供应用于熏蒸应用的磷化氢的系统和方法技术方案

生成和包装磷化氢气体的系统和方法，其中所述方法包括：使水与磷化铝反应以生成磷化氢，并使磷化氢以低于爆炸下限的磷化氢浓度提供在气体混合物中；从气体混合物中吸附移出磷化氢；以及将移出的磷化氢包装在流体存储和分配容器中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】生成和包装磷化氢气体的系统和方法，其中所述方法包括：使水与磷化铝反应以生成磷化氢，并使磷化氢以低于爆炸下限的磷化氢浓度提供在气体混合物中；从气体混合物中吸附移出磷化氢；以及将移出的磷化氢包装在流体存储和分配容器中。【专利说明】
本公开涉及供应磷化氢以例如用于熏蒸应用的系统和方法。现有技术磷化氢气体是一种保护谷物和其他天然产物免受昆虫和啮齿动物侵扰和袭击的有用的熏蒸剂，并且在世界范围内用于粮仓、货船和谷物存储设施中的工业熏蒸活动。在过去的五十年间用于大多数熏蒸的方法已经涉及提供作为熏蒸源试剂的片剂、颗粒或粉末形式的磷化铝，其与水反应以形成作为水解反应产物的磷化氢气体和氧化铝。为此，可将磷化铝以片剂形式放入熏蒸地点的空气循环分配器中，或可将其以颗粒或粉末形式包装在置于该地点的包或袋中，从而使磷化铝与大气水分反应以产生磷化氢气体熏蒸剂。由于磷化氢除高度有毒之外还高度易燃，因此通常用控制剂进行配制以确保磷化氢不发生燃烧。此外，鉴于磷化氢的自燃性和毒性，作为水解反应的固体残留物而产生的氧化铝必须从空气循环系统中移出并且必须小心处理，以确保已发生完全反应。使用包含磷化铝颗粒或粉末的包或袋也可需要控制剂的配制或存在以抑制燃烧，并且引起以下另外的缺陷:在完成水解反应之后容纳有氧化铝残留物的包和袋必须从位于熏蒸场地的熏蒸材料中移除。使用磷化铝作为熏蒸源试剂还造成反应速率极具变化性的重大缺陷。磷化铝熏蒸源试剂进行反应并形成磷化氢气体的所需时间取决于许多因素，包括待熏蒸的材料的水分含量、熏蒸场地的环境湿度以及该场地的温度。由于这些活化因素的不确定性，控制熏蒸气体输送的浓度和时间是非常困难的。因此，使用磷化铝作为熏蒸源试剂带来重大的可靠性和再现性问题。`已致力于利用现场发生器，其中磷化铝与水反应以生成磷化氢气体，然后将所述磷化氢气体进料至熏蒸地点的循环系统中。然而，该方法造成许多缺陷，包括磷化铝材料的材料处理和熏蒸地点的水解反应控制/管理，以及在熏蒸地点供应发生器的额外的资本和运营成本。近年来已进行了另外的努力以将极稀的磷化氢气体混合物提供至气体供应罐中以便熏蒸使用。这种气体混合物通常在空气混合物中包含浓度为2%或更低的磷化氢，低于磷化氢爆炸下限。这种包装可使气体混合物直接作为熏蒸介质使用。因为由此所需的大体积的气体使得需要对大量的仅包含低含量磷化氢的空气罐进行运输和处理，所以该方法不经济。其他方法，例如在高压容器中提供液化磷化氢，存在重大的安全问题，因为磷化氢高度易燃并且毒性很大。因此，本领域持续地需要一种安全、有效并且经济的供应磷化氢气体以用于熏蒸应用的方法。
技术实现思路
本公开涉及供应磷化氢以例如用于熏蒸应用的系统和方法。本公开一方面涉及一种生成和包装磷化氢的方法，包括:使水与磷化铝反应以生成磷化氢，并使磷化氢以低于爆炸下限的磷化氢浓度提供在气体混合物中；从气体混合物中吸附移出磷化氢；以及将移出的磷化氢包装在流体存储和分配容器中。本公开的另一方面涉及磷化氢生成和包装设备，其包括:适于使水与磷化铝反应以生成磷化氢的磷化氢发生器；布置为供应稀释气体的稀释气体源，以使所述磷化氢以低于爆炸下限的磷化氢浓度提供在气体混合物中的方式布置；布置为从气体混合物中吸附移出磷化氢的吸附剂；以及适于将移出的磷化氢包装在流体存储和分配容器中的包装设施。本公开又一方面涉及一种生成和包装磷化氢气体的方法，所述方法包括:(a)生成磷化氢气体；(b)形成包含磷化氢气体和惰性气体的气体混合物；(c)使该气体混合物与吸附剂接触，所述吸附剂可有效地从中吸着移出磷化氢气体，并产生含磷化氢的吸附剂和贫磷化氢的气体混合物；(d)将含磷化氢的吸附剂与贫磷化氢的气体混合物分离；`(e)任选地从分离的含磷化氢的吸附剂上解吸磷化氢气体；以及`(f)将分离的含磷化氢的吸附剂包装在流体供应容器中，或如果任选地进行解吸，则将解吸的磷化氢气体包装在流体供应容器中。另一方面，本公开涉及一种生成和包装磷化氢气体的系统，所述系统包括:(a)磷化氢气体发生器；(b)惰性气体源，其有效地布置为将惰性气体供应至所述磷化氢气体发生器以从中流过而形成包含磷化氢气体和惰性气体的气体混合物，或有效地布置为将惰性气体供应至混合地点以与由所述磷化氢气体发生器生成的磷化氢气体结合而形成包含磷化氢气体和惰性气体的气体混合物；(C)吸附器，其包含可有效地从气体混合物中吸着移出磷化氢气体的吸附剂，所述吸附器布置为接收来自所述磷化氢气体发生器或所述混合地点的气体混合物，以产生含磷化氢的吸附剂和贫磷化氢的气体混合物；以及(d)包装设施，其适于接收含磷化氢的吸附剂或从所述含磷化氢的吸附剂上解吸的磷化氢，以用其填充流体供应容器。本公开的其他方面、特征和实施方案将由随后的公开和所附权利要求更充分地显现。【专利附图】【附图说明】图1是生产磷化氢并将磷化氢包装在流体存储和分配容器中的方法系统的示意图。图2是根据本公开的另一个实施方案生成磷化氢和包装磷化氢，接着随后在熏蒸场所用容器分配磷化氢气体，并且回收容器以修复和再填充的方法的示意性流程图。图3是根据本公开的另一个实施方案生产磷化氢和装载流体存储和分配容器的方法系统的示意图。图4是根据本公开的一个实施方案磷化氢供应设备的示意图。图5是根据本公开的另一个实施方案磷化氢供应设备的示意图。【具体实施方式】本公开涉及供应磷化氢以用于例如熏蒸应用的系统和方法。在各个方面，本公开涉及生成和包装磷化氢的集成系统和方法，并涉及相关的供应配置，其中生产包装的磷化氢并且将其用于熏蒸应用。在本文中，使用的单数形式“一个”、“一种”以及“该”包括多个所指物，除非上下文另有清楚指明。本公开在此参照各个实施方案，并且参照各个特征和方面而提出。本公开考虑各种排列和组合的这些特征、方面和实施方案均在本公开的范围内。因此，本公开的化合物、设备、组合物和方法可被指定为包含、由或基本由这些具体特征、方面和实施方案的任意的所述组合和排列，或其中选定的一种或多种组成。在具体的方面，本公开涉及以安全且可控的方式利用以下方法生成磷化氢:当磷化氢作为反应产物在气体混合物——其含有足够的稀释剂以基本降低原本与磷化氢相关的由其自燃性和毒性而引起的危害——中产生时，吸着捕获并回收磷化氢，并将回收的磷化氢气体以浓缩形式包装在安全有效的流体存储和分配容器中。根据本公开，磷化氢在反应混合物中的初始生成可以任意合适的方式进行。在一种方法中，磷化氢由磷化铝与水的反应生成，其中产物磷化氢在稀释的反应混合物中，或其中原样生成的磷化氢与稀释介质如惰性气体(例如氮气、氩气、氪气等)混合。本公开在一个实施方案中考虑通过在N2流中可控地水解AIP粉末(粒料)而现场生成PH3,随后在碳吸附剂上分离、纯化和存储PH3，所述碳吸附剂对包含磷化氢和稀释物质的多组分物流中的磷化氢具有高的装载容量、作用容量和选择性。在此更全面地描述分离、纯化和存储磷化氢的多种方法，包括制造可用于熏蒸应用的包装磷化氢。在生成、吸着捕获和回收磷化氢之后进行的这种磷化氢的包装可利用多种类型的流体存储和分配设备。对本公开的磷化氢的包装特别有用的具体的流体存储和分配设备包括购自ATMI, Inc.(Danbury, Connecticut, USA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生成和包装磷化氢的方法，其包括：使水与磷化铝反应以生成磷化氢，并使磷化氢以低于爆炸下限的磷化氢浓度提供在气体混合物中；从气体混合物中吸附移出磷化氢；以及将移出的磷化氢包装在流体存储和分配容器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·V·麦克马纳斯，E·A·斯特姆，T·H·鲍姆，J·D·卡拉瑟斯，J·B·斯威尼，
申请(专利权)人：先进技术材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US