【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一氧化二氮制备，特别涉及一氧化二氮制备的预处理装置、预处理方法、系统及方法。
技术介绍
1、一氧化二氮（nitrous oxide或dinitrogen oxide），又称氧化亚氮或笑气，化学式为n2o。室温下，一氧化二氮为无色不可燃的气体，气味微甜，有轻微麻醉作用，并能致人发笑。一氧化二氮作为一种重要的工业气体，传统应用中主要用作麻醉剂，而随着现代工业的发展，高纯一氧化二氮在电子行业的应用越发广泛，主要应用在集成电路、液晶显示等
，需求量日益增长。
2、目前国内生产n2o基本都是采用硝酸铵干法分解的生产工艺，化学反应式为nh4no3→n2o+2h2o，硝酸铵在240～260℃时发生分解反应，生成一氧化二氮和水，该工艺也是目前国际通用化流程。但是因为采用干法分解，硝酸铵为固体颗粒，在加热的过程中存在加热缓慢、升温不稳定和加热不均匀的问题。硝酸铵属于危险品，硝酸铵在加热过程中，如果升温不稳定，局部加热过高，容易产生安全问题，所以生产过程中需要保证安全可靠性。
3、如公告号为cn116712935b的中国专利技术专利，公开了氧化亚氮制备用熔化锅双路预处理投料装置及投料方法，包括投料柜、预处理箱和升降集气罩。该专利在熔化锅前设置能够连续使用的投料柜和预处理箱对硝酸铵颗粒进行投料和加温预处理，预处理好的物料再连续交替输送到熔化锅中进一步熔化处理，节省熔化锅中熔化物料所需时间，提高熔化锅生产效率。
4、上述专利的装置使用一段时间后，发现虽然采用预加热处理，可以一定程度上提高效率，但是
技术实现思路
1、本专利技术提出了一氧化二氮制备的预处理装置、预处理方法、系统及方法，解决了现有技术中一氧化二氮制备制备时，直接对硝酸铵颗粒进行预热，存在效率差，升温不稳定，温度不均匀和局部温度容易过高的缺陷。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术首先提出了一氧化二氮制备的预处理装置，包括混料初热装置、泵、二次均热装置、混合均温装置、三次均热装置；混料初热装置包括罐体，罐体外套设有加热夹套，罐体外部还连接有用于支撑罐体的罐体架，罐体和罐体架之间还设置有用于称重的称重传感器，罐体内设置有搅拌混料装置，罐体的上端设置有驱动搅拌混料装置旋转的驱动装置，罐体的底部开设有排液口；搅拌混料装置包括搅拌轴，搅拌轴的底部固定连接有锚式搅拌叶用于物料的横向搅拌流动，搅拌轴的下部固定连接有螺片式搅拌叶用于物料的纵向搅拌流动，搅拌轴的上部为挤料螺杆部，挤料螺杆部外套设有混合套筒，混合套筒与驱动装置或罐体固定连接，混合套筒的两外侧面分别连接有第一料筒和第二料筒，混合套筒的下部开设有出料口，第一料筒和第二料筒上方分别设置有不接触的第一进料管和第二进料管，第一进料管连接有第一自动控制阀，第二进料管上连接有电子流量计和第二自动控制阀；二次均热装置包括依次固定连接的第一端壳、连接管壳、中间管壳和第二端壳，中间管壳的两端均固定连接有端板，两个端板的中间均匀的开设有若干相对的通孔，两个端板上相对的通孔通过加热管连接，加热管的圆周面上设置有若干向内凹的第一凹部，第一凹部对经过的液体起到扰动作用，使液体混合更均匀，也使液体温度更均匀，连接管壳靠近第一端壳的一端固定连接有第二端板，第二端板上开设有与通孔对应的第二通孔，还包括若干电加热棒，电加热棒穿过第二通孔伸入加热管中，电加热棒的直径小于加热管的内径，电加热棒和第二通孔之间设置有密封装置，电加热棒电连接有电路板，电路板位于第一端壳内，电路板与第二端板之间设置有隔热装置，第一端壳内还设置有散热风扇，第一端壳上开设有若干散热孔，第二端壳上开设有进液口，连接管壳上开设有出液口，中间管壳上开设有错开的加热介质进口ii和加热介质出口ii；混合均温装置包括混合管体，混合管体的中间设置有径向收缩的喉管部；三次均热装置包括端盖i、管体和端盖ii，管体的两端均固定连接有第三端板，第三端板上均匀的开设有若干相对的矩形通孔，两个第三端板之间的矩形通孔通过扁状的矩形围合管连接，矩形围合管的表面上设置有若干向内凹的第二凹部，第二凹部对经过的液体起到扰动作用，使液体混合更均匀，也使液体温度更均匀，端盖i上开设有进液口ii，端盖ii上开设有出液口ii，管体上开设有错开的加热介质进口iii和加热介质出口iii，管体和矩形围合管之间沿长度方向均匀的设置有若干间隔的隔板，隔板和管体之间设置有错开的热介质通道；排液口通过第一管道与进液口连接，第一管道上连接有第三自动控制阀和泵，出液口通过第二管道与进液口ii连接，第二管道上连接有混合均温装置。
4、进一步的，所述罐体的两外侧面固定有一组对称的支撑凸耳，支撑凸耳架设在所述罐体架上，所述称重传感器设置在支撑凸耳的底部。
5、进一步的，所述罐体的上端设置有罐盖，所述驱动装置固定在罐盖上，罐盖上开设有所述第一进料管和所述第二进料管通过的伸入孔，所述第一进料管和所述第二进料管不与罐盖接触。
6、进一步的，所述驱动装置包括电机和减速器，电机的转轴与减速器的输入轴通过联轴器连接，减速器的输出轴通过联轴器ii与所述搅拌轴连接；所述加热夹套相对的两外侧面上开设有错开的加热介质进口i和加热介质出口i。
7、进一步的，所述锚式搅拌叶的外侧固定有用于刮除所述罐体内壁物料的刮除装置；刮除装置包括若干间隔布置的刮块，所述锚式搅拌叶两侧的刮块交错布置。
8、进一步的，所述电加热棒和所述加热管之间的间隔为3-10mm，所述矩形围合管中间的孔道的高度为3-10mm。
9、进一步的，所述连接管壳和所述中间管壳均为圆形管，所述第一端壳和所述第二端壳均为半球形；所述第一端壳、所述连接管壳、所述中间管壳和所述第二端壳之间均通过法兰连接；所述管体为矩形管或圆形管；所述隔板包括板体，板体上开设有若干用于避让矩形围合管的避让槽；所述第一凹部为环形凹部或半球形凹部，所述第二凹部为条形凹部或半球形凹部。
10、本专利技术其次提出了一氧化二氮制备的预处理方法，采用上面所述的一氧化二氮制备的前端处理装置，将硝酸铵通过第一进料管导入到第一料筒中，水通过第二进料管导入到第二料筒中，硝酸铵和水经过挤料螺杆部的旋转初步混合后，从出料口排入到罐体中，电子流量计检测到加入的水量达到设定值时，关闭第二自动控制阀，称重传感器检测到加入的水和硝酸铵总重量达到设定值时，关闭第一自动控制阀，再由锚式搅拌叶和螺片式搅拌叶进行搅拌，搅拌的同时，加热夹套通入蒸气或热水进行加热，当硝酸铵全部溶解后，打开第三自动控制阀和泵，将溶液送入二次均热装置中，加热介质进口ii通入蒸气或热水进行加热，溶液经过加热管时，溶液的外部和内部分别由加热管和电加热棒进行加热，加热效率高且均匀，第一凹部对流过加热管的溶液造成扰动，使溶液混合均匀，温度也更均匀，溶液从出液口出来后，经过混合均温装置，混合均温装置上设置有收缩的喉管部，溶液流经喉管部时，受挤压和扰动，流速本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述罐体的两外侧面固定有一组对称的支撑凸耳，支撑凸耳架设在所述罐体架上，所述称重传感器设置在支撑凸耳的底部。
3.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述罐体的上端设置有罐盖，所述驱动装置固定在罐盖上，罐盖上开设有所述第一进料管和所述第二进料管通过的伸入孔，所述第一进料管和所述第二进料管不与罐盖接触。
4.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述驱动装置包括电机和减速器，电机的转轴与减速器的输入轴通过联轴器连接，减速器的输出轴通过联轴器II与所述搅拌轴连接；所述加热夹套相对的两外侧面上开设有错开的加热介质进口I和加热介质出口I。
5.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述锚式搅拌叶的外侧固定有用于刮除所述罐体内壁物料的刮除装置；刮除装置包括若干间隔布置的刮块，所述锚式搅拌叶两侧的刮块交错布置。
6.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特
7.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述连接管壳和所述中间管壳均为圆形管，所述第一端壳和所述第二端壳均为半球形；所述第一端壳、所述连接管壳、所述中间管壳和所述第二端壳之间均通过法兰连接；所述管体为矩形管或圆形管；所述隔板包括板体，板体上开设有若干用于避让矩形围合管的避让槽；所述第一凹部为环形凹部或半球形凹部，所述第二凹部为条形凹部或半球形凹部。
8.一氧化二氮制备的预处理方法，其特征在于：采用如权利要求1-7中任一项所述的一氧化二氮制备的预处理装置，将硝酸铵通过第一进料管导入到第一料筒中，水通过第二进料管导入到第二料筒中，硝酸铵和水经过挤料螺杆部的旋转初步混合后，从出料口排入到罐体中，电子流量计检测到加入的水量达到设定值时，关闭第二自动控制阀，称重传感器检测到加入的水和硝酸铵总重量达到设定值时，关闭第一自动控制阀，再由锚式搅拌叶和螺片式搅拌叶进行搅拌，搅拌的同时，加热夹套通入蒸气或热水进行加热，当硝酸铵全部溶解后，打开第三自动控制阀和泵，将溶液送入二次均热装置中，加热介质进口II通入蒸气或热水进行加热，溶液经过加热管时，溶液的外部和内部分别由加热管和电加热棒进行加热，加热效率高且均匀，第一凹部对流过加热管的溶液造成扰动，使溶液混合均匀，温度也更均匀，溶液从出液口出来后，经过混合均温装置，混合均温装置上设置有收缩的喉管部，溶液流经喉管部时，受挤压和扰动，流速也发生变化，使溶液混合均匀，温度也更均匀，最后将溶液进入三次均热装置，加热介质进口III通入蒸气或热水进行加热，溶液经过矩形围合管进行加热，第二凹部对流过矩形围合管的溶液造成扰动，使溶液混合均匀，温度也更均匀，溶液加热后从出液口II出来。
9.一氧化二氮制备的系统，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的一氧化二氮制备的预处理装置，还包括依次串接的熔化锅、反应器、冷凝器、一次水洗塔、二次水洗塔、一次碱洗塔、二次碱洗塔、三次水洗塔、四次水洗塔、压缩机、干燥器、冷却器和储罐，一氧化二氮制备的前端处理装置的出液口II与熔化锅的加料口连接。
10.一氧化二氮制备的方法，其特征在于：采用如权利要求9所述的一氧化二氮制备的系统，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述罐体的两外侧面固定有一组对称的支撑凸耳，支撑凸耳架设在所述罐体架上，所述称重传感器设置在支撑凸耳的底部。
3.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述罐体的上端设置有罐盖，所述驱动装置固定在罐盖上，罐盖上开设有所述第一进料管和所述第二进料管通过的伸入孔，所述第一进料管和所述第二进料管不与罐盖接触。
4.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述驱动装置包括电机和减速器，电机的转轴与减速器的输入轴通过联轴器连接，减速器的输出轴通过联轴器ii与所述搅拌轴连接；所述加热夹套相对的两外侧面上开设有错开的加热介质进口i和加热介质出口i。
5.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述锚式搅拌叶的外侧固定有用于刮除所述罐体内壁物料的刮除装置；刮除装置包括若干间隔布置的刮块，所述锚式搅拌叶两侧的刮块交错布置。
6.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述电加热棒和所述加热管之间的间隔为3-10mm，所述矩形围合管中间的孔道的高度为3-10mm。
7.如权利要求1所述的一氧化二氮制备的预处理装置，其特征在于：所述连接管壳和所述中间管壳均为圆形管，所述第一端壳和所述第二端壳均为半球形；所述第一端壳、所述连接管壳、所述中间管壳和所述第二端壳之间均通过法兰连接；所述管体为矩形管或圆形管；所述隔板包括板体，板体上开设有若干用于避让矩形围合管的避让槽；所述第一凹部为环形凹部或半球形凹部，所述第二凹部为条形凹部或半球形凹部。
【专利技术属性】
技术研发人员：袁其龙，吴俊睆，陈幼川，缪存基，
申请(专利权)人：福建优力特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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