【技术实现步骤摘要】
本技术属于六氟磷酸锂合成，具体而言属于一种六氟磷酸锂的合成系统。
技术介绍
1、六氟磷酸锂(lipf6)是现代锂离子电池电解质中的关键组成成分，因其出色的导电性和热稳定性而受到青睐。随着可再生能源和电动汽车市场的迅速增长，对lipf6的需求也在持续增加。
2、目前，对于六氟磷酸锂的合成多采用氟化锂(lif)与五氟化磷(pf5)的气液反应方法合成lipf6。然而，这一传统的生产路径逐渐暴露出气固有的技术局限性。
3、在现有的合成系统中，气液反应的效率尚待提高，反应速率的限制影响了产量，进而影响了整体生产效率和生产成本。同时，合成反应需要在低温环境下进行，这样的反应条件不仅增加了操作的复杂性，同时所需的能耗相对较高，增加生产成本。
4、有鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种六氟磷酸锂的合成系统，该合成系统通过在气液反应釜内设置内置微气泡生成机组对氟化锂液体和五氟化磷气体进行分散破碎后再进行合成反应，增大了氟化锂液体和五氟化磷气体传质面积，提高了反应速率，降低了能耗。
2、为实现本技术的上述目的，特采用以下技术方案：
3、本技术提供一种六氟磷酸锂的合成系统，包括：
4、气液反应釜和设置在所述气液反应釜内部的内置微气泡生成机组；所述气液反应釜的侧壁设置有物料进口和气体进口；
5、所述内置微气泡生成机组包括第一微气泡生成器和第二微气泡生成器，所述第一微气泡生成器设置在所述气液反应
6、所述气液反应釜内由上至下依次设置有多层穿孔板，多层所述穿孔板的通孔交错设置且多层所述穿孔板设置在所述第一微气泡生成器和所述第二微气泡生成器之间。
7、现有技术中，合成六氟磷酸锂时主要存在以下问题：
8、1、为了保证反应效率，反应需要在低温环境下进行，反应温度至少在-30℃～-10℃之间，这需要消耗更多的能量；
9、2、气液反应釜中各原料反应效率较低，pf5气泡自下而上单程至顶难以彻底反应完全，造成原料的浪费。
10、为解决上述技术问题，本技术提供一种六氟磷酸锂的合成系统，该合成系统整体结构简单，通过设置内置微气泡生成机组，能够将原料分散破碎成微米级别的微气泡，从而提高气液两相间的传质面积，提高反应效率和原料转化率，降低能耗；通过在内置微气泡生成机组中间设置穿孔板，能够延长反应时间，分散气液反应釜内的液体，使得反应更均匀充分，进一步提高反应速率和原料转化率。
11、优选的，所述穿孔板的上表面的所述通孔一侧设置有折流板，相邻所述穿孔板上方的所述折流板的倾斜方向相反。设置折流板是为了通过折流板的阻隔作用进一步延长反应原料在气液反应釜内的停留时间，同时，为pf5气泡自下而上流通减小阻力。
12、优选的，所述折流板与所述穿孔板的上表面之间的倾斜角为30-60°。通过将折流板与穿孔板上表面间的角度设置在30-60°，是因为角度过大会给反应原料造成过大的阻力，影响原料液体的流动，角度过小则无法起到延长反应路径的效果，只有在30-60°之间才能保证最佳的效果。
13、优选的，所述穿孔板的数量为四个，四个所述穿孔板中位于最上方的所述折流板与所述穿孔板的上表面的倾斜角度为35°，位于中部的两个所述折流板与所述穿孔板的上表面的倾斜角度为45°，位于最下方的所述折流板与所述穿孔板的上表面的倾斜角度为55°。这样设置能够使第一微气泡生成器内出来的液体原料由上至下流通时，阻力逐步递增，进一步延长其流动路径，进而有助于提高原料的转化率；同时，由下至上的气体原料经折流板的作用，能够优化流动路径，从而促进其顺畅上升，将折流板设置成由下至上逐步递减的倾斜角度能够有效的引导气体流动路径，避免产生局部涡流或死区，同时减少气体流动时的阻力，增大气体与液体的接触面积，使气体均匀的分散在气液反应釜内部，增大反应速率。
14、优选的，所述通孔的直径为2mm-5mm。通过将通孔直径限定在2mm-5mm之间，能够避免因为孔径过小对流体产生阻力，同时避免孔径过大不利于更好的分散效果。
15、优选的，所述第一微气泡生成器的上方设置有搅拌器，所述搅拌器与所述气液反应釜的顶端连接，所述搅拌器靠近所述第一微气泡生成器的一端设置有搅拌扇叶。通过设置搅拌器，能够将气液反应釜上段的未反应气体与气液反应釜内的液体进一步反应，提高原料利用率。
16、优选的，所述搅拌器设置在所述气液反应釜的液面下方。
17、优选的，所述第一微气泡生成器和所述第二微气泡生成器的出口连接有分布器，所述分布器的开口方向为靠近所述穿孔板的方向。
18、优选的，与所述第二微气泡生成器连接的所述分布器与所述穿孔板之间设置有喷射管。通过设置喷射管并与外循环管道连接，将第二微气泡生成器出来的气体与气液反应釜内混合的气液混合物通过循环泵加压，为气体原料向气液反应釜上方流动提供动力。
19、优选的，所述气液反应釜外部设置有外置微气泡生成器，所述外置微气泡生成器与所述物料进口连通用以将原料在进入所述气液反应釜之前破碎分散。
20、本技术中，气液反应釜内设置有内置微气泡生成机组，该微气泡生成机组是由第一微气泡生成器和第二微气泡生成器组合而成，两个微气泡生成器采用上下方为进行布置，并通过与分布盘配合使用；其中，第一微气泡生成器设置在气液反应釜的上段，主要对通入气液反应釜内的氟化锂液体和五氟化磷气体进行分散破碎，通过将输送进入反应釜内的气体的压力能或者原料液体的动能转变为气泡表面能并传递给五氟化磷气体，使得五氟化磷气体破碎形成微米级气泡与反应釜内的氟化锂液体进行反应，提高了气液两相间的传质面积，提高原料的转化率和利用率；第二微气泡生成器设置在气液反应釜的底部，通过向气液反应釜的底部再次通入五氟化磷气体，五氟化磷气体由下至上流向气液反应釜顶端，再次与未反应的液体进行反应，提高原料的转化率。
21、碳化塔内还设置有穿孔板和折流板，本技术的穿孔板为多层，最好为四层，且在每层穿孔板的上表面设置有折流板，折流板倾斜设置，每层折流板的倾斜角度依次增大，这样设置能够使第一微气泡生成器内出来的液体原料由上至下流通时，阻力逐步递增，进一步延长其流动路径，进而有助于提高原料的转化率；同时，由下至上的气体原料经折流板的作用，能够优化流动路径，从而促进其顺畅上升，将折流板设置成由下至上逐步递减的倾斜角度能够有效的引导气体流动路径，避免产生局部涡流或死区，同时减少气体流动时的阻力，增大气体与液体的接触面积，使气体均匀的分散在气液反应釜内部，增大反应速率。同时，折流板位置需要设置在穿孔板的上表面，这是因为下方的气体需要由下至上流动，设置在上方能够对气体流动起到导流的作用。
22、本领域所属技术人员可以理解的是，本技术所采用的微气泡生成器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，包括：气液反应釜和设置在所述气液反应釜内部的内置微气泡生成机组；所述气液反应釜的侧壁设置有物料进口和气体进口；
2.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述穿孔板的上表面的所述通孔一侧设置有折流板，相邻所述穿孔板上方的所述折流板的倾斜方向相反。
3.根据权利要求2所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述折流板与所述穿孔板的上表面之间的倾斜角为30-60°。
4.根据权利要求2所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述穿孔板的数量为四个，四个所述穿孔板中位于最上方的所述折流板与所述穿孔板的上表面的倾斜角度为35°，位于中部的两个所述折流板与所述穿孔板的上表面的倾斜角度为45°，位于最下方的所述折流板与所述穿孔板的上表面的倾斜角度为55°。
5.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述通孔的直径为2mm-5mm。
6.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述第一微气泡生成器的上方设置有搅拌器，所述搅拌器与所述气液反应釜的顶端
7.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述第一微气泡生成器和所述第二微气泡生成器的出口连接有分布器，所述分布器的开口方向为靠近所述穿孔板的方向。
8.根据权利要求7所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，与所述第二微气泡生成器连接的所述分布器与所述穿孔板之间设置有喷射管。
9.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述气液反应釜外部设置有外置微气泡生成器，所述外置微气泡生成器与所述物料进口连通用以将原料在进入所述气液反应釜之前破碎分散。
10.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，还包括溶解器、换热器、分离罐、结晶器和尾气洗涤塔；所述溶解器与所述换热器相连；所述分离罐与所述气液反应釜底部的物料出口相连，用以分离未反应的气体和液体产物，将部分未反应的气体送入所述尾气洗涤塔中，另一部分循环回反应系统内继续反应；所述结晶器与所述分离罐连接，用以进一步纯化所述液体产物；
...【技术特征摘要】
1.一种六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，包括：气液反应釜和设置在所述气液反应釜内部的内置微气泡生成机组；所述气液反应釜的侧壁设置有物料进口和气体进口；
2.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述穿孔板的上表面的所述通孔一侧设置有折流板，相邻所述穿孔板上方的所述折流板的倾斜方向相反。
3.根据权利要求2所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述折流板与所述穿孔板的上表面之间的倾斜角为30-60°。
4.根据权利要求2所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述穿孔板的数量为四个，四个所述穿孔板中位于最上方的所述折流板与所述穿孔板的上表面的倾斜角度为35°，位于中部的两个所述折流板与所述穿孔板的上表面的倾斜角度为45°，位于最下方的所述折流板与所述穿孔板的上表面的倾斜角度为55°。
5.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述通孔的直径为2mm-5mm。
6.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂的合成系统，其特征在于，所述第一微气泡生成器的上方设置有搅拌器，所述搅拌器与所述气液反应...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，孙海宁，李磊，张锋，杨高东，杨国强，周政，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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