改進的化學(xué)反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】改進的化學(xué)反應(yīng)裝置。在帶有加熱結(jié)構(gòu)的反應(yīng)容器內(nèi)，由過濾結(jié)構(gòu)將反應(yīng)容器的內(nèi)容空間分為上方反應(yīng)空間和下方過濾空間；反應(yīng)空間中設(shè)有攪拌結(jié)構(gòu)，并在近過濾結(jié)構(gòu)部位設(shè)有物料排出口；在反應(yīng)空間與過濾空間之間設(shè)有帶泵送結(jié)構(gòu)的液體物料循環(huán)通路，在過濾空間與反應(yīng)空間之間設(shè)置有經(jīng)泵送結(jié)構(gòu)連接的液體物料循環(huán)通路及液體物料的出料口；反應(yīng)容器的內(nèi)容空間中設(shè)有供反應(yīng)用氣體的進口和出口。該裝置在強化反應(yīng)物料混合的同時，特別適合和滿足在反應(yīng)過程和/或反應(yīng)后的物料分離等后續(xù)處理時需維持如惰性氣氛等特定反應(yīng)/處理環(huán)境條件的要求，使反應(yīng)的進行及后處理可完全在所需的環(huán)境/條件下連續(xù)完成，有利于保證反應(yīng)/產(chǎn)物的質(zhì)量和/或環(huán)境的安全。
【專利說明】改進的化學(xué)反應(yīng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種化學(xué)反應(yīng)裝置，特別適合但并非僅限于工業(yè)用的化學(xué)反應(yīng)釜。
【背景技術(shù)】
[0002]以主要可用作鋰離子電池的電解質(zhì)材料及作為聚芳撐硫醚等新型高分子功能材料制備原料的硫化鋰為例，由于該化合物是一種化學(xué)性質(zhì)活潑而極易分解和氧化的物質(zhì)，因此在其生產(chǎn)制備過程中對反應(yīng)條件和反應(yīng)環(huán)境有較嚴格的要求。在現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)高純度硫化鋰的主要方法中，無論是直接由金屬鋰與硫單質(zhì)反應(yīng)或由其進一步改進的液氨法，或是以氫氧化鋰和硫化氫為原料制備，都涉及到有毒有害的氣體原料的使用，操作的危險性大。對于化學(xué)性質(zhì)活潑的原料和/或產(chǎn)物，在其生產(chǎn)制備的反應(yīng)過程，或是反應(yīng)后對物料的分離、過濾等后續(xù)處理，有時還需要在如氮氣等惰性氣體環(huán)境保護下進行，以保證和提高反應(yīng)/產(chǎn)物的質(zhì)量。目前常規(guī)的化學(xué)反應(yīng)裝置，特別是工業(yè)用的傳統(tǒng)間歇釜式反應(yīng)器等，雖然其制備過程可以在保持相對隔絕的環(huán)境中進行，但反應(yīng)后的中間物料轉(zhuǎn)移過程則都是直接暴露在空氣中，因而極易使物料被氧化或引入雜質(zhì)，無疑會影響最終產(chǎn)物的純度和收率。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對上述情況，本實用新型提供了一種化學(xué)反應(yīng)裝置可以滿意解決上述問題，并且該化學(xué)反應(yīng)裝置特別適合、但并非僅限于工業(yè)用的化學(xué)反應(yīng)釜式的反應(yīng)裝置。
[0004]本實用新型改進的化學(xué)反應(yīng)裝置的基本結(jié)構(gòu)，是在帶有加熱結(jié)構(gòu)(如采用的電加熱、夾套式蒸汽加熱等常用加熱結(jié)構(gòu))的反應(yīng)容器內(nèi):
[0005]—由過濾結(jié)構(gòu)將反應(yīng)容器內(nèi)容空間分為上方反應(yīng)空間和下方過濾空間，該過濾結(jié)構(gòu)可以采用如濾網(wǎng)、濾板等目前常用的結(jié)構(gòu)形式，材質(zhì)可以根據(jù)具體制備反應(yīng)的特點選擇，如采用耐酸/堿或具有耐其它腐蝕性能的特種材料等；
[0006]——在反應(yīng)空間中設(shè)有攪拌結(jié)構(gòu)，同樣可以采用目前常用形式的攪拌結(jié)構(gòu)或裝置；
[0007]——在反應(yīng)空間中近過濾結(jié)構(gòu)的部位設(shè)有物料排出口 ；
[0008]—在過濾空間與反應(yīng)空間之間設(shè)置有經(jīng)泵送結(jié)構(gòu)連接的液體物料循環(huán)通路及液體物料的出料口；
[0009]——在反應(yīng)容器內(nèi)容空間中設(shè)置有供反應(yīng)用氣體的進氣口和出氣口。
[0010]在上述基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所說的液體物料出料口，可優(yōu)選采用在所說液體物料循環(huán)通路中的泵送結(jié)構(gòu)與反應(yīng)空間的物料循環(huán)通路連接口之間，經(jīng)流體轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)置所說的液體物料出料口。其中，所說的該流體轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)優(yōu)選為閥門結(jié)構(gòu)或部件。
[0011]進一步，所說該轉(zhuǎn)換閥門的一種簡單方式，可采用為分別在液體物料循環(huán)通路中的泵送結(jié)構(gòu)與反應(yīng)空間的物料循環(huán)通路連接口之間設(shè)置的液體物料循環(huán)控制閥，及在液體物料出料管路中設(shè)置的出料控制閥。[0012]上述結(jié)構(gòu)中所說的供反應(yīng)用氣體的進氣口和出氣口分別為至少一個，可以根據(jù)不同或特定反應(yīng)的需要設(shè)置。例如，所說供反應(yīng)用氣體的進氣口和出氣口通常可以設(shè)置為在反應(yīng)空間部位和/或過濾空間部位的一個或兩個進氣口，以及設(shè)置在反應(yīng)容器頂部的一個出氣口。其中，所說的出氣口優(yōu)選設(shè)置在反應(yīng)容器的蓋上。
[0013]此外，在所說反應(yīng)容器的反應(yīng)空間和/或過濾空間部位，還可根據(jù)需要進一步設(shè)置有用于觀察反應(yīng)空間內(nèi)部的觀察口。
[0014]上述各種可進一步選擇的改進或優(yōu)選方式，可以被單獨采用，也可根據(jù)實際情況或需要以任意組合的方式聯(lián)合采用。
[0015]顯然，由上述內(nèi)容可以理解，本實用新型改進的化學(xué)反應(yīng)裝置不僅可通過由泵送結(jié)構(gòu)推動物料循環(huán)通路，配合常規(guī)的攪拌結(jié)構(gòu)進一步強化實現(xiàn)對反應(yīng)物料的混合，并且特別適合和滿足因制備反應(yīng)的特殊性需有氣態(tài)物料或氣體環(huán)境參與或者釋放，以及在反應(yīng)過程和/或反應(yīng)后反應(yīng)物料分離等后處理時需維持如惰性氣氛等特定反應(yīng)/處理環(huán)境條件的要求，使由原料投入后的反應(yīng)進行到反應(yīng)完成后的物料過濾分離、排出等后續(xù)處理，可以完全在所需的環(huán)境/條件下連續(xù)完成，從而有利于保證反應(yīng)/產(chǎn)物的質(zhì)量和/或環(huán)境的安全，并且該反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，更特別適合于在不同規(guī)模的化工生產(chǎn)中推廣采用。
[0016]以下結(jié)合由附圖所示實施例的【具體實施方式】，對本實用新型的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明。但不應(yīng)將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本實用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實用新型的范圍內(nèi)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型改進的化學(xué)反應(yīng)裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖所示的，是本實用新型的一種可用于生產(chǎn)硫化鋰的化學(xué)反應(yīng)裝置，在頂部開口部設(shè)置有帶物料投放口 I的蓋3、并配置有電熱或蒸汽夾套等常規(guī)加熱方式的加熱結(jié)構(gòu)(圖中未示出)的反應(yīng)容器5中，由過濾網(wǎng)等常用形式的過濾結(jié)構(gòu)6將反應(yīng)容器的內(nèi)容空間分為上方反應(yīng)空間14和下方過濾空間16。在反應(yīng)空間14中設(shè)有由調(diào)速電機驅(qū)動(或以其它常用方式)的攪拌結(jié)構(gòu)15，并在反應(yīng)空間14中與過濾結(jié)構(gòu)6高度相適應(yīng)的部位設(shè)有固體物料的排出口 7。在反應(yīng)容器5的過濾空間16與反應(yīng)空間14之間，還設(shè)置有可驅(qū)動液體物料沿管路運行的常規(guī)泵送結(jié)構(gòu)10相連接的液體物料循環(huán)通路17。過濾結(jié)構(gòu)6的過濾網(wǎng)目數(shù)可采用為200-300目。
[0019]在液體物料循環(huán)通路17中，除在泵送結(jié)構(gòu)10與反應(yīng)空間14的液體物料循環(huán)通路連接口 13之間設(shè)有物料循環(huán)控制閥12外，在該段通路中還設(shè)有帶出料控制閥11的液體物料出料口。通過以人工或自動操縱循環(huán)控制閥12和出料控制閥11的轉(zhuǎn)換，可以方便地實現(xiàn)使液體物料進行循環(huán)或是被出料放出。
[0020]在反應(yīng)容器5中的上方反應(yīng)空間14和下方過濾空間16中，分別各設(shè)置有一個用于送入反應(yīng)用氣體(如N2等惰性氣體)的第一進氣口 4和第二進氣口 8，同時在反應(yīng)容器蓋3上設(shè)有相應(yīng)的出氣口 2。[0021]在反應(yīng)容器5中的反應(yīng)空間14和/或過濾空間16部位，可設(shè)置有用于觀察反應(yīng)容器內(nèi)部的觀察口 9 (圖中顯示的是只在過濾空間16部位設(shè)置的狀態(tài))。
[0022]包括反應(yīng)器5及過濾結(jié)構(gòu)6在內(nèi)的可與反應(yīng)物料接觸部分，可選用316L、鈦合金或哈氏合金(美國鎳基耐蝕合金的商業(yè)名)等耐硫、氯腐蝕的材質(zhì)制造。
【權(quán)利要求】
1.改進的化學(xué)反應(yīng)裝置，其特征是在帶有加熱結(jié)構(gòu)的反應(yīng)容器(5)內(nèi)， —由過濾結(jié)構(gòu)(6)將反應(yīng)容器內(nèi)容空間分為上方反應(yīng)空間(14)和下方過濾空間(16)； ——在反應(yīng)空間(14)中設(shè)有攪拌結(jié)構(gòu)(15)； ——在反應(yīng)空間(14)中近過濾結(jié)構(gòu)(6)的部位設(shè)有物料排出口(7)； ——在過濾空間(16)與反應(yīng)空間(14)之間設(shè)置有經(jīng)泵送結(jié)構(gòu)(10)連接的液體物料循環(huán)通路(17)及液體物料的出料口； ——在反應(yīng)容器內(nèi)容空間中設(shè)置有供反應(yīng)用氣體的進氣口和出氣口。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是在所說液體物料循環(huán)通路(17)中的泵送結(jié)構(gòu)(10)與反應(yīng)空間(14)的物料循環(huán)通路連接口( 13)之間，經(jīng)流體轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)置所說的液體物料出料口。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征是所說的流體轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為閥門結(jié)構(gòu)或部件。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是所說的閥門結(jié)構(gòu)或部件為分別在液體物料循環(huán)通路(17)中的泵送結(jié)構(gòu)(10)與反應(yīng)空間(14)的物料循環(huán)通路連接口(13)之間設(shè)置的液體物料循環(huán)控制閥(12 )，及在液體物料出料管路中設(shè)置的出料控制閥(11)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所說供反應(yīng)用氣體的進氣口和出氣口分別為至少一個。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是所說供反應(yīng)用氣體的進氣口和出氣口分別為設(shè)置在反應(yīng)空間(14)部位的一個進氣口(4)，和設(shè)置在反應(yīng)容器(5)頂部的一個出氣口(2)。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是所說供反應(yīng)用氣體的進氣口和出氣口分別為設(shè)置在過濾空間(16)部位的一個進氣口(8)，和設(shè)置在反應(yīng)容器(5)頂部的一個出氣口。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是所說供反應(yīng)用氣體的進氣口為分別設(shè)置在反應(yīng)空間(14)部位和過濾空間(16)部位的兩個進氣口(4，8)，所說的出氣口為設(shè)置在反應(yīng)容器(5)頂部的一個出氣口(2)。
9.如權(quán)利要求5至8之一所述的裝置，其特征是所說的出氣口設(shè)置在反應(yīng)容器(5)的蓋(3)上。
10.如權(quán)利要求1至8之一所述的裝置，其特征是在所說反應(yīng)容器(5)的反應(yīng)空間(14)和/或過濾空間(16)部位處設(shè)置有用于觀察反應(yīng)空間內(nèi)部的觀察口(9)。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征是在所說反應(yīng)容器(5)的反應(yīng)空間(14)和/或過濾空間(16)部位處設(shè)置有用于觀察反應(yīng)空間內(nèi)部的觀察口(9)。
【文檔編號】B01D35/02GK203525706SQ201320625629
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】李晶晶, 楊琴, 羅芩, 李朝祥 申請人:四川寶利豐科技有限公司