本發(fā)明涉及三氟化磷生產(chǎn)用反應(yīng)設(shè)備，具體是指一種三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應(yīng)器，其能夠?qū)崿F(xiàn)三氟化磷的連續(xù)性反應(yīng)加工。

背景技術(shù)：

1、三氟化磷可作為一種氟化劑，其可以進(jìn)行離子轉(zhuǎn)移，應(yīng)用于電子工業(yè)、電池?制造、高分子材料和催化劑等領(lǐng)域；在半導(dǎo)體制造方面，文獻(xiàn)報(bào)道，三氟化磷在微波作用下變?yōu)榈入x子氣體進(jìn)行摻雜可以顯著改善半導(dǎo)體性能；在高分子材料領(lǐng)域，文獻(xiàn)報(bào)道三氟化磷作為反應(yīng)物可以合成出氟化有機(jī)二硫代磷酸鹽、對(duì)苯二酸酯等具有很好防腐性能的高分子材料，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2、目前，三氟化磷的生產(chǎn)方法較為有限，其中以三氯化磷和無水氟化氫為原料進(jìn)行置換反應(yīng)，可產(chǎn)出三氟化磷和氯化氫，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：pci3?+?3hf→?3hci?+?pf3。由于該置換的反應(yīng)速率非常快、且反應(yīng)熱極強(qiáng)，因此很難將反應(yīng)溫度有效維持在40-60℃，導(dǎo)致只能采取間歇反應(yīng)。其生產(chǎn)過程中，首先將三氯化磷轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜內(nèi)，再將無水氟化氫緩慢間歇通入反應(yīng)釜底部以進(jìn)行反應(yīng)，整體反應(yīng)進(jìn)程不僅效率低，且獲得的產(chǎn)物的品質(zhì)難以穩(wěn)定保持。通過微通道反應(yīng)器的介入，能夠?qū)崿F(xiàn)上述置換反應(yīng)的連續(xù)性進(jìn)行，從而提高生產(chǎn)效率和保持產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定。但是，現(xiàn)有的微通道反應(yīng)器的反應(yīng)通道大多直接設(shè)置于反應(yīng)器基板的表面，再由其他固定板對(duì)其進(jìn)行密封閉合，為確保密封效果，反應(yīng)器基板與相應(yīng)固定板之間往往還夾設(shè)有相應(yīng)的密封墊圈。雖然密封墊圈的設(shè)置能夠一定程度上提升反應(yīng)器的密封性，但是銜接縫總歸是存在的，因此還是存在泄漏的隱患。一旦，反應(yīng)過程中產(chǎn)生泄漏，將導(dǎo)致嚴(yán)重的生產(chǎn)事故發(fā)生；加之，現(xiàn)有的微通道反應(yīng)器的換熱性能也相對(duì)較難以被突破，導(dǎo)致連續(xù)性反應(yīng)的反應(yīng)溫度很難有效被維持在合理的范圍內(nèi)。因此，現(xiàn)有的微通道反應(yīng)器還暫時(shí)無法被用于進(jìn)行三氟化磷的連續(xù)性反應(yīng)加工。

3、因此，設(shè)計(jì)一款能夠有效切實(shí)解決反應(yīng)過程中的泄漏隱患，且能夠確保換熱效果，以將連續(xù)性反應(yīng)的反應(yīng)溫度有效維持在合理的范圍內(nèi)的三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應(yīng)器是本發(fā)明的研究目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明在于提供了一種三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應(yīng)器，該三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應(yīng)器能夠有效解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、一種三氟化磷生產(chǎn)用微通道反應(yīng)器，包括固定支架、以及并排固定安裝于所述固定支架上的若干反應(yīng)模塊，所述反應(yīng)模塊包括：

4、若干排第一反應(yīng)腔，一體化成型外凸設(shè)置于相應(yīng)的固定基板的側(cè)面上，同一排第一反應(yīng)腔之間分別按間隔設(shè)置，相鄰兩排第一反應(yīng)腔之間分別交錯(cuò)設(shè)置；

5、若干第二反應(yīng)腔，一體化成型外凸設(shè)置于所述固定基板的另一側(cè)面上，所述第二反應(yīng)腔分別傾斜設(shè)置于同一排第一反應(yīng)腔的相鄰兩個(gè)第一反應(yīng)腔的兩側(cè)之間、以及相鄰兩排第一反應(yīng)腔的末個(gè)第一反應(yīng)腔和首個(gè)第一反應(yīng)腔之間，所述固定基板上設(shè)置有用于導(dǎo)通所述第一反應(yīng)腔和第二反應(yīng)腔的導(dǎo)料孔；

6、進(jìn)料機(jī)構(gòu)，包含設(shè)置于所述固定基板上的進(jìn)料孔，所述進(jìn)料孔的進(jìn)料端向外連接有相應(yīng)的三通進(jìn)料管，進(jìn)料孔的出料端連接到第一排的首個(gè)第一反應(yīng)腔未連接到所述第二反應(yīng)腔的一端；

7、出料機(jī)構(gòu)，包含設(shè)置于所述固定基板上的出料孔，所述出料孔的出料端向外連接有相應(yīng)的排料管，出料孔的進(jìn)料端連接到最后一排的末個(gè)第一反應(yīng)腔未連接到所述第二反應(yīng)腔的一端；反應(yīng)物經(jīng)所述三通進(jìn)料管進(jìn)入，混合后的物料按順序逐一交替經(jīng)過所述第一反應(yīng)腔、第二反應(yīng)腔進(jìn)行置換反應(yīng)，反應(yīng)后的生成物沿所述排料管進(jìn)行排出。

8、所述第一反應(yīng)腔與所述固定基板呈平行狀態(tài)設(shè)置，所述第二反應(yīng)腔與所述固定基板呈垂直狀態(tài)設(shè)置。

9、所述第一反應(yīng)腔呈橢圓形狀設(shè)置，且所述第一反應(yīng)腔的進(jìn)料端一側(cè)分別一體化成型設(shè)置有截面呈三角形狀設(shè)置的擋塊。

10、所述第二反應(yīng)腔的頂部呈弧形狀設(shè)置，所述第二反應(yīng)腔的兩側(cè)分別設(shè)置有連通至所述導(dǎo)料孔的銜接孔。

11、所述第一反應(yīng)腔、以及所述第二反應(yīng)腔分別通過d打印方式一體化成型設(shè)置于所述固定基板上。

12、所述微通道反應(yīng)器還包括換熱機(jī)構(gòu)，所述換熱機(jī)構(gòu)包含密封蓋設(shè)于所述固定基板兩側(cè)的隔離罩蓋，所述隔離罩蓋的一端分別連接有若干個(gè)相應(yīng)的換熱介質(zhì)排入管，隔離罩蓋的另一端分別連接有若干個(gè)相應(yīng)的換熱介質(zhì)輸出管；所述換熱介質(zhì)排入管通過相應(yīng)的換熱介質(zhì)進(jìn)入總管和換熱介質(zhì)抽料泵連接到外界換熱介質(zhì)源，所述換熱介質(zhì)輸出管通過相應(yīng)的換熱介質(zhì)輸出總管進(jìn)行排出。

13、所述隔離罩蓋與所述固定基板之間分別通過多個(gè)相應(yīng)的對(duì)鎖螺栓進(jìn)行鎖緊安裝。

14、所述隔離罩蓋與所述固定基板的銜接處分別夾設(shè)有相應(yīng)的密封墊圈。

15、所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)的三通進(jìn)料管的進(jìn)料端分別并聯(lián)連接到相應(yīng)的反應(yīng)物進(jìn)料管上。

16、所述出料機(jī)構(gòu)的排料管并聯(lián)連接到相應(yīng)的生成物輸出管上。

17、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

18、1）本發(fā)明通過一體化加工方式（3d打印）以將若干排第一反應(yīng)腔、以及若干第二反應(yīng)腔一體化成型外凸設(shè)置于固定基板的側(cè)面上，并通過導(dǎo)料孔的介入以實(shí)現(xiàn)第一反應(yīng)腔和第二反應(yīng)腔的逐一連通設(shè)置。反應(yīng)過程中，反應(yīng)物（三氯化磷和無水氟化氫）經(jīng)所述三通進(jìn)料管分別進(jìn)入，混合后的物料按順序逐一交替經(jīng)過所述第一反應(yīng)腔、第二反應(yīng)腔進(jìn)行置換反應(yīng)，反應(yīng)后的生成物沿排料管進(jìn)行排出。本發(fā)明不僅具有足夠的反應(yīng)混料區(qū)域，且第一反應(yīng)腔、第二反應(yīng)腔與固定基板之間不存在銜接縫，因此，能夠有效切實(shí)解決反應(yīng)過程中的泄漏隱患，使本發(fā)明能夠被順利運(yùn)用到三氟化磷的反應(yīng)加工，以在確保安全性的前提下，實(shí)現(xiàn)三氟化磷的連續(xù)性反應(yīng)加工。

19、2）本發(fā)明的第一反應(yīng)腔與固定基板呈平行狀態(tài)設(shè)置，第二反應(yīng)腔與固定基板呈垂直狀態(tài)設(shè)置，使物料在進(jìn)入第一反應(yīng)腔時(shí)能夠形成縱向面混合，而在進(jìn)入第二反應(yīng)腔時(shí)則形成傾斜橫向面混合，且縱向面混合、傾斜橫向面混合交替進(jìn)行，從而有效確保物料的混合效果，以確保三氟化磷反應(yīng)加工的順利進(jìn)行。

20、3）本發(fā)明的第一反應(yīng)腔呈橢圓形狀設(shè)置，且第一反應(yīng)腔的進(jìn)料端一側(cè)分別一體化成型設(shè)置有截面呈三角形狀設(shè)置的擋塊，使流經(jīng)第一反應(yīng)腔的物料能夠形成合理的擾流、渦流，以進(jìn)一步有效確保物料的混合效果，從而進(jìn)一步確保三氟化磷連續(xù)性反應(yīng)加工的順利進(jìn)行。

21、4）本發(fā)明的第二反應(yīng)腔的頂部呈弧形狀設(shè)置，第二反應(yīng)腔的兩側(cè)分別設(shè)置有連通至導(dǎo)料孔的銜接孔，既能夠確保物料的流通順暢性，且在弧形頂部的導(dǎo)向下，能夠使物料形成一定的擾流、渦流，以進(jìn)一步有效確保物料的混合效果，從而進(jìn)一步確保三氟化磷反應(yīng)加工的順利進(jìn)行。

22、5）本發(fā)明的換熱機(jī)構(gòu)包含密封蓋設(shè)于固定基板兩側(cè)的隔離罩蓋，隔離罩蓋的一端分別連接有若干個(gè)相應(yīng)的換熱介質(zhì)排入管，隔離罩蓋的另一端分別連接有若干個(gè)相應(yīng)的換熱介質(zhì)輸出管。由于本發(fā)明的第一反應(yīng)腔、以及若干第二反應(yīng)腔是有規(guī)律的外凸設(shè)置，通過多點(diǎn)橫向輸入、排出的方式以對(duì)換熱介質(zhì)進(jìn)行流通，可有效使換熱介質(zhì)更加快速、充分地與反應(yīng)區(qū)域進(jìn)行接觸，從而達(dá)到更好的換熱效果，以將連續(xù)性反應(yīng)的反應(yīng)溫度有效維持在合理的范圍內(nèi)，進(jìn)而使本發(fā)明能夠進(jìn)一步被順利運(yùn)用到三氟化磷的反應(yīng)加工當(dāng)中，以實(shí)現(xiàn)三氟化磷的連續(xù)性反應(yīng)加工。