一种用于六氟磷酸锂高原制备的增压系统的制作方法

本实用新型涉及六氟磷酸锂制备增压技术领域，具体涉及一种用于六氟磷酸锂高原地区制备的增压系统。

背景技术：

六氟磷酸锂氟化氢溶剂法制备六氟磷酸锂，合成高浓度六氟磷酸锂氟化氢溶液，通过降温结晶得到固体六氟磷酸锂。在海拔达到3000米以上的高原地区制备时，由于大气压低，导致原料ahf（无水氟化氢）的沸点因此降低，如果按照传统工艺，在高原地区制备六氟磷酸锂需要降低整个工艺系统温度避免氟化氢沸腾，使得能耗增加；同时降低系统温度，六氟磷酸锂在氟化氢溶液中的溶解度降低，从而产率降低，安全风险比较大，难于管控。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于六氟磷酸锂高原制备的增压系统，该系统装置采用对每个增压气体容器安装独立压力控制系统及安全阀，在出气管道末端排气管路上增加压力控制的电动调节阀、电磁阀，保证了氟化氢溶剂法制备六氟磷酸锂时压力恒定，避免自控阀失效造成系统超压，解决了高原地区使用氟化氢溶剂法制备六氟磷酸锂时由于大气压力底，造成原料ahf沸点降低带来的高能耗、产率低、安全风险大、难于管控等问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于六氟磷酸锂高原制备的增压系统，包括有控制器、增压进气口、自力式调节阀、压力表、电磁阀a、压力变送器a、电磁阀b、安全阀a、压力变送器b、电磁阀c、电磁阀d、安全阀b、电磁阀e、压力变送器c、电磁阀f、安全阀c、压力变送器d、电磁阀g、电动调节阀、3-10个增压气容器；所述的控制器与压力变送器a、压力变送器b、压力变送器c、压力变送器d的通信接口连接，所述的控制器与电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d、电磁阀e、电磁阀f、电磁阀g、电动调节阀的控制接口连接，所述的增压进气口位于进气管道前端，所述的自力式调节阀安装在进气管道上，位于增压进气口后端，所述的压力表安装在自力式调节阀后端的管道上，所述的压力表后端的进气管道并联连3到10个增压气容器，包括第一个增压气容器a、第二个增压气容器b…第n个增压气容器c，所述的增压气容器a上安装有压力变送器a，所述的增压气容器a上端连接进气管道和出气管道，进气管道上安装电磁阀a，出气管道上安装有电磁阀b,所述的安全阀a一端与增压气容器a连接，另一端与出气管道连接，并与电磁阀b成并联关系，电磁阀b并联接在出气管道上，所述的增压气容器b上安装有压力变送器b，所述的增压气容器b上端连接进气管道和出气管道，进气管道上安装电磁阀c，出气管道上安装有电磁阀d，所述的安全阀b一端与增压气容器b连接，另一端与出气管道连接，并与电磁阀d成并联关系，所述的增压气容器c上安装有压力变送器c，所述的增压气容器c上端连接进气管道和出气管道，进气管道上安装电磁阀e，出气管道上安装有电磁阀f，所述的安全阀c一端与增压气容器c连接，另一端与出气管道连接，并与电磁阀f成并联关系，所述的电磁阀b、电磁阀d、电磁阀f后端的出气管道连通并与ahf液态系统连通，其上安装有压力变送器d，压力变送器后端连接电磁阀g、电动调节阀，所述的电磁阀g和电动调节阀并联后端于尾气处理系统和纯化排气系统连通。

进一步的，所述的控制器包括plc和显示屏，所述的电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d、电磁阀e、电磁阀f、电磁阀g由plc的数字量输出模块连接控制，所述的电动调节阀由plc的模拟量输出模块连接控制，所述的压力变送器a、压力变送器b、压力变送器c、压力变送器d通过rs485通信总线与plc的rs485接口连接，所述的显示屏与plc的rs232接口连接，所述的plc的电源模块接入外部交流220v电源，plc的电源模块输出直流电压为系统供电。

进一步的，所述的一种用于六氟磷酸锂高原制备的增压系统的控制方法是：

自力式调节阀将高压气体进入各增压气容器内的气压稳定在1barg，小于增压气容器设计压力，当增压气容器a、增压气容器b、增压气容器c内的气压低于0.4barg时，控制电磁阀a、电磁阀c、电磁阀e打开，控制电磁阀b、电磁阀d、电磁阀f关闭，高压气体从进气管补入增压气容器a、增压气容器b、增压气容器c内；

在补气过程中出现电磁阀故障失控时，安全阀a、安全阀b、安全阀c分别将压气容器a、增压气容器b、增压气容器c内的气压恒定在0.5barg；

当增压气容器a、增压气容器b、增压气容器c内的气压高于0.4barg时，控制电磁阀a、电磁阀c、电磁阀e关闭，控制电磁阀b、电磁阀d、电磁阀f打开，高压气体从出气管进入ahf液态系统进行增压，同时控制电动调节阀将出气管内气压恒定在0.4barg，即将ahf液态系统内部压强恒定在0.4barg；

在增压过程中，当电动调节阀失控或瞬间排气量较大时，与之并联的电磁阀g将出气管内气压泄压至0.5barg。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、通过将六氟磷酸锂生产过程中的ahf液态系统部分连通成一体，使用多了增压气体容器增压，使ahf系统处于更加稳定的恒压状态。

2、通过将六氟磷酸锂生产过程中的纯化系统部分的单独分隔，利用高原地区的大气压低，空气水分含量低的优势，使纯化系统处于常压（708百帕，低于标准大气压状态下），控制六氟磷酸锂最重要的两个关键品质指标游离酸、水分，纯化达到更佳的纯化效果。

3、每个容器根据压力变送器的读数控制电磁阀对增压气体、系统排气的自动切换，使增压系统处于稳定状态；每个容器又增加安全阀，避免自控阀失效而超压；增加气体通过自力式调节阀控制压力低于容器设计压力，排气总管末端通过压力控制调节阀保持恒压，控制阀旁路压力控制避免调节阀失效或瞬时排气量较大超压时泄压。使得增压系统更加安全、稳定。

4、用于六氟磷酸锂高原制备的增压系统填补了国内空白，高原制备增压技术的突破还有利于其他产品在高原高海拔地区进行制备，提供了思路。

附图说明

图1为本实用新型一种用于六氟磷酸锂高原制备的增压系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种用于六氟磷酸锂高原制备的增压系统的电气连接图；

图中：控制器-1、增压进气口-2、自力式调节阀-3、压力表-4、电磁阀a-5、压力变送器a-6、电磁阀b-7、安全阀a-8、压力变送器b-9、电磁阀c-10、电磁阀d-11、安全阀b-12、电磁阀e-13、压力变送器c-14、电磁阀f-15、安全阀c-16、压力变送器d-17、电磁阀g-18、电动调节阀-19、增压气容器a-20、增压器容器b-21、增压器容器c-22、plc-101、显示屏-102。

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；

如图1所示，一种用于六氟磷酸锂高原制备的增压系统，包括有控制器1、增压进气口2、自力式调节阀3、压力表4、电磁阀a5、压力变送器a6、电磁阀b7、安全阀a8、压力变送器b9、电磁阀c10、电磁阀d11、安全阀b12、电磁阀e13、压力变送器c14、电磁阀f15、安全阀c16、压力变送器d17、电磁阀g18、电动调节阀19、n个增压气容器；

在本实用新型的第一个实施例中n=3,即共有3个增压容器；在本实用新型的第二个实施例周n=6,即共有6个增压容器；在本实用新型的第三个实施例周n=10,即共有10个增压容器；

上述实施例中，所述的控制器1与压力变送器a6、压力变送器b9、压力变送器c14、压力变送器d17的通信接口连接，所述的控制器1与电磁阀a5、电磁阀b7、电磁阀c10、电磁阀d11、电磁阀e13、电磁阀f15、电磁阀g18、电动调节阀19的控制接口连接；增压系统有进气管道和出气管道，高压气体进气管道对每个增压气体容器进行增压，每个增压气体容器通过其上连接的出气管道对ahf液态系统进行增压，出气管道的末端排气，所述的增压进气口2位于进气管道前端，所述的自力式调节阀3安装在进气管道上，位于增压进气口2后端，所述的压力表4安装在自力式调节阀3后端的管道上，所述的压力表4后端的进气管道并联连n个增压气容器，包括第一个增压气容器a20、第二个增压气容器b21…第n个增压气容器c22，所述的增压气容器a20上安装有压力变送器a6，所述的增压气容器a20上端连接进气管道和出气管道，进气管道上安装电磁阀a5，出气管道上安装有电磁阀b7,所述的安全阀a8一端与增压气容器a20连接，另一端与出气管道连接，并与电磁阀b7成并联关系，电磁阀b7并联接在出气管道上，所述的增压气容器b21上安装有压力变送器b9，所述的增压气容器b21上端连接进气管道和出气管道，进气管道上安装电磁阀c10，出气管道上安装有电磁阀d11，所述的安全阀b12一端与增压气容器b21连接，另一端与出气管道连接，并与电磁阀d11成并联关系，所述的增压气容器c21上安装有压力变送器c14，所述的增压气容器c21上端连接进气管道和出气管道，进气管道上安装电磁阀e13，出气管道上安装有电磁阀f15，所述的安全阀c13一端与增压气容器c22连接，另一端与出气管道连接，并与电磁阀f15成并联关系，所述的电磁阀b7、电磁阀d11、电磁阀f15后端的出气管道连通并与ahf液态系统连通，其上安装有压力变送器d17，压力变送器后端连接电磁阀g18、电动调节阀19，所述的电磁阀g18和电动调节阀19并联后端于尾气处理系统和纯化排气系统连通，进行排气；增压系统对ahf液态系统增压，将六氟磷酸锂生产过程中的纯化系统分隔，使纯化系统处于常压（高原环境下低于标准大气压状态下），利用高原低气压的优势有效的控制六氟磷酸锂最重要的两个关键品质指标游离酸、水分。

增压系统通过增压容器补气增压、系统排气的自动切换，使增压系统处于稳定状态。

如图2所示，所述的控制器1包括plc101和显示屏102，plc101包含了电源模块、模拟量输出模块、数字量输出模块、rs458通信模块、rs232通信模块，所述的电磁阀a5、电磁阀b7、电磁阀c10、电磁阀d11、电磁阀e13、电磁阀f15、电磁阀g18由plc101的数字量输出模块连接控制，所述的电动调节阀19由plc101模拟量输出模块连接控制，所述的压力变送器a6、压力变送器b9、压力变送器c14、压力变送器d17通过rs485通信总线与plc101连接，所述的显示屏102与plc101的rs232接口连接，所述的plc101的电源模块接入外部交流220v电源。

一种用于六氟磷酸锂高原制备的增压系统的在控制时，plc101采集各个压力变送器的数据，对各电磁阀和电动调节阀19进行控制；

自力式调节阀3将高压气体进入各增压气容器内的气压稳定在1barg，小于增压气容器设计压力，当增压气容器a20、增压气容器b21、增压气容器c22内的气压低于0.4barg时，控制电磁阀a5、电磁阀c10、电磁阀e13打开，控制电磁阀b7、电磁阀d11、电磁阀f15关闭，高压气体从进气管补入增压气容器a20、增压气容器b21、增压气容器c22内；

在补气过程中出现电磁阀故障失控时，安全阀a8、安全阀b12、安全阀c16分别将压气容器a20、增压气容器b21、增压气容器c22内的气压恒定在0.5barg；

当增压气容器a20、增压气容器b21、增压气容器c22内的气压高于0.4barg时，控制电磁阀a5、电磁阀c10、电磁阀e13关闭，控制电磁阀b7、电磁阀d11、电磁阀f15打开，高压气体从出气管进入ahf液态系统进行增压，同时控制电动调节阀19将出气管内气压恒定在0.4barg，即将ahf液态系统内部压强恒定在0.4barg；

在增压过程中，当电动调节阀19失控或瞬间排气量较大时，与之并联的电磁阀g18将出气管内气压泄压至0.5barg。