[发明专利]一种微通道湿法磷酸制备电子级磷酸二氢铵的装置及方法

说明书

本发明公开了一种微通道湿法磷酸制备电子级磷酸二氢铵的装置及方法，包括外筒和正多边形内筒，外筒设有一端开口的腔体，腔体的截面形状为正方形，正多边形内筒转动设置在腔体内，正多边形内筒内设有微通道萃取腔，正多边形内筒的外接圆与外筒的腔体的内接圆同心设置，正多边形内筒的边数为偶数，正多边形内筒的两个对称侧壁分别连接有弹性伸缩水相管和弹性伸缩油相管，正多边形内筒的侧壁还连接有弹性伸缩物料管，外筒的两个对称侧壁开设有水相入口和油相入口，外筒的侧壁还开设有物料出口。使微通道萃取装置具有互换性，可更换相应的微通道模型制备出所需的溶剂，可便于研究不同微通道模型对萃取结果的影响，降低了设备投入成本以及研究成本。

技术领域

本发明涉及微通道萃取技术领域，具体为一种微通道湿法磷酸制备电子级磷酸二氢铵的装置及方法。

背景技术

湿法磷酸中含有大量杂质，如金属阳离子Fe3+、Al3+、Mg2+等、阴离子SO42-、SiF62-等，必须采用适当的分离除杂手段除去这些离子，方能制得合格的产品。通常的做法是用中和法来除去金属阳离子，利用中和过程中溶液pH的提高使金属阳离子水解得以除去，但在生产酸式磷酸盐时，溶液pH往往只能中和到4-4.5左右，在此pH下，绝大部份金属阳离子都被除去了，但仍有一部份金属阳离子在后续的浓缩、冷却结晶过程中形成水不溶物，造成产品水不溶物超标。这些水不溶物的主要成份是镁的磷酸盐，这是由于镁离子水解pH较高的缘故，因此在结晶之前需要采取其它方法把Mg2+除去，目前采用高效的二(2-乙基己基磷酸)（P204）为萃取剂，采用微通道溶剂萃取法来提取MAP溶液中的Mg2+杂质，从而实现生产高品质MAP的目的；微通道内的萃取操作具有试剂消耗量极少、扩散时间短和分析速度快等优势，还可以针对不同的需求设计出不同的微通道模型 ,如单一的“H”型、“Y”型、“T”型 ,以及复杂的网络型、二维通道、三维通道等，根据所需磷酸二氢铵浓度的不同，采用的微通道模型也不同，同样的，利用微通道制备其他溶剂时，也需要根据制备溶剂的特性选择不同的微通道模型，而现有的微通道模型与萃取设备为一体式制造，其微通道模型不具备互换性，不能根据所需更换相应的微通道模型，只能整体制造或更换萃取设备，增加了微通道萃取制备的投入成本，同时，当需研究不同微通道模型或新的微通道模型对溶剂制备影响时，需要投入大量的微通道萃取设备，进一步地增加了设备的投入成本，给微通道研究带来了困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微通道湿法磷酸制备电子级磷酸二氢铵的装置及方法，使微通道萃取装置具有互换性，便于更换相应的微通道模型制备出所需的溶剂，同时便于研究不同微通道模型对萃取结果的影响，降低了设备投入成本以及研究成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种微通道湿法磷酸制备电子级磷酸二氢铵的装置及方法，包括外筒和正多边形内筒，所述外筒设有一端开口的腔体，所述腔体的截面形状为正方形，所述正多边形内筒转动设置在所述腔体内，所述正多边形内筒内设有微通道萃取腔，所述正多边形内筒的外接圆与所述外筒的腔体的内接圆同心设置，所述正多边形内筒的边数为偶数，所述正多边形内筒的一侧壁连接有弹性伸缩水相管，所述正多边形内筒与所述弹性伸缩水相管相对的侧壁连接有弹性伸缩油相管，所述正多边形内筒的侧壁还连接有弹性伸缩物料管，所述外筒的一侧壁开设有水相入口，所述外筒与所述水相入口相对的侧壁开设有油相入口，所述外筒的侧壁还开设有物料出口；

旋转所述正多边形内筒使弹性伸缩水相管位于水相入口内、弹性伸缩油相管位于油相入口内时，所述弹性伸缩物料管呈压缩状态抵接在所述外筒的内壁上；

旋转所述正多边形内筒使弹性伸缩物料管位于物料出口内时，所述弹性伸缩水相管和弹性伸缩油相管均呈压缩状态抵接在所述外筒的内壁上；

所述水相入口、油相入口和物料出口的开设高度各不相同；

所述正多边形内筒延伸至腔体外并固定有旋转盖；