【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一氧化二氮制備，特別涉及一氧化二氮制備的預處理裝置、預處理方法、系統及方法。
技術介紹
1、一氧化二氮（nitrous?oxide或dinitrogen?oxide），又稱氧化亞氮或笑氣，化學式為n2o。室溫下，一氧化二氮為無色不可燃的氣體，氣味微甜，有輕微麻醉作用，并能致人發笑。一氧化二氮作為一種重要的工業氣體，傳統應用中主要用作麻醉劑，而隨著現代工業的發展，高純一氧化二氮在電子行業的應用越發廣泛，主要應用在集成電路、液晶顯示等
，需求量日益增長。
2、目前國內生產n2o基本都是采用硝酸銨干法分解的生產工藝，化學反應式為nh4no3→n2o+2h2o，硝酸銨在240～260℃時發生分解反應，生成一氧化二氮和水，該工藝也是目前國際通用化流程。但是因為采用干法分解，硝酸銨為固體顆粒，在加熱的過程中存在加熱緩慢、升溫不穩定和加熱不均勻的問題。硝酸銨屬于危險品，硝酸銨在加熱過程中，如果升溫不穩定，局部加熱過高，容易產生安全問題，所以生產過程中需要保證安全可靠性。
3、如公告號為cn116712935b的中國專利技術專利，公開了氧化亞氮制備用熔化鍋雙路預處理投料裝置及投料方法，包括投料柜、預處理箱和升降集氣罩。該專利在熔化鍋前設置能夠連續使用的投料柜和預處理箱對硝酸銨顆粒進行投料和加溫預處理，預處理好的物料再連續交替輸送到熔化鍋中進一步熔化處理，節省熔化鍋中熔化物料所需時間，提高熔化鍋生產效率。
4、上述專利的裝置使用一段時間后，發現雖然采用預加熱處理，可以一定程度上提高效率，但是
技術實現思路
1、本專利技術提出了一氧化二氮制備的預處理裝置、預處理方法、系統及方法，解決了現有技術中一氧化二氮制備制備時，直接對硝酸銨顆粒進行預熱，存在效率差，升溫不穩定，溫度不均勻和局部溫度容易過高的缺陷。
2、本專利技術的技術方案是這樣實現的：
3、本專利技術首先提出了一氧化二氮制備的預處理裝置，包括混料初熱裝置、泵、二次均熱裝置、混合均溫裝置、三次均熱裝置；混料初熱裝置包括罐體，罐體外套設有加熱夾套，罐體外部還連接有用于支撐罐體的罐體架，罐體和罐體架之間還設置有用于稱重的稱重傳感器，罐體內設置有攪拌混料裝置，罐體的上端設置有驅動攪拌混料裝置旋轉的驅動裝置，罐體的底部開設有排液口；攪拌混料裝置包括攪拌軸，攪拌軸的底部固定連接有錨式攪拌葉用于物料的橫向攪拌流動，攪拌軸的下部固定連接有螺片式攪拌葉用于物料的縱向攪拌流動，攪拌軸的上部為擠料螺桿部，擠料螺桿部外套設有混合套筒，混合套筒與驅動裝置或罐體固定連接，混合套筒的兩外側面分別連接有第一料筒和第二料筒，混合套筒的下部開設有出料口，第一料筒和第二料筒上方分別設置有不接觸的第一進料管和第二進料管，第一進料管連接有第一自動控制閥，第二進料管上連接有電子流量計和第二自動控制閥；二次均熱裝置包括依次固定連接的第一端殼、連接管殼、中間管殼和第二端殼，中間管殼的兩端均固定連接有端板，兩個端板的中間均勻的開設有若干相對的通孔，兩個端板上相對的通孔通過加熱管連接，加熱管的圓周面上設置有若干向內凹的第一凹部，第一凹部對經過的液體起到擾動作用，使液體混合更均勻，也使液體溫度更均勻，連接管殼靠近第一端殼的一端固定連接有第二端板，第二端板上開設有與通孔對應的第二通孔，還包括若干電加熱棒，電加熱棒穿過第二通孔伸入加熱管中，電加熱棒的直徑小于加熱管的內徑，電加熱棒和第二通孔之間設置有密封裝置，電加熱棒電連接有電路板，電路板位于第一端殼內，電路板與第二端板之間設置有隔熱裝置，第一端殼內還設置有散熱風扇，第一端殼上開設有若干散熱孔，第二端殼上開設有進液口，連接管殼上開設有出液口，中間管殼上開設有錯開的加熱介質進口ii和加熱介質出口ii；混合均溫裝置包括混合管體，混合管體的中間設置有徑向收縮的喉管部；三次均熱裝置包括端蓋i、管體和端蓋ii，管體的兩端均固定連接有第三端板，第三端板上均勻的開設有若干相對的矩形通孔，兩個第三端板之間的矩形通孔通過扁狀的矩形圍合管連接，矩形圍合管的表面上設置有若干向內凹的第二凹部，第二凹部對經過的液體起到擾動作用，使液體混合更均勻，也使液體溫度更均勻，端蓋i上開設有進液口ii，端蓋ii上開設有出液口ii，管體上開設有錯開的加熱介質進口iii和加熱介質出口iii，管體和矩形圍合管之間沿長度方向均勻的設置有若干間隔的隔板，隔板和管體之間設置有錯開的熱介質通道；排液口通過第一管道與進液口連接，第一管道上連接有第三自動控制閥和泵，出液口通過第二管道與進液口ii連接，第二管道上連接有混合均溫裝置。
4、進一步的，所述罐體的兩外側面固定有一組對稱的支撐凸耳，支撐凸耳架設在所述罐體架上，所述稱重傳感器設置在支撐凸耳的底部。
5、進一步的，所述罐體的上端設置有罐蓋，所述驅動裝置固定在罐蓋上，罐蓋上開設有所述第一進料管和所述第二進料管通過的伸入孔，所述第一進料管和所述第二進料管不與罐蓋接觸。
6、進一步的，所述驅動裝置包括電機和減速器，電機的轉軸與減速器的輸入軸通過聯軸器連接，減速器的輸出軸通過聯軸器ii與所述攪拌軸連接；所述加熱夾套相對的兩外側面上開設有錯開的加熱介質進口i和加熱介質出口i。
7、進一步的，所述錨式攪拌葉的外側固定有用于刮除所述罐體內壁物料的刮除裝置；刮除裝置包括若干間隔布置的刮塊，所述錨式攪拌葉兩側的刮塊交錯布置。
8、進一步的，所述電加熱棒和所述加熱管之間的間隔為3-10mm，所述矩形圍合管中間的孔道的高度為3-10mm。
9、進一步的，所述連接管殼和所述中間管殼均為圓形管，所述第一端殼和所述第二端殼均為半球形；所述第一端殼、所述連接管殼、所述中間管殼和所述第二端殼之間均通過法蘭連接；所述管體為矩形管或圓形管；所述隔板包括板體，板體上開設有若干用于避讓矩形圍合管的避讓槽；所述第一凹部為環形凹部或半球形凹部，所述第二凹部為條形凹部或半球形凹部。
10、本專利技術其次提出了一氧化二氮制備的預處理方法，采用上面所述的一氧化二氮制備的前端處理裝置，將硝酸銨通過第一進料管導入到第一料筒中，水通過第二進料管導入到第二料筒中，硝酸銨和水經過擠料螺桿部的旋轉初步混合后，從出料口排入到罐體中，電子流量計檢測到加入的水量達到設定值時，關閉第二自動控制閥，稱重傳感器檢測到加入的水和硝酸銨總重量達到設定值時，關閉第一自動控制閥，再由錨式攪拌葉和螺片式攪拌葉進行攪拌，攪拌的同時，加熱夾套通入蒸氣或熱水進行加熱，當硝酸銨全部溶解后，打開第三自動控制閥和泵，將溶液送入二次均熱裝置中，加熱介質進口ii通入蒸氣或熱水進行加熱，溶液經過加熱管時，溶液的外部和內部分別由加熱管和電加熱棒進行加熱，加熱效率高且均勻，第一凹部對流過加熱管的溶液造成擾動，使溶液混合均勻，溫度也更均勻，溶液從出液口出來后，經過混合均溫裝置，混合均溫裝置上設置有收縮的喉管部，溶液流經喉管部時，受擠壓和擾動，流速本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：
2.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述罐體的兩外側面固定有一組對稱的支撐凸耳，支撐凸耳架設在所述罐體架上，所述稱重傳感器設置在支撐凸耳的底部。
3.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述罐體的上端設置有罐蓋，所述驅動裝置固定在罐蓋上，罐蓋上開設有所述第一進料管和所述第二進料管通過的伸入孔，所述第一進料管和所述第二進料管不與罐蓋接觸。
4.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述驅動裝置包括電機和減速器，電機的轉軸與減速器的輸入軸通過聯軸器連接，減速器的輸出軸通過聯軸器II與所述攪拌軸連接；所述加熱夾套相對的兩外側面上開設有錯開的加熱介質進口I和加熱介質出口I。
5.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述錨式攪拌葉的外側固定有用于刮除所述罐體內壁物料的刮除裝置；刮除裝置包括若干間隔布置的刮塊，所述錨式攪拌葉兩側的刮塊交錯布置。
6.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特
7.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述連接管殼和所述中間管殼均為圓形管，所述第一端殼和所述第二端殼均為半球形；所述第一端殼、所述連接管殼、所述中間管殼和所述第二端殼之間均通過法蘭連接；所述管體為矩形管或圓形管；所述隔板包括板體，板體上開設有若干用于避讓矩形圍合管的避讓槽；所述第一凹部為環形凹部或半球形凹部，所述第二凹部為條形凹部或半球形凹部。
8.一氧化二氮制備的預處理方法，其特征在于：采用如權利要求1-7中任一項所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，將硝酸銨通過第一進料管導入到第一料筒中，水通過第二進料管導入到第二料筒中，硝酸銨和水經過擠料螺桿部的旋轉初步混合后，從出料口排入到罐體中，電子流量計檢測到加入的水量達到設定值時，關閉第二自動控制閥，稱重傳感器檢測到加入的水和硝酸銨總重量達到設定值時，關閉第一自動控制閥，再由錨式攪拌葉和螺片式攪拌葉進行攪拌，攪拌的同時，加熱夾套通入蒸氣或熱水進行加熱，當硝酸銨全部溶解后，打開第三自動控制閥和泵，將溶液送入二次均熱裝置中，加熱介質進口II通入蒸氣或熱水進行加熱，溶液經過加熱管時，溶液的外部和內部分別由加熱管和電加熱棒進行加熱，加熱效率高且均勻，第一凹部對流過加熱管的溶液造成擾動，使溶液混合均勻，溫度也更均勻，溶液從出液口出來后，經過混合均溫裝置，混合均溫裝置上設置有收縮的喉管部，溶液流經喉管部時，受擠壓和擾動，流速也發生變化，使溶液混合均勻，溫度也更均勻，最后將溶液進入三次均熱裝置，加熱介質進口III通入蒸氣或熱水進行加熱，溶液經過矩形圍合管進行加熱，第二凹部對流過矩形圍合管的溶液造成擾動，使溶液混合均勻，溫度也更均勻，溶液加熱后從出液口II出來。
9.一氧化二氮制備的系統，其特征在于：包括如權利要求1-7任一項所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，還包括依次串接的熔化鍋、反應器、冷凝器、一次水洗塔、二次水洗塔、一次堿洗塔、二次堿洗塔、三次水洗塔、四次水洗塔、壓縮機、干燥器、冷卻器和儲罐，一氧化二氮制備的前端處理裝置的出液口II與熔化鍋的加料口連接。
10.一氧化二氮制備的方法，其特征在于：采用如權利要求9所述的一氧化二氮制備的系統，包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：
2.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述罐體的兩外側面固定有一組對稱的支撐凸耳，支撐凸耳架設在所述罐體架上，所述稱重傳感器設置在支撐凸耳的底部。
3.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述罐體的上端設置有罐蓋，所述驅動裝置固定在罐蓋上，罐蓋上開設有所述第一進料管和所述第二進料管通過的伸入孔，所述第一進料管和所述第二進料管不與罐蓋接觸。
4.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述驅動裝置包括電機和減速器，電機的轉軸與減速器的輸入軸通過聯軸器連接，減速器的輸出軸通過聯軸器ii與所述攪拌軸連接；所述加熱夾套相對的兩外側面上開設有錯開的加熱介質進口i和加熱介質出口i。
5.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述錨式攪拌葉的外側固定有用于刮除所述罐體內壁物料的刮除裝置；刮除裝置包括若干間隔布置的刮塊，所述錨式攪拌葉兩側的刮塊交錯布置。
6.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述電加熱棒和所述加熱管之間的間隔為3-10mm，所述矩形圍合管中間的孔道的高度為3-10mm。
7.如權利要求1所述的一氧化二氮制備的預處理裝置，其特征在于：所述連接管殼和所述中間管殼均為圓形管，所述第一端殼和所述第二端殼均為半球形；所述第一端殼、所述連接管殼、所述中間管殼和所述第二端殼之間均通過法蘭連接；所述管體為矩形管或圓形管；所述隔板包括板體，板體上開設有若干用于避讓矩形圍合管的避讓槽；所述第一凹部為環形凹部或半球形凹部，所述第二凹部為條形凹部或半球形凹部。
【專利技術屬性】
技術研發人員：袁其龍，吳俊睆，陳幼川，繆存基，
申請(專利權)人：福建優力特材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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