一种生产氟化铵的加料装置论文和设计-杨红权

全文摘要

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种生产氟化铵的加料装置。具体技术方案为：一种生产氟化铵的加料装置，包括机架、固定在机架上的反应罐和通过支架固定在反应罐顶部的给料罐，所述给料罐包括第一罐和第二罐，所述第一罐和第二罐分别设置在第一冷却室和第二冷却室内，所述第一罐和第二罐的底部分别设有若干个支撑柱，所述第一罐和第二罐通过所述支撑柱与第一冷却室和第二冷却室的内底面固定。本实用新型有效的控制了加料的速度，并且在加料的过程中不会使原料相互接触，减少了在加料过程中热量的产生；并在加料和反应的过程中都进行了降温，保证了反应的顺利进行。

主设计要求

1.一种生产氟化铵的加料装置，包括机架（1）、固定在机架（1）上的反应罐（2）和通过支架（3）固定在反应罐（2）顶部的给料罐，其特征在于：所述给料罐包括第一罐（4）和第二罐（5），所述第一罐（4）和第二罐（5）分别设置在第一冷却室（6）和第二冷却室（7）内，所述第一罐（4）和第二罐（5）的底部分别设有若干个支撑柱（8），所述第一罐（4）和第二罐（5）通过所述支撑柱（8）与第一冷却室（6）和第二冷却室（7）的内底面固定；所述第一冷却室（6）的顶部设有第一进水管（11）、底部一侧设有第一出水管（12），所述第一罐（4）顶部一侧设有第一进料管（13），所述第一进料管（13）贯穿所述第一冷却室（6），所述第一罐（4）的底部设有第一出料管（14），所述第一出料管（14）贯穿所述第一冷却室（6）、并延伸进所述反应罐（2）内部；所述第二冷却室（7）的顶部设有第二进水管（15）、底部一侧设有第二出水管（16），所述第二罐（5）顶部一侧设有第二进料管（17），所述第二进料管（17）贯穿所述第二冷却室（7），所述第二罐（5）的底部设有第二出料管（18），所述第二出料管（18）贯穿所述第二冷却室（7）、并延伸进所述反应罐（2）内部。

设计方案

所述第一冷却室（6）的顶部设有第一进水管（11）、底部一侧设有第一出水管（12），所述第一罐（4）顶部一侧设有第一进料管（13），所述第一进料管（13）贯穿所述第一冷却室（6），所述第一罐（4）的底部设有第一出料管（14），所述第一出料管（14）贯穿所述第一冷却室（6）、并延伸进所述反应罐（2）内部；所述第二冷却室（7）的顶部设有第二进水管（15）、底部一侧设有第二出水管（16），所述第二罐（5）顶部一侧设有第二进料管（17），所述第二进料管（17）贯穿所述第二冷却室（7），所述第二罐（5）的底部设有第二出料管（18），所述第二出料管（18）贯穿所述第二冷却室（7）、并延伸进所述反应罐（2）内部。

2.根据权利要求1所述的一种生产氟化铵的加料装置，其特征在于：所述反应罐（2）设置在第三冷却室（19）内，所述反应罐（2）的底部设有若干个支柱（20），所述反应罐（2）通过所述支柱（20）与所述第三冷却室（19）的内底面固定，所述反应罐（2）与所述第三冷却室（19）之间形成第三空腔（21）。

3.根据权利要求2所述的一种生产氟化铵的加料装置，其特征在于：所述反应罐（2）内竖直设置有搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌轴（22）、设置在搅拌轴（22）上的若干个叶片（23），所述搅拌轴（22）上、位于所述叶片（23）的上方设有导流板（24），所述搅拌轴（22）的一端伸出所述第三冷却室（19）、并连接有电机（25）。

4.根据权利要求3所述的一种生产氟化铵的加料装置，其特征在于：所述导流板（24）对称固定在轴套（26）的两侧，所述轴套（26）套设在所述搅拌轴（22）上，所述轴套（26）的一端固定在所述反应罐（2）顶部的内壁上，所述导流板（24）上设有若干个半圆形凸起（33）。

5.根据权利要求4所述的一种生产氟化铵的加料装置，其特征在于：所述第一出料管（14）和第二出料管（18）分别位于所述导流板（24）的上方。

6.根据权利要求4所述的一种生产氟化铵的加料装置，其特征在于：两块所述导流板（24）由连接处向两侧向下倾斜设置，两块所述导流板（24）的边缘分别延伸出所述叶片（23）靠近所述反应罐（2）内壁的侧面。

7.根据权利要求2所述的一种生产氟化铵的加料装置，其特征在于：所述反应罐（2）的底部设有排料管（27），所述排料管（27）伸出所述第三冷却室（19）的底壁。

8.根据权利要求2所述的一种生产氟化铵的加料装置，其特征在于：所述第三冷却室（19）的顶部设有进水管（28）、底部设有出水管（29），所述进水管（28）和出水管（29）分别与储水箱（30）连接，所述进水管（28）与储水箱（30）之间设有制冷泵（31）。

9.根据权利要求1所述的一种生产氟化铵的加料装置，其特征在于：所述第一出料管（14）和第二出料管（18）的出口处分别设有喷头（32）。

10.根据权利要求1所述的一种生产氟化铵的加料装置，其特征在于：所述第一进水管（11）和第二进水管（15）上分别连接有制冷泵（31）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种生产氟化铵的加料装置。

背景技术

氟化铵为离子化合物，易潮解，受热或遇热水分解为氨与氟化氢。热水中分解，水溶液呈强酸性，氟化铵由无水氢氟酸与液氨中和而得。氟化铵能腐蚀玻璃，对皮肤有腐蚀性。可用作化学试剂、玻璃蚀刻剂(参与氢氟酸并用)、发酵工业消毒剂和防腐剂、由氧化铍制金属铍的溶剂以及硅钢板的表面处理剂，还用于制造陶瓷、镁合金，锅炉给水系统和蒸气发生系统的清洗脱垢，以及油田砂石的酸处理，也用作烷基化、异构化催化剂组分。

现有技术中，常采用在氢氟酸中缓慢加入氨水的方式进行制备氟化铵，但是在制备的过程中都是直接向反应罐中加料，氨水和氢氟酸成股的进入反应罐中，不仅无法控制加料的速度，还会因成股的氨水加入到氢氟酸中造成溶液飞溅并剧烈反应，从而引发安全隐患；而且，氨水和氢氟酸均不稳定，温度越高越容易挥发，挥发的气体都会对人体造成危害；另外，氨水和氢氟酸在反应的过程中会放热，如果不及时进行降温，不仅影响氟化铵的制备，还会导致反应的容器爆炸，如果打开反应罐进行降温，则挥发的具有腐蚀性的气体就会危害人体健康。因此，不论是在反应过程中，还是在加料过程中，都需要进行降温工作，才能保证氟化铵安全高效的生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种生产氟化铵的加料装置，有效的控制了加料的速度，并且在加料的过程中不会使原料相互接触，减少了在加料过程中热量的产生；并在加料和反应的过程中都进行了降温，保证了反应的顺利进行。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种生产氟化铵的加料装置，包括机架、固定在机架上的反应罐和通过支架固定在反应罐顶部的给料罐，所述给料罐包括第一罐和第二罐，所述第一罐和第二罐分别设置在第一冷却室和第二冷却室内，所述第一罐和第二罐的底部分别设有若干个支撑柱，所述第一罐和第二罐通过所述支撑柱与第一冷却室和第二冷却室的内底面固定；

所述第一冷却室的顶部设有第一进水管、底部一侧设有第一出水管，所述第一罐顶部一侧设有第一进料管，所述第一进料管贯穿所述第一冷却室，所述第一罐的底部设有第一出料管，所述第一出料管贯穿所述第一冷却室、并延伸进所述反应罐内部；所述第二冷却室的顶部设有第二进水管、底部一侧设有第二出水管，所述第二罐顶部一侧设有第二进料管，所述第二进料管贯穿所述第二冷却室，所述第二罐的底部设有第二出料管，所述第二出料管贯穿所述第二冷却室、并延伸进所述反应罐内部。

优选的，所述反应罐设置在第三冷却室内，所述反应罐的底部设有若干个支柱，所述反应罐通过所述支柱与所述第三冷却室的内底面固定，所述反应罐与所述第三冷却室之间形成第三空腔。

优选的，所述反应罐内竖直设置有搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌轴、设置在搅拌轴上的若干个叶片，所述搅拌轴上、位于所述叶片的上方设有导流板，所述搅拌轴的一端伸出所述第三冷却室、并连接有电机。

优选的，所述导流板对称固定在轴套的两侧，所述轴套套设在所述搅拌轴上，所述轴套的一端固定在所述反应罐顶部的内壁上，所述导流板上设有若干个半圆形凸起。

优选的，所述第一出料管和第二出料管分别位于所述导流板的上方。

优选的，两块所述导流板由连接处向两侧向下倾斜设置，两块所述导流板的边缘分别延伸出所述叶片靠近所述反应罐内壁的侧面。

优选的，所述反应罐的底部设有排料管，所述排料管伸出所述第三冷却室的底壁。

优选的，所述第三冷却室的顶部设有进水管、底部设有出水管，所述进水管和出水管分别与储水箱连接，所述进水管与储水箱之间设有制冷泵。

优选的，所述第一出料管和第二出料管的出口处分别设有喷头。

优选的，所述第一进水管和第二进水管上分别连接有制冷泵。

本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型在反应罐的底部设置了两个给料罐，即第一罐和第二罐，第一罐和第二罐设置在第一冷却室和第二冷却室中，使第一罐和第二罐分别与第一冷却室和第二冷却室形成第一空腔和第二空腔，并在空腔内通入循环冷却水，从而对第一罐和第二罐内的原料进行降温，避免其蒸发；同时，在将反应罐设置在第三冷却室中，与第三冷却室形成第三空腔，在第三空腔内通入循环冷却水，降低溶剂在反应过程中产生的热，对加料和反应的过程中都进行了降温，保证了反应的顺利进行，减少了溶剂的蒸发。并通过设置在叶片上方、喷头下方的导流板，使原料在进料的过程中不会因接触而发生反应，也减少了在加料过程中热量的产生。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为导流板与搅拌轴的连接结构示意图；

图中：机架1、反应罐2、支架3、第一罐4、第二罐5、第一冷却室6、第二冷却室7、支撑柱8、第一空腔9、第二空腔10、第一进水管11、第一出水管12、第一进料管13、第一出料管14、第二进水管15、第二出水管16、第二进料管17、第二出料管18、第三冷却室19、支柱20、第三空腔21、搅拌轴22、叶片23、导流板24、电机25、轴套26、排料管27、进水管28、出水管29、储水箱30、制冷泵31、喷头32、凸起33。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1-图2，本实用新型公开了一种生产氟化铵的加料装置，包括机架1、固定在机架1上的反应罐2和通过支架3固定在反应罐2顶部的给料罐，给料罐包括第一罐4和第二罐5，第一罐4和第二罐5分别设置在第一冷却室6和第二冷却室7内，第一罐4和第二罐5的底部分别设有若干个支撑柱8，第一罐4和第二罐5通过支撑柱8与第一冷却室6和第二冷却室7的内底面固定。需要说明的是：第一罐4与第一冷却室6之间形成第一空腔9，第二罐5和第二冷却室7之间第二空腔10。

第一冷却室6的顶部设有第一进水管11、底部一侧设有第一出水管12，第一罐4顶部一侧设有第一进料管13，第一进料管13贯穿第一冷却室6，第一罐4的底部设有第一出料管14，第一出料管14贯穿第一冷却室6、并延伸进反应罐2内部；第二冷却室7的顶部设有第二进水管15、底部一侧设有第二出水管16，第二罐5顶部一侧设有第二进料管17，第二进料管17贯穿第二冷却室7，第二罐5的底部设有第二出料管18，第二出料管18贯穿第二冷却室7、并延伸进反应罐2内部。需要说明的是：第一进水管11和第一出水管12与第一空腔9连通，第二进水管15和第二出水管16与第二空腔10连通，在第一出料管14和第二出料管18的出口处分别设有喷头32，喷头32是为了将溶剂进行分散，避免成股下落；第一进水管11和第二进水管15上分别连接有制冷泵31，制冷泵31将水制冷后，通入第一空腔9和第二空腔10内，再由第一出水管12和第二出水管16排出，使第一空腔9和第二空腔10内的冷却水达到循环的状态，从而对第一罐4和第二罐5进行降温；为避免水资源的浪费，可设置有水箱（图中未示出），使第一空腔9和第二空腔10内的水循环使用。在本实施方式中，第一罐4中盛放氨水，第二罐5中盛放氢氟酸，也可以交换盛放，第一空腔9和第二空腔10内的循环冷却水对氨水和氢氟酸进行降温，避免其蒸发或较小蒸发的速度。

反应罐2设置在第三冷却室19内，反应罐2的底部设有若干个支柱20，反应罐2通过支柱20与第三冷却室19的内底面固定，反应罐2与第三冷却室19之间形成第三空腔21；第三冷却室19的顶部设有进水管28、底部设有出水管29，进水管28和出水管29分别与储水箱30连接，进水管28与储水箱30之间设有制冷泵31，使制冷后水从反应罐2的顶部落至底部，再由底部的出水管29将水排至储水箱30中，从而实现对反应罐2进行持续的降温。需要说明的是：氨水和氢氟酸在反应的过程中会放热，所以，为了保证反应安全稳定的进行，在第三空腔21内同样通入循环的冷却水，从而对反应罐2进行降温。

反应罐2内竖直设置有搅拌机构，搅拌机构包括搅拌轴22、设置在搅拌轴22上的若干个叶片23，叶片23下部的形状与反应罐2底部的形状相一致，搅拌轴22上、位于叶片23的上方设有导流板24，搅拌轴22的一端伸出第三冷却室19、并连接有电机25。导流板24为两块类似于扇形的板，对称固定在轴套26的两侧，轴套26套设在搅拌轴22上，轴套26的一端固定在反应罐2顶部的内壁上，使搅拌22带动叶片23搅拌的过程中，导流板24是固定不动的；导流板24上设有若干个半圆形凸起33。两块导流板由连接处向两侧向下倾斜设置，便于溶剂下落，两块导流板的边缘分别延伸出叶片23靠近反应罐2内壁的侧面；反应罐2的底部设有排料管27，排料管27伸出第三冷却室19的底壁。需要说明的是：搅拌机构是为了对溶剂进行搅拌，不仅有助于反应的进行，还分散了在反应过程中产生的热量，避免温度升高的速率过快。第一出料管14和第二出料管18分别位于导流板24的上方，即两个喷头32分别对应在两块扇形板的上方，使第一罐4和第二罐5中的溶剂能够通过扇形板从反应罐2的两侧落下，并顺着反应罐2的侧壁落下，使加料的过程中，两种不同的原料只在反应罐2的底部进行混合，而在加料时不会进行混合\/反应；而第三空腔21内的冷却水会造成反应罐2侧壁的温度较内部的温度低，从而加强了对溶剂的降温，也避免溶剂直接落下在反应罐2的底部造成飞溅。而且，两块扇形板的边缘分别延伸出叶片23靠近反应罐2内壁的侧面，也是为了避免溶剂直接与叶片23接触，造成溶剂飞溅，进一步的，为了避免溶剂与叶片23接触，可在两块扇形板的两侧边上分别设置两个挡边，使溶剂从扇形板的弧形端落下。而在两块扇形板上设置若干个半圆形凸起33，主要是为了避免溶剂成股下落，若干个不规则排布的凸起33能很好的使溶剂分散下落。

进一步的，第一进水管11、第一出水管12、第一进料管13、第一出料管14、第二进水管15、第二出水管16、第二进料管17、第二出料管18、排料管27、进水管28、出水管29上分别设有阀门，阀门与控制器连接，使控制器控制所有阀门的启闭和启闭的时间。更进一步优化方案，在第一出料管14和第二出料管18上的阀门下方设置流量计，从而控制溶剂下落的流量，即控制加料的速度。

更进一步的，为了便于第一空腔9、第二空腔10、第三空腔21内的水排出，可在第一出水管12、第二出水管16和出水管29上设置抽水泵，也加快了第一空腔9、第二空腔10、第三空腔21内冷却水的循环速度。

在使用本实用新型时，先将第一空腔9、第二空腔10和第三空腔21内通入循环的冷却水，将第一罐4和第二罐5内的溶剂进行冷却，并降低反应罐2内的温度，然后控制阀门和流量计向反应罐2内加入氨水和氢氟酸，使溶剂通过喷头32落至导流板24上，经过导流板24使溶剂从反应罐2的侧壁上落下，在进行加料的过程中，开启电机25，使叶片23对反应罐2内的溶剂进行搅拌反应，根据溶剂的反应原理和特性，通过控制器控制电机25的转速；待反应完成后，打开排料管27上的阀门，将反应完成的产物排出。然后继续重复上述步骤，使整个反应都在温度较低的环境中完成，有效的控制了加料的速度，并且在加料的过程中不会使原料相互接触\/混合\/反应，减少了在加料过程中热量的产生；并在加料和反应的过程中都进行了降温，保证了反应的顺利进行，极大的减小了反应过程中可能发生的安全隐患。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

设计图

一种生产氟化铵的加料装置论文和设计

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