【技術實現步驟摘要】
本技術屬于六氟磷酸鋰合成，具體而言屬于一種六氟磷酸鋰的合成系統。
技術介紹
1、六氟磷酸鋰(lipf6)是現代鋰離子電池電解質中的關鍵組成成分，因其出色的導電性和熱穩定性而受到青睞。隨著可再生能源和電動汽車市場的迅速增長，對lipf6的需求也在持續增加。
2、目前，對于六氟磷酸鋰的合成多采用氟化鋰(lif)與五氟化磷(pf5)的氣液反應方法合成lipf6。然而，這一傳統的生產路徑逐漸暴露出氣固有的技術局限性。
3、在現有的合成系統中，氣液反應的效率尚待提高，反應速率的限制影響了產量，進而影響了整體生產效率和生產成本。同時，合成反應需要在低溫環境下進行，這樣的反應條件不僅增加了操作的復雜性，同時所需的能耗相對較高，增加生產成本。
4、有鑒于此，特提出本技術。
技術實現思路
1、本技術的目的在于提供一種六氟磷酸鋰的合成系統，該合成系統通過在氣液反應釜內設置內置微氣泡生成機組對氟化鋰液體和五氟化磷氣體進行分散破碎后再進行合成反應，增大了氟化鋰液體和五氟化磷氣體傳質面積，提高了反應速率，降低了能耗。
2、為實現本技術的上述目的，特采用以下技術方案：
3、本技術提供一種六氟磷酸鋰的合成系統，包括：
4、氣液反應釜和設置在所述氣液反應釜內部的內置微氣泡生成機組；所述氣液反應釜的側壁設置有物料進口和氣體進口；
5、所述內置微氣泡生成機組包括第一微氣泡生成器和第二微氣泡生成器，所述第一微氣泡生成器設置在所述氣液反應
6、所述氣液反應釜內由上至下依次設置有多層穿孔板，多層所述穿孔板的通孔交錯設置且多層所述穿孔板設置在所述第一微氣泡生成器和所述第二微氣泡生成器之間。
7、現有技術中，合成六氟磷酸鋰時主要存在以下問題：
8、1、為了保證反應效率，反應需要在低溫環境下進行，反應溫度至少在-30℃～-10℃之間，這需要消耗更多的能量；
9、2、氣液反應釜中各原料反應效率較低，pf5氣泡自下而上單程至頂難以徹底反應完全，造成原料的浪費。
10、為解決上述技術問題，本技術提供一種六氟磷酸鋰的合成系統，該合成系統整體結構簡單，通過設置內置微氣泡生成機組，能夠將原料分散破碎成微米級別的微氣泡，從而提高氣液兩相間的傳質面積，提高反應效率和原料轉化率，降低能耗；通過在內置微氣泡生成機組中間設置穿孔板，能夠延長反應時間，分散氣液反應釜內的液體，使得反應更均勻充分，進一步提高反應速率和原料轉化率。
11、優選的，所述穿孔板的上表面的所述通孔一側設置有折流板，相鄰所述穿孔板上方的所述折流板的傾斜方向相反。設置折流板是為了通過折流板的阻隔作用進一步延長反應原料在氣液反應釜內的停留時間，同時，為pf5氣泡自下而上流通減小阻力。
12、優選的，所述折流板與所述穿孔板的上表面之間的傾斜角為30-60°。通過將折流板與穿孔板上表面間的角度設置在30-60°，是因為角度過大會給反應原料造成過大的阻力，影響原料液體的流動，角度過小則無法起到延長反應路徑的效果，只有在30-60°之間才能保證最佳的效果。
13、優選的，所述穿孔板的數量為四個，四個所述穿孔板中位于最上方的所述折流板與所述穿孔板的上表面的傾斜角度為35°，位于中部的兩個所述折流板與所述穿孔板的上表面的傾斜角度為45°，位于最下方的所述折流板與所述穿孔板的上表面的傾斜角度為55°。這樣設置能夠使第一微氣泡生成器內出來的液體原料由上至下流通時，阻力逐步遞增，進一步延長其流動路徑，進而有助于提高原料的轉化率；同時，由下至上的氣體原料經折流板的作用，能夠優化流動路徑，從而促進其順暢上升，將折流板設置成由下至上逐步遞減的傾斜角度能夠有效的引導氣體流動路徑，避免產生局部渦流或死區，同時減少氣體流動時的阻力，增大氣體與液體的接觸面積，使氣體均勻的分散在氣液反應釜內部，增大反應速率。
14、優選的，所述通孔的直徑為2mm-5mm。通過將通孔直徑限定在2mm-5mm之間，能夠避免因為孔徑過小對流體產生阻力，同時避免孔徑過大不利于更好的分散效果。
15、優選的，所述第一微氣泡生成器的上方設置有攪拌器，所述攪拌器與所述氣液反應釜的頂端連接，所述攪拌器靠近所述第一微氣泡生成器的一端設置有攪拌扇葉。通過設置攪拌器，能夠將氣液反應釜上段的未反應氣體與氣液反應釜內的液體進一步反應，提高原料利用率。
16、優選的，所述攪拌器設置在所述氣液反應釜的液面下方。
17、優選的，所述第一微氣泡生成器和所述第二微氣泡生成器的出口連接有分布器，所述分布器的開口方向為靠近所述穿孔板的方向。
18、優選的，與所述第二微氣泡生成器連接的所述分布器與所述穿孔板之間設置有噴射管。通過設置噴射管并與外循環管道連接，將第二微氣泡生成器出來的氣體與氣液反應釜內混合的氣液混合物通過循環泵加壓，為氣體原料向氣液反應釜上方流動提供動力。
19、優選的，所述氣液反應釜外部設置有外置微氣泡生成器，所述外置微氣泡生成器與所述物料進口連通用以將原料在進入所述氣液反應釜之前破碎分散。
20、本技術中，氣液反應釜內設置有內置微氣泡生成機組，該微氣泡生成機組是由第一微氣泡生成器和第二微氣泡生成器組合而成，兩個微氣泡生成器采用上下方為進行布置，并通過與分布盤配合使用；其中，第一微氣泡生成器設置在氣液反應釜的上段，主要對通入氣液反應釜內的氟化鋰液體和五氟化磷氣體進行分散破碎，通過將輸送進入反應釜內的氣體的壓力能或者原料液體的動能轉變為氣泡表面能并傳遞給五氟化磷氣體，使得五氟化磷氣體破碎形成微米級氣泡與反應釜內的氟化鋰液體進行反應，提高了氣液兩相間的傳質面積，提高原料的轉化率和利用率；第二微氣泡生成器設置在氣液反應釜的底部，通過向氣液反應釜的底部再次通入五氟化磷氣體，五氟化磷氣體由下至上流向氣液反應釜頂端，再次與未反應的液體進行反應，提高原料的轉化率。
21、碳化塔內還設置有穿孔板和折流板，本技術的穿孔板為多層，最好為四層，且在每層穿孔板的上表面設置有折流板，折流板傾斜設置，每層折流板的傾斜角度依次增大，這樣設置能夠使第一微氣泡生成器內出來的液體原料由上至下流通時，阻力逐步遞增，進一步延長其流動路徑，進而有助于提高原料的轉化率；同時，由下至上的氣體原料經折流板的作用，能夠優化流動路徑，從而促進其順暢上升，將折流板設置成由下至上逐步遞減的傾斜角度能夠有效的引導氣體流動路徑，避免產生局部渦流或死區，同時減少氣體流動時的阻力，增大氣體與液體的接觸面積，使氣體均勻的分散在氣液反應釜內部，增大反應速率。同時，折流板位置需要設置在穿孔板的上表面，這是因為下方的氣體需要由下至上流動，設置在上方能夠對氣體流動起到導流的作用。
22、本領域所屬技術人員可以理解的是，本技術所采用的微氣泡生成器本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，包括：氣液反應釜和設置在所述氣液反應釜內部的內置微氣泡生成機組；所述氣液反應釜的側壁設置有物料進口和氣體進口；
2.根據權利要求1所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述穿孔板的上表面的所述通孔一側設置有折流板，相鄰所述穿孔板上方的所述折流板的傾斜方向相反。
3.根據權利要求2所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述折流板與所述穿孔板的上表面之間的傾斜角為30-60°。
4.根據權利要求2所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述穿孔板的數量為四個，四個所述穿孔板中位于最上方的所述折流板與所述穿孔板的上表面的傾斜角度為35°，位于中部的兩個所述折流板與所述穿孔板的上表面的傾斜角度為45°，位于最下方的所述折流板與所述穿孔板的上表面的傾斜角度為55°。
5.根據權利要求1所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述通孔的直徑為2mm-5mm。
6.根據權利要求1所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述第一微氣泡生成器的上方設置有攪拌器，所述攪拌器與所述氣液反應釜的頂端
7.根據權利要求1所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述第一微氣泡生成器和所述第二微氣泡生成器的出口連接有分布器，所述分布器的開口方向為靠近所述穿孔板的方向。
8.根據權利要求7所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，與所述第二微氣泡生成器連接的所述分布器與所述穿孔板之間設置有噴射管。
9.根據權利要求1所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述氣液反應釜外部設置有外置微氣泡生成器，所述外置微氣泡生成器與所述物料進口連通用以將原料在進入所述氣液反應釜之前破碎分散。
10.根據權利要求1所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，還包括溶解器、換熱器、分離罐、結晶器和尾氣洗滌塔；所述溶解器與所述換熱器相連；所述分離罐與所述氣液反應釜底部的物料出口相連，用以分離未反應的氣體和液體產物，將部分未反應的氣體送入所述尾氣洗滌塔中，另一部分循環回反應系統內繼續反應；所述結晶器與所述分離罐連接，用以進一步純化所述液體產物；
...【技術特征摘要】
1.一種六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，包括：氣液反應釜和設置在所述氣液反應釜內部的內置微氣泡生成機組；所述氣液反應釜的側壁設置有物料進口和氣體進口；
2.根據權利要求1所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述穿孔板的上表面的所述通孔一側設置有折流板，相鄰所述穿孔板上方的所述折流板的傾斜方向相反。
3.根據權利要求2所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述折流板與所述穿孔板的上表面之間的傾斜角為30-60°。
4.根據權利要求2所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述穿孔板的數量為四個，四個所述穿孔板中位于最上方的所述折流板與所述穿孔板的上表面的傾斜角度為35°，位于中部的兩個所述折流板與所述穿孔板的上表面的傾斜角度為45°，位于最下方的所述折流板與所述穿孔板的上表面的傾斜角度為55°。
5.根據權利要求1所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述通孔的直徑為2mm-5mm。
6.根據權利要求1所述的六氟磷酸鋰的合成系統，其特征在于，所述第一微氣泡生成器的上方設置有攪拌器，所述攪拌器與所述氣液反應...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張志炳，孫海寧，李磊，張鋒，楊高東，楊國強，周政，
申請(專利權)人：南京延長反應技術研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：
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