷，故障发生概率大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于氟磷反应的搅拌式加料装置，在现有加料装置基础上，引入控制电路，借助传感器接收反应器内红磷的堆积高度，并通过电阻信号传递给控制电路，从而实现控制电路自动控制加料过程。能够使红磷的高度始终保持在额定高度附近，不仅可避免红磷浪费，而且使得氟磷反应以最佳状态进行，提高工作进度及生产效率。同时，采用搅拌装置合理调配反应器内的红磷，不仅使得红磷分布均匀，提升散热效果；而且氟磷反应在搅拌的条件下进行，反应速度更块，转化率更高。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种应用于氟磷反应的搅拌式加料装置，包括反应器及储料仓，储料仓下端连接有进料管，进料管的下端连接反应器，储料仓连通反应器，其特征在于：进料管上设有电磁阀，反应器内安装有搅拌轴，搅拌轴贯穿反应器内部，搅拌轴上连接有搅拌桨，搅拌桨之间架有散料辊，散料辊位于进料管的下方；反应器的内壁上安装有接触传感器，储料仓与反应器之间设有容腔，电磁阀位于容腔内；容腔内安装有电阻表、继电器及电源，接触传感器连接电阻表；继电器包括有控制端及常开触点端，电源的正极连接电磁阀的正极，电磁阀的负极连接常开触点端的正极，常开触点端的负极连接电源的负极；电源的正极连接控制端的正极，控制端的负极连接电阻表，电阻表连接至电源负极。搅拌轴与搅拌桨组成搅拌装置，当红磷散落于反应器内后，搅拌轴旋转，带动搅拌桨旋转，搅拌桨开始搅动红磷。搅拌中红磷的分布逐渐趋于均匀，氟磷反应在反应器内均匀进行，热量分布于反应器内的各点，散热效果优异，反应安全可靠。以搅拌辅助氟磷反应，显著提高氟磷反应的反应速度及转化率。散料辊实现初步散料，在红磷下落进入反应器时，通过旋转拍打促使红磷散落于反应器内的各个位置。电阻表、继电器、电源、电磁阀及接触传感器组成控制电路，接触传感器安装于红磷的额定高度处，接触传感器能够接收红磷的接触碰撞信号，并将该信号转化为电阻信号，在电阻表内显示，借助继电器自动控制电磁阀的开启及关闭。如此一来，反应器内的红磷始终保持适量，一方面防止红磷浪费，另一方面对氟磷反应具有积极作用，提高生产效率。同时，具有省时省力、操作简便、精确度高的特点。

进一步，电磁阀包括包括第一阀口、第二阀口、正极触点及负极触点，第一阀口与第二阀口均连接进料管，正极触点连接电源的正极，负极触点连接常开触点端的正极。实现控制电路控制进料管的导通和封闭。

进一步，反应器的侧壁上焊接有轴套，轴套内活动连接有搅拌轴。轴套限定搅拌轴的位置，保证搅拌轴旋转顺畅。

进一步，轴套的两端均设有金属波纹管，实现对轴套的机械密封。机械密封效果优异。

进一步，搅拌轴的一端连接有电机，电机控制搅拌轴旋转。