本實用新型涉及一種反應器,特別是一種用于電池級磷酸二氫銨生產的銨化反應器,屬于磷酸鹽工業(yè)及生產裝置技術領域。
背景技術:
磷酸二氫銨,又稱為磷酸一銨,白色晶粒。主要用作肥料和木材、紙張、織物的防火劑,也用于制藥和反芻動物飼料添加劑,還可以用于磷酸鐵鋰等電池正極材料的制備?;诹姿岫滗@在電池正極材料制作中的應用,為磷化工帶來了新的發(fā)展動力和機遇。
電池級磷酸二氫銨,是指能用于電極材料制作的磷酸二氫銨,其技術指標特別是雜質含量相對于食品級更高。由于電池級磷酸二氫銨在電極制作中需要進行前期嚴格的脫水處理和納米級研磨處理,因此電池級磷酸二氫銨晶粒質量會對后續(xù)電極制作的預處理過程成本和電極產品質量產生影響。而現有磷酸二氫銨的生產工藝也存在晶粒穩(wěn)定性控制難度高,晶粒在電極制作預處理階段成本較高的問題。
銨化反應是磷酸二氫銨工業(yè)生產的重要環(huán)節(jié),現有銨化反應器的設計用于電池級磷酸二氫銨的生產時,反應的可控性低,使得產品磷酸二氫銨的晶??刂齐y度大。
技術實現要素:
本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題,提供一種能夠進行精確銨化反應控制的銨化反應器,用于電池級磷酸二氫銨的生產以提高電池級磷酸二氫銨的生產質量,降低生產成本。
本實用新型采用的技術方案如下:
用于電池級磷酸二氫銨生產的銨化反應器,包括釜體和設置于釜體內設的攪拌裝置,釜體內設置有氨水通入管道和氨氣通入管道,且氨水通入管道的出口位于氨氣通入管道的出口之下。
進一步的,該氨水通入管道的出口和氨氣通入管道的出口在釜體內的深度可調節(jié)。
進一步的,該氨水通入管道的出口位于釜體底部至中部之間的位置,該氨氣通入管道的出口位于釜體中部至頂部之間的位置。
進一步的,該釜體頂部設置有蓋板。
進一步的,該蓋板設置于釜體的腔內,且低于釜體的邊緣。
進一步的,該蓋板上設置有排氣管道。
進一步的,該排氣管道上設置有抽風裝置。
進一步的,該釜體的周壁設置有換熱夾套。
進一步的,該釜體內設置有多根氨水通入管道。
進一步的,該釜體內設置有多根氨氣通入管道。
綜上所述,由于采用了上述技術方案,本實用新型的有益效果是:
1、該用于電池級磷酸二氫銨生產的銨化反應器,通過設置獨立的氨水通入管道和氨氣通入管道,來達到在不同反應階段進行氨水和氨氣的不同狀態(tài)氨的通入,提高對反應控制的靈活性,有利于提高磷酸二氫銨晶粒生成的質量,并保證磷酸二氫銨的純度;
2、該反應器中,液氨中下部通入是利用液氨的密度小于反應體系密度而在體系內上浮過程中增加反應時間,提高液氨利用率,氨氣中上部通入,使縮短氨氣上浮行程以靈活控制反應速率和反應程度,兩者結合起來還起到改善晶粒質量的作用;
3、氨水通入管道的出口和氨氣通入管道的出口在釜體內的深度可調節(jié),使得可根據反應進度對氨水和氨氣在反應體系中的停留時間進行靈活調整,提高液氨利用率;
4、設置于釜體腔體內,且低于釜體邊緣的蓋板,使得在反應攪拌過程中飛濺出的反應原料可以自動進入釜體,保證環(huán)境安全和操作安全;
5、排氣管道和抽風裝置可以保證溢出的氨氣及時的排出,提高環(huán)境的安全性;
6、多根氨水通入管道和多根氨氣通入管道的設計使得在反應中更加高效、各處反應更加均勻。
附圖說明
圖1是本實用新型銨化反應器的結構示意圖。
圖中標記:1-釜體、2-換熱夾套、3-出料管道、4-攪拌裝置、5-驅動電機、6-氨水通入管道、7-氨氣通入管道、8-蓋板、9-排氣管道、10-抽風裝置。
具體實施方式
下面結合附圖,對本實用新型作詳細的說明。
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
實施例
本實用新型的用于電池級磷酸二氫銨生產的銨化反應器,其結構如圖1所述,包括釜體1,該釜體1的頂部為敞口設計,釜體1內設置有攪拌裝置4,攪拌裝置通過驅動電機5進行驅動,釜體1底部設置有出料管道3,該出料管道3具有一個控制閥門,由于銨化反應為放熱反應,需要將反應放熱及時帶出體系,該釜體1的周壁設置有換熱夾套2。
在釜體1內,設置有氨水通入管道6和氨氣通入管道7,且氨水通入管道6的出口位于氨氣通入管道7的出口之下。該用于電池級磷酸二氫銨生產的銨化反應器,通過設置獨立的氨水通入管道和氨氣通入管道,來達到在不同反應階段進行氨水和氨氣的不同狀態(tài)氨的通入,提高對反應控制的靈活性,有利于提高磷酸二氫銨晶粒生成的質量,并保證磷酸二氫銨的純度。相比于傳統的一根氨通入管道設計,本實用新型的這種設計使得適合電池級磷酸二氫銨的生產。
在上述具體實施方式基礎上做進一步的優(yōu)化,在另一具體實施方式中,該氨水通入管道6的出口和氨氣通入管道7的出口在釜體1內的深度可調節(jié),這種實施方式的優(yōu)點在于:使得可根據反應進度對氨水和氨氣在反應體系中的停留時間進行靈活調整,提高液氨利用率。
作為上述兩種實施方式的優(yōu)化,在另一具體實施方式中,氨水通入管道6的出口位于釜體1底部至中部之間的位置,氨氣通入管道7的出口位于釜體1中部至頂部之間的位置。該設計的的作用在于反應器中液氨中下部通入是利用液氨的密度小于反應體系密度而在體系內上浮過程中增加反應時間,提高液氨利用率,氨氣中上部通入,使縮短氨氣上浮行程以靈活控制反應速率和反應程度,兩者結合起來還起到改善晶粒質量的作用。
在上述任意的一個實施方式中,作為釜體1結構的進一步改進,在另一具體實施方式中釜體1頂部設置有蓋板8,蓋板8作用是防止攪拌過程料液的濺出。
作為蓋板8上述實施例的進一步優(yōu)化,在具體實施方式中,該蓋板8是設置于釜體1的腔內,且低于釜體1的邊緣,其目的在于反應攪拌過程中飛濺出的反應原料可以自動進入釜體,保證環(huán)境安全和操作安全。
另外,作為另一改進的實施方式,該蓋板8上設置有排氣管道9,方便反應中溢出氨氣的及時疏導和排出?;蛘撸撆艢夤艿?上還設置有抽風裝置10以提高排氣效率。
作為氨水通入管道進一步的優(yōu)化設計,另外實施方式中,釜體1內設置有多根氨水通入管道6,并在釜體所在空間內均勻分布。作為氨氣通入管道進一步的優(yōu)化設計,另外實施方式中,該釜體1內設置有多根氨氣通入管道7,并在釜體所在空間內均勻分布。多根氨水通入管道和多根氨氣通入管道的設計使得在反應中更加高效、各處反應更加均勻。
氨水通入管道和氨氣通入管道的具體引入設計中,是管道直接插入釜體1內部,釜體的外部設置有管道固定用的管道固定機構。
本實用新型的用于電池級磷酸二氫銨生產的銨化反應器,通過實驗表明,其生產過程中的可控性更高、反應的效率更高,通過工藝設計,其產品的磷酸二氫銨可達99%以上,其P2O5含量可達60%以上,同時40-60目晶粒的合格率可達98%以上,相比于傳統形式的銨化器,質量得到大大的提高,滿足電池級磷酸二氫銨的使用需求。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。