一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备，利用压力传感器和放空阀组成的自控连锁装置、压力感应自动爆破片装置不仅实现了反应装置内压力的自动感应和控制，还保证了反应中产品与空气的隔绝，提升了整个反应系统的安全系数，并提高了产品收率和质量水平。

A pressure safety control device in the preparation of lithium difluorophosphate

The utility model discloses a pressure safety control device in the preparation process of lithium difluorophosphate, which not only realizes the automatic induction and control of the pressure in the reaction device, but also ensures the isolation of the product and air in the reaction, improves the safety factor of the whole reaction system, and improves the safety factor of the whole reaction system The yield and quality of the product are improved.

【技术实现步骤摘要】
一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备
本技术涉及压力安全控制
，更具体的说是涉及一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备。
技术介绍
随着新能源汽车，特别是电动汽车的快速发展，针对动力电池性能改进的研发日益增多。这其中，锂电池作为动力电池的代表，其高低温循环性能也受到了研究人员的关注。日本三洋电机在1999年发表的一篇专利(专利号：JP3439085)中首次指出：向电解液中添加二氟氧磷锂可以改进电池高温循环性能；索尼在2010年的一份专利(专利号：CN101783412A)中也提到了LiPO2F2在锂离子电池中的应用；2013年，三星SDI在一份专利(专利号：CN103208647A)中指出：“LiPO2F2和基于磺内酯的化合物的电解质具有改善电池容量、循环寿命和高温循环寿命的特性”。故而，二氟磷酸锂作为重要的电解质盐，其产品性能对动力电池的电性能发挥有着重要影响。特别的，锂离子电池电解液中的水分、酸度指标严重影响锂离子电池的电性能发挥。因此，在二氟磷酸锂的制备过程中为了避免物料接触空气而吸收水分，造成产品的水分、酸含量升高，其生产过程需要全程密闭，禁止与空气接触。然而在二氟氧磷锂的制备过程中，高温反应步骤又常常伴随着大量气体的放出，一旦压力失控，很容易造成爆炸、火灾等次生事故灾害，这就为二氟氧磷锂反应设备的选取及反应过程中的安全控制带来了挑战。传统的反应设备是将反应溶剂及反应产生的气体经冷凝器冷凝后，处理排出。在无法保证与空气隔绝的同时，也无法控制反应过程中的压力安全。特别是当高温反应步骤中气体大量产生时，反应工艺过程中产生的气体无法及时排出，阻止了反应向目标方向进行的同时，带来了巨大的安全隐患。因此，开发一种既可以满足制备过程全程密闭，避免产品直接接触空气，又可以通过控制反应压力，使反应产生的气体及时排出，促进反应向目标方向进行，并提升反应系统的安全系数的一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：本技术提供了一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备，包括反应装置、换热装置和缓冲罐；所述反应装置通过气-液循环管路与所述换热装置相连；所述反应装置和换热装置分别与所述缓冲罐连接；还包括：多级压力控制系统，所述多级压力控制系统包括一级压力控制系统、二级压力控制系统和三级压力控制系统，所述一、二、三级压力控制系统随着压力逐步升级，分级卸压以控制反应装置的压力。优选的，所述一级压力控制系统设于所述换热装置和所述缓冲罐之间，且所述一级压力控制系统包括所述反应装置内的防爆压力传感器、设置于所述换热装置顶端的气动放空阀一、位于所述缓冲罐顶端的阀门一和连接所述换热装置与所述缓冲罐的通道。优选的，所述二级压力控制系统设于气相管路与所述缓冲罐之间，且所述二级压力控制系统包括位于所述通道中部的压力感应自动爆破片和连接气相管路与所述缓冲罐的通道。优选的，所述三级压力控制系统设于所述换热装置和所述缓冲罐之间，其所述三级压力控制系统包括所述反应装置内的防爆压力传感器、设置于所述反应装置釜体上的气动放空阀二、设置于所述缓冲罐上的阀门二和连接所述反应装置和所述缓冲罐的通道。本技术通过反应装置、换热装置及缓冲罐与多级压力控制系统通过多个通道和管路的连接保证了反应过程的全程密闭，并通过压力感应传感器和放空阀自控连锁装置、压力感应自动爆破片装置实现了三级压力的自动卸压控制。通过压力控制设备的逐级自动卸压，实现了二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制。同时，根据本设备设置三级压力控制系统的特点，可通过采用三级卸压控制方法以达到更好的控制效果，提升反应系统的安全系数。所述三级卸压控制方法具体包括如下：首先将设计压力设定为0<P0<P1<P2<P3<P4，P4为反应系统设计压力。其中P0设置为0～0.1MPa，P1设置为0.15～0.25MPa，P2设置为0.25～0.4MPa，P3设置为0.45～0.55MPa，P4设置为0.55～0.65MPa。第一级卸压控制方法：当反应过程中所述反应装置内压力达到设计压力P1时，所述防爆压力传感器传递打开信号给所述气动放空阀一，自动放空气体，当所述反应装置内压力下降至P0时，所述防爆压力传感器传递关闭信号给所述气动放空阀一，排出的气体经缓冲罐卸压后处理达标排放；第二级卸压控制方法：当反应过程中所述反应装置内压力达到设计压力P2时，所述压力感应自动爆破片自动破裂，高压气体经缓冲罐卸压后处理达标排放；第三级卸压控制方法：当反应过程中所述反应装置内压力达到设计压力P3时，所述防爆压力传感器传递打开信号给所述气动放空阀二，自动放空，当所述反应装置内压力下降至P0时，所述防爆压力传感器传递关闭信号给所述气动放空阀二，排出的气体经缓冲罐卸压后处理达标排放。本技术通过利用压力传感器和放空阀组成的自控连锁装置、压力感应自动爆破片装置不仅实现了反应装置内压力的自动感应和控制，还保证了反应中产品与空气的隔绝，提升了整个反应系统的安全系数，并提高了产品收率和质量水平。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术压力安全控制设备的结构示意图。具体实施方式下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术公开了一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备，通过将反应产生的气体及时排出，不仅可以控制反应压力，促进反应向目标方向进行，还能够提升反应系统的安全系数，该设备结构简单、设计合理，适于推广与应用。参见说明书附图1，一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备，包括反应装置1、换热装置2和缓冲罐3；反应装置1通过气-液循环管路与换热装置2相连；反应装置1和换热装置2分别与缓冲罐3连接；还包括：多级压力控制系统，多级压力控制系统包括一级压力控制系统、二级压力控制系统和三级压力控制系统，一、二、三级压力控制系统随着压力逐步升级，分级卸压以控制反应装置1的压力。为了进一步优化上述技术方案，一级压力控制系统设于换热装置2和缓冲罐3之间，且一级压力控制系统包括反应装置1内的防爆压力传感器4、设置于换热装置2顶端的气动放空阀一5、位于缓冲罐3顶端的阀门一12和连接换热装置2与缓冲罐3的通道8。为了进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备，包括反应装置(1)、换热装置(2)和缓冲罐(3)；所述反应装置(1)通过气-液循环管路与所述换热装置(2)相连；所述反应装置(1)和换热装置(2)分别与所述缓冲罐(3)连接；其特征在于，还包括：多级压力控制系统，所述多级压力控制系统包括一级压力控制系统、二级压力控制系统和三级压力控制系统，所述一、二、三级压力控制系统随着压力逐步升级，分级卸压以控制反应装置(1)的压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备，包括反应装置(1)、换热装置(2)和缓冲罐(3)；所述反应装置(1)通过气-液循环管路与所述换热装置(2)相连；所述反应装置(1)和换热装置(2)分别与所述缓冲罐(3)连接；其特征在于，还包括：多级压力控制系统，所述多级压力控制系统包括一级压力控制系统、二级压力控制系统和三级压力控制系统，所述一、二、三级压力控制系统随着压力逐步升级，分级卸压以控制反应装置(1)的压力。


2.根据权利要求1所述的一种二氟磷酸锂制备过程中的压力安全控制设备，其特征在于，所述一级压力控制系统设于所述换热装置(2)和所述缓冲罐(3)之间，且所述一级压力控制系统包括所述反应装置(1)内的防爆压力传感器(4)、设置于所述换热装置(2)上的气动放空阀一(5)、位于所述缓冲罐(3)顶端的阀门一(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑俊利，赵庆云，陈运甫，孙培亮，王卫华，
申请(专利权)人：天津金牛电源材料有限责任公司，
类型：新型
国别省市：天津;12