一种偏磷酸盐生产加工用分离装置及方法与流程

1.本发明涉及偏磷酸盐生产技术领域，尤其涉及一种偏磷酸盐生产加工用分离装置及方法。


背景技术：

2.偏磷酸化学式hpo3，分子量79.98，无色玻璃状体，易潮解，密度2.2～2.5g/cm3，易溶于水并生成正磷酸h3po4有毒。用作化学试剂、脱水剂、催化剂。由磷酸高温脱水或由五氧化二磷跟适量水反应制得，偏磷酸盐则是偏磷酸的酸性羟基与金属发生氧化还原反应后的产物，即磷羟基被金属离子所取代后的产物。偏磷酸盐是一种工业试剂，同时存在多种聚集状态如六偏磷酸盐等。
3.现有的大多数偏磷酸盐生产分离装置通过设置反应釜、加热层与搅拌装置，使得对磷酸进行高温脱水，但是磷酸高温脱水产生水蒸气直接排放，会使得磷酸中有毒气体随水蒸气外放，造成环境污染，同时水蒸气排放口处于常开状态，会使得反应釜内部气体循环流通，使得反应釜内部升温较慢，鉴于此，我们提出一种偏磷酸盐生产加工用分离装置及方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述技术的问题，而提出的一种偏磷酸盐生产加工用分离装置及方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种偏磷酸盐生产加工用分离装置，包括反应釜本体和设于反应釜本体内壁的加热层，所述反应釜本体一侧上端设有进料管，所述进料管输入端设有进料斗，所述反应釜本体下端一侧设有出料口，所述反应釜本体中部转动设有空心管，所述反应釜本体下端设有与空心管相配合的驱动组件，所述空心管中部设有收集组件，所述反应釜本体中部设有回流组件，所述空心管内部设有辅助组件；
7.所述驱动组件包括设于反应釜本体下端的安装壳、设于安装壳内部的固定板和设于安装壳下端中部的驱动电机，所述空心管下端贯穿进安装壳内并与驱动电机输出端连接；
8.所述收集组件包括套设于空心管中部的安装板和对称设于空心管外侧的两个收集壳，两个收集壳位于安装板下方，所述安装板上端对称设有两个连接罩，所述安装板中部分别开设有与两个连接罩内部相连通的通气孔，两个所述连接罩内部滑动设有密封板，两个所述密封板下端中部均设有连接杆，两个所述连接杆下端分别活动贯穿进两个收集壳内并设有锥形块，两个所述收集壳上端均布设有多个收集斗，多个所述收集斗下端均与收集壳内部相连通，多个所述收集斗内部下端均设有密封球，所述收集壳内部滑动设有活动板，所述活动板上下端面均嵌设有与收集壳内壁相配合的两个钢珠，所述活动板上端开设有与密封球相配合的梯形放置槽，所述活动板远离空心管一端设有伸缩弹簧，所述活动板另一
端设有与锥形块相配合的半球状凸块，所述反应釜本体内壁设有安装环，所述安装环内侧设有一圈与安装板相配合的滑腔，所述滑腔内壁设有密封圈。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述辅助组件包括滑动设于空心管内部的活塞、设于空心管内部的第一单向阀和设于空心管内部的限位环，所述活塞位于第一单向阀与限位环之间，所述第一单向阀输出端与空心管内部上方相连通，所述空心管下端贯穿进安装壳内且侧壁中部滑动设有支撑杆，所述支撑杆下端两侧设有顶升杆，所述固定板上端设有一圈与顶升杆相配合的凸起块，所述活塞下端中部设有驱动杆，所述驱动杆下端与支撑杆上端连接，所述驱动杆中部套设有复位弹簧，所述复位弹簧上端与限位环下端面连接。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述回流组件包括开设于反应釜本体侧壁中部的保温腔、设于反应釜本体上端的u型管和对称设于空心管中部的蛇形回流管，所述u型管两端分别与保温腔内部相连通，所述u型管下端中部设有连接管，所述连接管下端贯穿进空心管内并通过密封轴承与空心管转动连接，所述蛇形回流管输入端与输出端均与空心管内部相连通，所述蛇形回流管输出端设有第二单向阀，所述保温腔下端开设有多个与安装壳内部相连通的回流口，所述反应釜本体下端对称转动设有两个与回流口相配合的风扇，所述反应釜本体下端分别设有与两个风扇相配合的环形罩，两个所述风扇的转轴均贯穿出固定板中部并套设有从动齿轮，所述空心管中部套设有与从动齿轮相配合的传动齿轮，两个所述从动齿轮与传动齿轮相互啮合。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述锥形块较大的一端朝下，两个所述连接罩上端中部均开设有补气口。
15.作为上述技术方案的进一步描述：
16.所述限位环的内径大于驱动杆外径。
17.作为上述技术方案的进一步描述：
18.所述活塞位于蛇形回流管输入端与输出端之间，所述u型管外表面缠绕有保温棉。
19.作为上述技术方案的进一步描述：
20.所述安装壳一侧设有收集管，所述收集管输出端与外部处理装置连接。
21.一种偏磷酸盐生产加工用分离装置的使用方法，包括以下步骤：
22.s1、首先分别将五氧化二磷与冷水通过进料斗沿着进料管加入至反应釜本体内部，然后将进料斗密封住，启动驱动电机，通过空心管带动蛇形回流管转动，使得五氧化二磷与冷水混合反应更加充分，五氧化二磷与冷水初步反应生产偏磷酸，偏磷酸易溶于水并生成有毒的正磷酸；
23.s2、然后启动加热层对反应釜本体内部的正磷酸进行高温脱水(正磷酸进一步高温脱水会生成偏磷酸)，使得反应釜本体内部的气压升高，使得密封板被抬升，密封板被抬升通过连接杆与锥形块使得活动板运动，活动板运动使得伸缩弹簧被压缩，然后密封球在自身重力下向下运动，使得收集斗与收集壳内部相连通；
24.s3、然后在驱动电机带动空心管工作时，通过传动齿轮带动两个从动齿轮转动，两个从动齿轮使得两个风扇转动，两个风扇转动使得反应釜本体内部产生的水蒸气一次经过空心管、连接管与u型管进入到保温腔内，然后被吸入至安装壳内，同时安装壳内收集的热
气会进一步经过空心管进入到蛇形回流管内部，水蒸气部分液化会经过安装壳一侧的收集管进入到外部处理装置进行处理；
25.s4、然后空心管在转动时带动支撑杆运动，支撑杆运动会带动顶升杆进行公转，顶升杆公转时会不断与凸起块相互接触，使得顶升杆被顶起，进一步通过支撑杆与驱动杆使得活塞运动，此时复位弹簧被压缩，活塞向上运动会将空心管内部的气体通过第一单向阀挤压出去，顶升杆公转与凸起块脱离接触时，活塞会在复位弹簧的作用下向下运动，活塞会将蛇形回流管通过第二单向阀快速吸入至空心管内，加速热气的回流循环；
26.s5、当高温脱水完成后，工作人员向反应釜本体内部加入金属，使得偏磷酸的酸性羟基与金属发生氧化还原反应生产偏磷酸盐，然后从出料口排出即可。
27.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
28.1、本发明中，通过驱动组件、收集组件与回流组件的相互配合，使得对高温脱水产生的水蒸气进行循环利用，避免正磷酸高温脱水产生的水蒸气直接外放，解决了正磷酸高温脱水产生的有毒气体会随水蒸气外放污染环境的问题，进一步提高了水蒸气的能源利用率。
29.2、本发明中，通过驱动组件与辅助组件的相互配合，使得加速水蒸气的流通速率，避免水蒸气流通速率低，解决了水蒸气流通速率低容易聚集的问题。
30.3、本发明中，通过设置密封板、连接杆、锥形块、活动板与密封球，使得收集斗初始处于密封状态，避免收集斗处于连通状态会使得反应釜本体内气体参与流通，解决了反应釜本体内部气体流通导致反应釜本体内部升温较慢的问题。
附图说明
31.图1示出了根据本发明实施例提供的分离装置外观图；
32.图2示出了根据本发明实施例提供的分离装置结构示意图；
33.图3示出了根据本发明实施例提供的反应釜本体上半部分结构剖视图；
34.图4示出了根据本发明实施例提供的安装壳内部结构示意图。
35.图例说明：1、反应釜本体；2、加热层；3、空心管；4、驱动组件；401、安装壳；402、固定板；403、驱动电机；5、收集组件；501、安装板；502、收集壳；503、收集斗；504、活动板；505、钢珠；506、伸缩弹簧；507、半球状凸块；508、连接罩；509、密封板；510、连接杆；511、锥形块；512、安装环；513、密封球；6、辅助组件；601、活塞；602、第一单向阀；603、驱动杆；604、支撑杆；605、复位弹簧；606、顶升杆；7、回流组件；701、保温腔；702、u型管；703、连接管；704、蛇形回流管；705、风扇；706、环形罩；707、从动齿轮；708、传动齿轮。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.请参阅图1－图4，本发明提供一种技术方案：
38.一种偏磷酸盐生产加工用分离装置及方法，包括反应釜本体1和设于反应釜本体1
内壁的加热层2，反应釜本体1一侧上端设有进料管，进料管输入端设有进料斗，反应釜本体1下端一侧设有出料口，反应釜本体1中部转动设有空心管3，反应釜本体1下端设有与空心管3相配合的驱动组件4，空心管3中部设有收集组件5，反应釜本体1中部设有回流组件7，空心管3内部设有辅助组件6；
39.驱动组件4包括设于反应釜本体1下端的安装壳401、设于安装壳401内部的固定板402和设于安装壳401下端中部的驱动电机403，空心管3下端贯穿进安装壳401内并与驱动电机403输出端连接；
40.收集组件5包括套设于空心管3中部的安装板501和对称设于空心管3外侧的两个收集壳502，两个收集壳502位于安装板501下方，安装板501上端对称设有两个连接罩508，安装板501中部分别开设有与两个连接罩508内部相连通的通气孔，两个连接罩508内部滑动设有密封板509，两个密封板509下端中部均设有连接杆510，两个连接杆510下端分别活动贯穿进两个收集壳502内并设有锥形块511，两个收集壳502上端均布设有多个收集斗503，多个收集斗503下端均与收集壳502内部相连通，多个收集斗503内部下端均设有密封球513，收集壳502内部滑动设有活动板504，活动板504上下端面均嵌设有与收集壳502内壁相配合的两个钢珠505，活动板504上端开设有与密封球513相配合的梯形放置槽，活动板504远离空心管3一端设有伸缩弹簧506，活动板504另一端设有与锥形块511相配合的半球状凸块507，反应釜本体1内壁设有安装环512，安装环512内侧设有一圈与安装板501相配合的滑腔，滑腔内壁设有密封圈。
41.进一步，辅助组件6包括滑动设于空心管3内部的活塞601、设于空心管3内部的第一单向阀602和设于空心管3内部的限位环，活塞601位于第一单向阀602与限位环之间，第一单向阀602输出端与空心管3内部上方相连通，空心管3下端贯穿进安装壳401内且侧壁中部滑动设有支撑杆604，支撑杆604下端两侧设有顶升杆606，固定板402上端设有一圈与顶升杆606相配合的凸起块，活塞601下端中部设有驱动杆603，驱动杆603下端与支撑杆604上端连接，驱动杆603中部套设有复位弹簧605，复位弹簧605上端与限位环下端面连接；在实际应用中，顶升杆606与凸起块接触被顶起时，使得支撑杆604向上运动挤压使得复位弹簧605被压缩，进而通过驱动杆603使得活塞601向上运动，将空心管3内的气体从第一单向阀602挤压出去，当顶升杆606与凸起块脱离接触时，在复位弹簧605作用下使得支撑杆604向下运动，进而通过驱动杆603使得活塞601向下运动，将蛇形回流管704内的气体经过第二单向阀抽吸至空心管3内。
42.进一步，回流组件7包括开设于反应釜本体1侧壁中部的保温腔701、设于反应釜本体1上端的u型管702和对称设于空心管3中部的蛇形回流管704，u型管702两端分别与保温腔701内部相连通，u型管702下端中部设有连接管703，连接管703下端贯穿进空心管3内并通过密封轴承与空心管3转动连接，蛇形回流管704输入端与输出端均与空心管3内部相连通，蛇形回流管704输出端设有第二单向阀，保温腔701下端开设有多个与安装壳401内部相连通的回流口，反应釜本体1下端对称转动设有两个与回流口相配合的风扇705，反应釜本体1下端分别设有与两个风扇705相配合的环形罩706，两个风扇705的转轴均贯穿出固定板402中部并套设有从动齿轮707，空心管3中部套设有与从动齿轮707相配合的传动齿轮708，两个从动齿轮707与传动齿轮708相互啮合；在实际应用中，通过传动齿轮708转动使得两个从动齿轮707转动，两个从动齿轮707转动使得风扇705转动，风扇705转动将保温腔701内部
的空气吸入至安装壳401内。
43.进一步，锥形块511较大的一端朝下，两个连接罩508上端中部均开设有补气口；在实际应用中，锥形块511向上运动会挤压驱使活动板504运动，使得收集斗503下端与收集壳502内部相连通。
44.进一步，限位环的内径大于驱动杆603外径；在实际应用中，使得气体可以经过空心管3进入到蛇形回流管704内部。
45.进一步，活塞601位于蛇形回流管704输入端与输出端之间，u型管702外表面缠绕有保温棉；在实际应用中，对暴露在外的u型管702进行保温。
46.进一步，安装壳401一侧设有收集管，收集管输出端与外部处理装置连接；在实际应用中，通过收集管将有毒气体或者水蒸气液化产生的水引入到外部处理装置内进行处理。
47.工作原理：使用时，首先分别将五氧化二磷与冷水通过进料斗沿着进料管加入至反应釜本体1内部，然后将进料斗密封住，启动驱动电机403，通过空心管3带动蛇形回流管704转动，使得五氧化二磷与冷水混合反应更加充分，五氧化二磷与冷水初步反应生产偏磷酸，偏磷酸易溶于水并生成有毒的正磷酸；
48.然后启动加热层对反应釜本体1内部的正磷酸进行高温脱水(正磷酸进一步高温脱水会生成偏磷酸)，使得反应釜本体1内部的气压升高，使得密封板509被抬升，密封板509被抬升通过连接杆510与锥形块511使得活动板504运动，活动板504运动使得伸缩弹簧506被压缩，然后密封球513在自身重力下向下运动，使得收集斗503与收集壳502内部相连通；
49.然后在驱动电机403带动空心管3工作时，通过传动齿轮708带动两个从动齿轮707转动，两个从动齿轮707使得两个风扇705转动，两个风扇705转动使得反应釜本体1内部产生的水蒸气一次经过空心管3、连接管703与u型管702进入到保温腔701内，然后被吸入至安装壳401内，同时安装壳401内收集的热气会进一步经过空心管3进入到蛇形回流管704内部，水蒸气部分液化会经过安装壳401一侧的收集管进入到外部处理装置进行处理；
50.然后空心管3在转动时带动支撑杆604运动，支撑杆604运动会带动顶升杆606进行公转，顶升杆606公转时会不断与凸起块相互接触，使得顶升杆606被顶起，进一步通过支撑杆604与驱动杆603使得活塞601运动，此时复位弹簧605被压缩，活塞601向上运动会将空心管3内部的气体通过第一单向阀602挤压出去，顶升杆606公转与凸起块脱离接触时，活塞601会在复位弹簧605的作用下向下运动，活塞601会将蛇形回流管704通过第二单向阀快速吸入至空心管3内，加速热气的回流循环；
51.当高温脱水完成后，工作人员向反应釜本体1内部加入金属，使得偏磷酸的酸性羟基与金属发生氧化还原反应生产偏磷酸盐，然后从出料口排出即可。
52.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。