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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种制备五氟化碘的生产装置及工艺方法,属于五氟化碘制备。
技术介绍
1、五氟化碘是一种在化学领域中是一种重要的化合物,其外观和形状可因温度和压力条件的不同而表现为无色液体或白色固体。这种物质具有独特的物理性质。首先,五氟化碘作为一种氟化剂,具有极高的反应活性和选择性。它能够与多种有机和无机物质进行氟化反应,生成具有特殊性质的氟化产物。其次,五氟化碘还可用作燃烧剂,具有高热值和良好的燃烧性能。正因为五氟化碘的这些独特性质和广泛应用,它成为了氟工业中不可或缺的原料和中间体。随着科技的进步和工业的发展,五氟化碘的市场需求不断增长,其应用领域也在不断拓展。因此,国内外众多专家对五氟化碘进行了深入的研究,以探索其更多的应用潜力和改进其生产工艺。
2、在传统的五氟化碘生产过程中,向溶解有碘的五氟化碘溶液中通入氟气或氟气与氮气的混合气是一种常见的制备方法。然而,这种方法存在明显的缺陷。首先,未反应的氟气和氮气会促进碘的升华,导致碘在反应器的出口管路附着,形成堵塞。这不仅影响了生产的连续性,还可能引发严重的安全事故。其次,人工处理堵塞的管路不仅效率低下,还会造成碘的浪费,增加了生产成本和时间成本。
3、向溶解有碘的五氟化碘溶液通入氟气或氟气与氮气的混合气是一种常见的五氟化碘制备方法。未反应的氟气和氮气会促进碘的升华,导致碘在反应器的出口管路附着,造成管路堵塞,存在很大的安全隐患,如果进行人工堵塞处理,不仅会造成碘的浪费,还会增加时间成本,不利于产品的工业化。
4、公告号为cn211366951u的中
5、综上所述,针对现有技术中,五氟化碘生产过程中造成管路堵塞,原料利用率较低,反应装置复杂,亟待提出一种五氟化碘的制备装置和方法,缓解目前的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中五氟化碘生产过程中造成管路堵塞,原料利用率较低,反应装置复杂,本申请提出一种五氟化碘的制备装置和方法。
2、本申请的技术方案如下:
3、包括反应器和收集器;
4、所述反应器的内壁上固定连接有挡板,所述挡板远离反应器的一端倾斜向下延伸;所述反应器的侧壁上,位于挡板的下方还设有第二氟氮混合气进气口;
5、所述反应器的上方设有加料口、反应器氮气口、反应器真空口、第一氟氮混合气进气管、出液管和出气管;所述第一氟氮混合气进气口的底部端口延伸至反应器底部,所述出液管的底部端口延伸至反应器中溶有的五氟化碘溶液液面之下;所述出液管和出气管远离反应器的一端均接通至收集器上,且所述出气管远离反应器的一端延伸至收集器的底部。
6、优选的,所述挡板内部设有冷却水盘管;所述挡板与反应器内侧的夹角为50~70°,所述挡板与第二氟氮混合气进气口数量一一对应,且所述挡板与第二氟氮混合气进气口数量均为3~5个,所述挡板的材质为蒙乃尔合金。
7、优选的,所述反应器的下端设有第二温度传感器,所述第二温度度传感器测温端延伸至溶有碘的五氟化碘溶液中。
8、优选的,所述反应器的外侧还设有冷却水夹套,所述冷却水夹套上端设有冷却水出口,下端设有冷却水进口。
9、优选的,所述出气管上设有气动调节阀。
10、优选的,所述收集器的上端设有第三温度传感器、第二压力传感器、收集器真空口和收集器氮气口。
11、另一方面,本申请提供一种五氟化碘的制备方法,包括如下步骤:
12、对反应器和收集器进行保压试漏,并通过氟氮混合气进行钝化处理;随后向反应器中通入氮气并抽至真空;向反应器中加入溶有碘的五氟化碘溶液,随后通入氟氮混合气反应,每1kg溶有碘的五氟化碘溶液通入20~50l氟氮混合气,制备得到五氟化碘。
13、优选的,所述反应温度为10~100℃,所述氟氮混合气中氟气体积占比为10%~90%。
14、一方面本申请提出一种五氟化碘的制备装置,包括反应器,所述反应器的内侧交叉设有挡板,所述挡板下方设有第二氟氮混合气进气口;
15、所述反应器上端依次设有加料口、反应器氮气口、反应器真空口、第一氟氮混合气进气口、第一温度传感器、第一压力传感器、出液管和出气管;所述第一氟氮混合气进气口与第一管道连通,第一管道远离第一氟氮混合气进气口的一端延伸至反应器底部,所述出液管一端连通有第三管道,所述第三管道24远离出液管7的一端延伸至反应器内盛有的五氟化碘溶液的液面以下,所述出液管远离第三管道的一端与收集器连通;所述出气管一端与反应器连通,所述出气管远离反应器的一端与收集器连通,并通过第二管道延伸至收集器底部。
16、优选的,所述挡板内部设有冷却水盘管,所述挡板与反应器内侧的夹角为50~70°,所述挡板与第二氟氮混合气进气口数量为3~5个,所述挡板的材质为蒙乃尔合金。
17、优选的,所述反应器的下端设有第二温度传感器,所述传感器测温端延伸至溶有碘的五氟化碘溶液中。
18、优选的,所述反应器的外侧还设有冷却水夹套,所述冷却水夹套上端设有冷却水出口,下端设有冷却水进口。
19、优选的,所述出气管上设有气动调节阀。
20、优选的,所述收集器的上端设有第三温度传感器、第二压力传感器、收集器真空口和收集器氮气口。
21、另一方面,本申请提出一种五氟化碘的制备方法,包括如下步骤:
22、将相关反应设备进行保压试漏,向反应设备通过氟氮混合气进行钝化处理,随后向相关反应设备中通入氮气并抽真空;向反应设备中加入溶解有碘的五氟化碘溶液,随后通入过量氟氮混合气进行反应制备得到五氟化碘,并对反应过程中升华的碘进行二次反应生成五氟化碘。
23、优选的,所述反应温度为10~100℃,所述氟氮混合气中氟气体积占比为10%~90%。
24、本申请的有益效果:
25、对于五氟化碘的生产过程,通过新型反应器的设计和优化工艺,我们可以显著提升生产效率、降低成本,并增强生产过程的安全性。
26、(1)挡板设计防止碘蒸气堵塞:
27、本申请在反应器的两侧设置了挡板,能够有效地将碘蒸汽导向其下端,使得碘蒸汽在接触到挡板后迅速冷却并凝固成固体碘。这种方法有效避免了碘蒸汽在管路中的附着和堵塞,从而显著降低了因管路堵塞而导致的生产中断和人工清理的时间成本。挡板的设计还考虑了热传导效率和冷却效果,确保碘蒸汽能够迅速且充分地冷却凝固。同时,挡板材质的选择也考虑到了耐腐蚀性和耐用性,确保其在长期生产过程中的稳定性和可靠性。
2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种五氟化碘的制备装置,其特征在于,包括反应器和收集器;
2.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备装置,其特征在于:所述挡板(13)内部设有冷却水盘管;所述挡板(13)与反应器内侧的夹角为50~70°,所述挡板(13)与第二氟氮混合气进气口(12)数量一一对应,且所述挡板(13)与第二氟氮混合气进气口(12)数量均为3~5个,所述挡板(13)的材质为蒙乃尔合金。
3.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备装置,其特征在于:所述反应器的下端设有第二温度传感器(14),所述第二温度传感器(14)测温端延伸至溶有碘的五氟化碘溶液中。
4.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备装置,其特征在于:所述反应器的外侧还设有冷却水夹套(9),所述冷却水夹套(9)上端设有冷却水出口(11),下端设有冷却水进口(10)。
5.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备装置,其特征在于,所述出气管(8)上设有气动调节阀(23)。
6.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备装置,其特征在于:所述收集器的上端设有第三温度传感器(17)、第二压力
7.一种五氟化碘的制备方法,基于权利要求1~6任一所述的装置,其特征在于,包括如下步骤:
8.根据权利7所述的一种五氟化碘的制备方法,其特征在于,所述反应温度为10~100℃,所述氟氮混合气中氟气体积占比为10%~90%。
...【技术特征摘要】
1.一种五氟化碘的制备装置,其特征在于,包括反应器和收集器;
2.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备装置,其特征在于:所述挡板(13)内部设有冷却水盘管;所述挡板(13)与反应器内侧的夹角为50~70°,所述挡板(13)与第二氟氮混合气进气口(12)数量一一对应,且所述挡板(13)与第二氟氮混合气进气口(12)数量均为3~5个,所述挡板(13)的材质为蒙乃尔合金。
3.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备装置,其特征在于:所述反应器的下端设有第二温度传感器(14),所述第二温度传感器(14)测温端延伸至溶有碘的五氟化碘溶液中。
4.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备装置,其特征在于:所述反应器的外侧...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋朝阳,马领军,黄善鑫,徐华健,何宁,姜世楠,崔燚,王巍,
申请(专利权)人:中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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