本發(fā)明涉及三氟化磷生產(chǎn)用反應設備，具體是指一種三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應器，其能夠實現(xiàn)三氟化磷的連續(xù)性反應加工。

背景技術：

1、三氟化磷可作為一種氟化劑，其可以進行離子轉移，應用于電子工業(yè)、電池?制造、高分子材料和催化劑等領域；在半導體制造方面，文獻報道，三氟化磷在微波作用下變?yōu)榈入x子氣體進行摻雜可以顯著改善半導體性能；在高分子材料領域，文獻報道三氟化磷作為反應物可以合成出氟化有機二硫代磷酸鹽、對苯二酸酯等具有很好防腐性能的高分子材料，具有良好的經(jīng)濟效益。

2、目前，三氟化磷的生產(chǎn)方法較為有限，其中以三氯化磷和無水氟化氫為原料進行置換反應，可產(chǎn)出三氟化磷和氯化氫，其化學反應方程式為：pci3?+?3hf→?3hci?+?pf3。由于該置換的反應速率非?？?、且反應熱極強，因此很難將反應溫度有效維持在40-60℃，導致只能采取間歇反應。其生產(chǎn)過程中，首先將三氯化磷轉移至反應釜內(nèi)，再將無水氟化氫緩慢間歇通入反應釜底部以進行反應，整體反應進程不僅效率低，且獲得的產(chǎn)物的品質難以穩(wěn)定保持。通過微通道反應器的介入，能夠實現(xiàn)上述置換反應的連續(xù)性進行，從而提高生產(chǎn)效率和保持產(chǎn)品的品質穩(wěn)定。但是，現(xiàn)有的微通道反應器的反應通道大多直接設置于反應器基板的表面，再由其他固定板對其進行密封閉合，為確保密封效果，反應器基板與相應固定板之間往往還夾設有相應的密封墊圈。雖然密封墊圈的設置能夠一定程度上提升反應器的密封性，但是銜接縫總歸是存在的，因此還是存在泄漏的隱患。一旦，反應過程中產(chǎn)生泄漏，將導致嚴重的生產(chǎn)事故發(fā)生；加之，現(xiàn)有的微通道反應器的換熱性能也相對較難以被突破，導致連續(xù)性反應的反應溫度很難有效被維持在合理的范圍內(nèi)。因此，現(xiàn)有的微通道反應器還暫時無法被用于進行三氟化磷的連續(xù)性反應加工。

3、因此，設計一款能夠有效切實解決反應過程中的泄漏隱患，且能夠確保換熱效果，以將連續(xù)性反應的反應溫度有效維持在合理的范圍內(nèi)的三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應器是本發(fā)明的研究目的。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明在于提供了一種三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應器，該三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應器能夠有效解決上述現(xiàn)有技術存在的技術問題。

2、本發(fā)明的技術方案是：

3、一種三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應器，包括固定支架、以及并排固定安裝于所述固定支架上的若干反應模塊，所述反應模塊包括：

4、若干排第一反應腔，一體化成型外凸設置于相應的固定基板的側面上，同一排第一反應腔之間分別按間隔設置，相鄰兩排第一反應腔之間分別交錯設置；

5、若干第二反應腔，一體化成型外凸設置于所述固定基板的另一側面上，所述第二反應腔分別傾斜設置于同一排第一反應腔的相鄰兩個第一反應腔的兩側之間、以及相鄰兩排第一反應腔的末個第一反應腔和首個第一反應腔之間，所述固定基板上設置有用于導通所述第一反應腔和第二反應腔的導料孔；

6、進料機構，包含設置于所述固定基板上的進料孔，所述進料孔的進料端向外連接有相應的三通進料管，進料孔的出料端連接到第一排的首個第一反應腔未連接到所述第二反應腔的一端；

7、出料機構，包含設置于所述固定基板上的出料孔，所述出料孔的出料端向外連接有相應的排料管，出料孔的進料端連接到最后一排的末個第一反應腔未連接到所述第二反應腔的一端；反應物經(jīng)所述三通進料管進入，混合后的物料按順序逐一交替經(jīng)過所述第一反應腔、第二反應腔進行置換反應，反應后的生成物沿所述排料管進行排出。

8、所述第一反應腔與所述固定基板呈平行狀態(tài)設置，所述第二反應腔與所述固定基板呈垂直狀態(tài)設置。

9、所述第一反應腔呈橢圓形狀設置，且所述第一反應腔的進料端一側分別一體化成型設置有截面呈三角形狀設置的擋塊。

10、所述第二反應腔的頂部呈弧形狀設置，所述第二反應腔的兩側分別設置有連通至所述導料孔的銜接孔。

11、所述第一反應腔、以及所述第二反應腔分別通過d打印方式一體化成型設置于所述固定基板上。

12、所述微通道反應器還包括換熱機構，所述換熱機構包含密封蓋設于所述固定基板兩側的隔離罩蓋，所述隔離罩蓋的一端分別連接有若干個相應的換熱介質排入管，隔離罩蓋的另一端分別連接有若干個相應的換熱介質輸出管；所述換熱介質排入管通過相應的換熱介質進入總管和換熱介質抽料泵連接到外界換熱介質源，所述換熱介質輸出管通過相應的換熱介質輸出總管進行排出。

13、所述隔離罩蓋與所述固定基板之間分別通過多個相應的對鎖螺栓進行鎖緊安裝。

14、所述隔離罩蓋與所述固定基板的銜接處分別夾設有相應的密封墊圈。

15、所述進料機構的三通進料管的進料端分別并聯(lián)連接到相應的反應物進料管上。

16、所述出料機構的排料管并聯(lián)連接到相應的生成物輸出管上。

17、本發(fā)明的優(yōu)點：

18、1）本發(fā)明通過一體化加工方式（3d打印）以將若干排第一反應腔、以及若干第二反應腔一體化成型外凸設置于固定基板的側面上，并通過導料孔的介入以實現(xiàn)第一反應腔和第二反應腔的逐一連通設置。反應過程中，反應物（三氯化磷和無水氟化氫）經(jīng)所述三通進料管分別進入，混合后的物料按順序逐一交替經(jīng)過所述第一反應腔、第二反應腔進行置換反應，反應后的生成物沿排料管進行排出。本發(fā)明不僅具有足夠的反應混料區(qū)域，且第一反應腔、第二反應腔與固定基板之間不存在銜接縫，因此，能夠有效切實解決反應過程中的泄漏隱患，使本發(fā)明能夠被順利運用到三氟化磷的反應加工，以在確保安全性的前提下，實現(xiàn)三氟化磷的連續(xù)性反應加工。

19、2）本發(fā)明的第一反應腔與固定基板呈平行狀態(tài)設置，第二反應腔與固定基板呈垂直狀態(tài)設置，使物料在進入第一反應腔時能夠形成縱向面混合，而在進入第二反應腔時則形成傾斜橫向面混合，且縱向面混合、傾斜橫向面混合交替進行，從而有效確保物料的混合效果，以確保三氟化磷反應加工的順利進行。

20、3）本發(fā)明的第一反應腔呈橢圓形狀設置，且第一反應腔的進料端一側分別一體化成型設置有截面呈三角形狀設置的擋塊，使流經(jīng)第一反應腔的物料能夠形成合理的擾流、渦流，以進一步有效確保物料的混合效果，從而進一步確保三氟化磷連續(xù)性反應加工的順利進行。

21、4）本發(fā)明的第二反應腔的頂部呈弧形狀設置，第二反應腔的兩側分別設置有連通至導料孔的銜接孔，既能夠確保物料的流通順暢性，且在弧形頂部的導向下，能夠使物料形成一定的擾流、渦流，以進一步有效確保物料的混合效果，從而進一步確保三氟化磷反應加工的順利進行。

22、5）本發(fā)明的換熱機構包含密封蓋設于固定基板兩側的隔離罩蓋，隔離罩蓋的一端分別連接有若干個相應的換熱介質排入管，隔離罩蓋的另一端分別連接有若干個相應的換熱介質輸出管。由于本發(fā)明的第一反應腔、以及若干第二反應腔是有規(guī)律的外凸設置，通過多點橫向輸入、排出的方式以對換熱介質進行流通，可有效使換熱介質更加快速、充分地與反應區(qū)域進行接觸，從而達到更好的換熱效果，以將連續(xù)性反應的反應溫度有效維持在合理的范圍內(nèi)，進而使本發(fā)明能夠進一步被順利運用到三氟化磷的反應加工當中，以實現(xiàn)三氟化磷的連續(xù)性反應加工。