[实用新型]一种五氟化磷合成装置

说明书

本实用新型提供一种五氟化磷合成装置包括：一反应室，其内设置若干并联连接的螺旋状的管式反应器，其外壁上设有冷却夹套；一固体加料器，设置在所述反应室的顶端，包括一料仓、一固体分布器及若干个螺旋加料器，所述料仓的顶部设置固体加料口，若干所述螺旋加料器设置在所述固体分布器的底部，与若干个所述管式反应器一一对应设置，每个所述螺旋加料器的出口通过管道与对应的所述管式反应器的上端相连通；每个所述螺旋加料器的内置螺旋均水平设置；一气体加料器，设置在所述反应室的底端；所述管式反应器，其顶端与所述固体加料器相连通，其底端与所述气体加料器相连通。该装置的氟气和磷的反应效率高，原料利用率高。

技术领域

本实用新型涉及一种五氟化磷合成装置，属于五氟化磷合成技术领域。

背景技术

五氟化磷在常温常压下是一种无色气体，熔点和沸点分别为-94℃和-84℃，在潮湿空气中会吸水剧烈水解，生成有毒性和腐蚀性的氟化氢气体。工业上常作为氟化试剂应用于电子工业、高分子材料的制造，在有机合成领域作为催化氟化剂等。

进入二十一世纪，随着高性能移动电子产品的日益普及和推广，对高性能二次电池要求越来越高，以六氟磷酸锂为电解质的锂离子二次电池因具有诸多优越性而得到广泛使用，五氟化磷作为六氟磷酸锂的合成原料拓展了新的应用领域。近年来，在国家新能源政策的推动下，以六氟磷酸锂为电解质材料的锂离子电池在储能、新能源汽车领域得以广泛应用，高品质六氟磷酸锂的制造对五氟化磷的品质提出了更高的要求，因而合成高纯度的五氟化磷对于提高六氟磷酸锂的品质无疑具有重要意义。

五氟化磷有多种合成方法，例如

1、利用PCl5与AsF5发生卤素交换合成五氟化磷：

3PCl₅+5AsF₃→3PF₅+5AsCl₅

2、利用氟气或无水氟化氢与P₂O₅反应合成五氟化磷：

10F₂+2P₂O₅→4PF5+5O₂

10HF+P₂O₅→2PF5+5H₂O

3、利用卤素交换法合成五氟化磷：

5PF₃+3X₂→3PF₅+2PX₃

PF₃+CaF₂+X₂→PF₅+CaX₂

4、其他方法合成五氟化磷：

PCl₅+HF→PF₅+5HCl

PCl₅+5MPF₆→6PF₅+5MCl(M＝Li、Na、K)

Ca₃(PO₄)₂+10HSO₃F+2H₂O→PF₅+3CaSO₄+7H₂SO₄

P₂O₅+HF→PF₅+H₂O