磷化氫快速生成方法及裝置的製作方法

2023-11-01 18:50:32 2

專利名稱：磷化氫快速生成方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種磷化氫快速生成方法及裝置，特別是關於一種快速、簡便、安全且清理容易的磷化氫生成方法，以及配合該方法的裝置。
背景技術：
人類為免除農作物受病蟲害的影響，在農作物的種植、採收，甚至是儲藏運銷都有配合化學藥劑使用，以免辛苦的成果變成了害蟲或鼠類食下的犧牲品，於是各種不同程度、功效的農藥殺蟲劑便逐一被研發上市。
由於溴化甲烷(Methyl Bromide，CH3BR)的毒性對於各齡期的害蟲都有效用，且滲透力強，因此被廣泛地應用在各種領域上防治蟲害，諸如書物保存、植物生長及農產運銷上，然而，溴化甲烷對於人體的皮膚、眼睛、呼吸系統甚至內臟均會造成直接且快速的傷害，也會有致癌的可能，再者，溴化甲烷也會使臭氧層中的臭氧被分解，造成臭氧層的稀薄及破洞，而臭氧層的破洞已是全人類共同的問題，雖然溴化甲烷的殺蟲效果顯著，一時之間並無法查找合適的替代品，但聯合國環保組織仍在1996年便決議逐步減少溴化甲烷等物的產量及用量，溴化甲烷對於地球的危害，由此可見一斑。
殺蟲效果顯著的溴化甲烷尤如一把兩面刃，其危害性也很大，因此業界已研發出了以磷化氫(Phosphine，PH3)做為替代物，而現行的磷化氫使用方法，大多將磷化鋁(Aluminium phosphide，AlP)錠分開置放在倉儲空間中，使磷化鋁與空氣中水分反應後釋出氣態的磷化氫及殘留下固態的氫氧化鋁(Aluminium，Al(OH)3)；也有人使用磷化鎂(phosphide，Mg3P2)錠，其特性與磷化鋁錠相仿，與水反應後將釋出氣態的磷化氫及殘留下固態的氫氧化鎂(Magnesium Hydroxide，Mg(OH)2)；磷化氫對人體的危害較溴化甲烷輕，不殘留且沒有致癌危險，也不會破壞臭氧層，因此用以替代溴化甲烷是一個不錯的選擇；然而此種採用人工投藥，在倉儲空間地面上置放磷化鋁(或磷化鎂)錠，使其與空氣中水分作用，而生成磷化氫的方式卻有以下幾個缺點有待解決1、此種方式殺蟲所需時間約需一星期，可用於保存期較長的大豆、黃豆、小麥等，但卻無法適用於保鮮期短的鮮花、水果上；再說，若減壓庫使用此種殺蟲方法，便會因殺蟲時間過長而降低減壓庫的使用率，使其成本提高。
2、一立方公尺大的空間，斟酌於不同的情況，約需要6～10片的磷化鋁或磷化鎂錠，但磷化鋁或磷化鎂錠不可堆棧置放，應一片片分開置放，在偌大的倉儲空間中，人工投藥曠日費時，實在不具經濟效益。
3、承上所述，人工投藥的方式除了耗費人力之外，稍有不慎就會對投藥人員造成傷害，因人工投藥需將每片磷化鋁或磷化鎂錠逐一放置，所以容易使投藥人員直接或間接沾染到磷化鋁(或磷化鎂)，或是吸入磷化氫，這樣也會對人體造成不良影響。
4、磷化鋁或磷化鎂錠在與水反應後除了生成磷化氫之外，也會殘留下白色粉末狀的氫氧化鋁或氫氧化鎂，雖然氫氧化鋁或氫氧化鎂對人體及農作物並無嚴重不良影響，但倉儲空間中遍地的白色粉末仍需要以人工方式加以清除，且若有反應不完全的磷化鋁或磷化鎂混合在其中，也會對清掃過程造成諸多不便。

發明內容本發明旨在解決上述殺蟲劑的製備方法及設備中造成毒害性強、使用率低及使用不方便等問題。
為解決上述問題，本發明提供一種磷化氫快速生成方法，主要包括(一)投入藥劑將反應物置入反應室內；(二)抽氣投藥後開啟抽氣閥，且保持在開啟狀態，故反應室內的氣體將持續的經由磷化氫純化系統，流向負壓的減壓庫，使反應室內的氧氣被排出，並使反應室保持在負壓狀態；(三)注入氮氣進氣閥開啟，由氮氣注入系統持續的向反應室注入氮氣，通過氮氣不活潑的特性避免磷化氫濃度過高的危險，並加速推動反應室內氣體導流，使氣體能更快速地被吸往減壓庫；(四)灑水以高壓灑水系統在反應室內加水；(五)清除反應完後，開啟反應室下端的殘渣排除系統，並以高壓灑水系統噴水衝刷反應室內的殘渣，使殘渣落入殘渣排除系統中，並將其排出。
本發明還提供一種實施前述方法的裝置，包括一槽體，該槽體內有一反應室，槽體上設有一投藥口供反應物投入，反應室下端連結有一殘渣排除系統，在反應室上側連結有一氮氣注入系統、一高壓灑水系統及一磷化氫純化系統，該磷化氫純化系統與一減壓庫連接，通過負壓狀態的減壓庫使反應室內氣體流經磷化氫純化系統並被純化，從而使反應室內生成的磷化氫吸入減壓庫倉儲空間。
與現有技術相較，本發明的磷化氫快速生成裝置的槽體連結有殘渣排除系統、磷化氫純化系統、氮氣注入系統及高壓灑水系統，該磷化氫純化系統連接於一減壓庫，而槽體內為一反應室，該反應室上設有一投藥口，藉此可將磷化鋁或磷化鎂等反應物錠投入反應室中，再由負壓的減壓庫吸氣，使反應室內的氣體經磷化氫純化系統純化，並在反應室內充氮灑水，使生成的磷化氫被導入減壓庫的倉儲空間內，待完成後再以高壓水柱衝刷殘渣，並以殘渣排除系統將殘渣排出；此種殺蟲方式約三小時便可完成，如此不僅可節省人工作業的時間，也可增加使用者的安全，且磷化氫的生成速度較快，可增加減壓庫的使用率，減少運銷成本，而作用完後的殘渣將由殘渣排除系統排出，不需另行清理，因此本發明實是一種相當具有實用性及進步性的發明，相當值得產業界來推廣，並公諸於社會大眾。本發明的方法簡便，安全，使用率高。


圖1是本發明的磷化氫快速生成裝置結構示意圖。
具體實施方式
本發明是有關於一種磷化氫快速生成方法及裝置，其中磷化氫快速生成裝置請參照圖1所示，該磷化氫快速生成裝置主要包括一防爆耐壓的槽體1，該槽體1內為一反應室10，而槽體1的反應室10的容積約莫200公升，也可視情況所需而設置為不同大小，該反應室10下段逐漸變窄並形成一漏鬥狀的椎形空間11，該椎形空間11底側設有加熱裝置12，而椎形空間11下端設有一可開、關的排出閥20，排出閥20的另一端則設有一殘渣排除系統2，該殘渣排除系統2可利用馬達21帶動推桿22而將反應後剩餘物質由排出口23排出；另外，在反應室10上側設有一抽氣口3、一進氣口4、一投藥口5及一入水口6。
該抽氣口3是連接於一磷化氫純化系統30，該磷化氫純化系統30是經由一抽氣閥31而連接於一減壓庫7，該減壓庫7倉儲空間內的氣壓是保持在負壓狀態，因此當抽氣閥31開啟時，反應室10、磷化氣純化系統30、減壓庫7的氣體可單向流通，因此氣體將往負壓的減壓庫7方向流動，而當氣體經過磷化氫純化系統30時將被純化，磷化氫之外的氣體將被排出於外，而磷化氫是被導入減壓庫的倉儲空間內，以發揮殺蟲功效。
該進氣口4上設有一進氣閥40，而進氣閥40另一端與氮氣注入系統41連接，通過該進氣閥40及氮氣注入系統41可控制氮氣注入槽體1的反應室10中，而進氣口4向反應室內延伸一管部42，該管部42末端的出口是位於椎形空間11靠近加熱裝置12附近，使氮氣注入系統41注入的氮氣可以被導引到椎形空間11底部，且由於氮氣的注入而會帶動生成的磷化氫被快速導流至磷化氫純化系統30，經純化後再被吸入減壓庫7的倉儲空間內。
該投藥口5中設有一投藥閥50，該投藥閥50開啟時可供使用者將磷化鋁或磷化鎂等反應物投入槽體1的反應室10中，而該投藥閥50關閉時可防止反應室10內的氣體逸出。
該入水口6上設有一水閥60，且入水口6沿伸至槽體1的反應室10內並形成一灑水管61，而入水口6另端則連接於一高壓灑水系統62上；如上所述為本發明的磷化氫快速生成裝置，其中該磷化氫純化系統30、氮氣注入系統41、高壓灑水系統62及減壓庫7是屬一般現有技術的結構。
而本發明的磷化氫快速生成方法是包括下列五個步驟(一)投入藥劑、(二)抽氣、(三)注入氮氣、(四)灑水、(五)清除等，以下就針對上述各步驟作進一步的剖析使用前該減壓庫7是保持在負壓狀態，而槽體1的反應室10為一密封狀態；(一)投入藥劑將投藥口5的投藥閥50開啟，投入適量的反應物(磷化鋁或磷化鎂)後再將投藥閥50關閉；(二)抽氣待投藥完成後，抽氣閥31將自動開啟，並在反應期間保持開啟狀態，故反應室10內的氣體將持續地經由磷化氫純化系統30，流向負壓的減壓庫7，如此可將反應室10內的氧氣排出，以防止磷化氫自燃，也可使反應室10保持在負壓狀態，以免隨後生成的磷化氫向外逸出，造成危害；(三)注入氮氣進氣閥40開啟，並由氮氣注入系統41經進氣口4及管部42，持續的向反應室10下端的椎形空間11注入氮氣，此舉是為了在磷化氫大量生成前便注入大量的氮氣，通過氮氣不活潑的特性避免磷化氫濃度過高的危險，且氮氣是被導入反應室10下端的椎形空間11，也可幫助反應室10內氣體導流，使反應室10底部的氣體被推向上，而吸入於減壓庫7內；(四)灑水短暫開啟水閥60，以高壓灑水系統62由灑水管61噴水，噴水後約五分鐘再次短暫開啟水閥60噴水，視情況所需而可以反覆噴水三到五次，短暫噴水的目的是為避免反應物反應過快，使磷化氫濃度過高而造成危險；(五)清除當反應物作用完畢，磷化氫也完全被導入減壓庫7後，便可關閉抽氣閥31，並開啟水閥60，使高壓灑水系統62由灑水管61噴出高壓水注，將反應室10內殘渣衝刷到反應室10下端的椎形空間11，將排出閥20打開，並啟動殘渣排除系統2，使反應室10內的殘渣衝入殘渣排除系統2內，而由推桿22將殘渣推擠到排出口23排出；當殘渣清除完畢後停止噴水，並啟動加熱裝置12以及開啟投藥閥50，通過加熱裝置12的熱量促使反應室10內水分由投藥口5蒸散，使反應室10保持乾燥，而後便可將投藥閥5及加熱裝置12關閉，以利再次使用。
本發明的方法為使反應物反應更完全，可在步驟(四)與步驟(五)間增設一加熱的程序，其目的與方式詳述如後。
加熱當反應進行約三十分鐘後，反應物與生成物逐漸達成動態平衡，使磷化氫生成速度趨緩，此時將啟動加熱裝置，以加快磷化氫的生成速度，避免反應物反應不完全；而在加熱約三十分鐘後，因反應室10內的氣體持續被吸入磷化氫純化系統30，並純化出磷化氫導入減壓庫7的倉儲空間內，且反應物已逐漸被作用殆盡，故可將進氣閥40關閉並停止加熱。
權利要求
1.一種磷化氫快速生成裝置，包括一槽體，其特徵在於該槽體內有一反應室，槽體上設有一投藥口供反應物投入，反應室下端連結有一殘渣排除系統，在反應室上側連結有一氮氣注入系統、一高壓灑水系統及一磷化氫純化系統，該磷化氫純化系統與一減壓庫連接，通過負壓狀態的減壓庫使反應室內氣體流經磷化氫純化系統並被純化，從而使反應室內生成的磷化氫吸入減壓庫倉儲空間。
2.如權利要求1所述的磷化氫快速生成裝置，其特徵在於在反應室底側設有加熱裝置。
3.如權利要求1所述的磷化氫快速生成裝置，其特徵在於該反應室下段逐漸收縮而形成一漏鬥狀椎形空間。
4.如權利要求1所述的磷化氫快速生成裝置，其特徵在於該氮氣注入系統是由一管部被導入反應室內下端，通過該氮氣的推動，使反應室內氣體更快速地被導引吸入減壓庫。
5.一種磷化氫快速生成方法，主要包括(一)投入藥劑將反應物置入反應室內；(二)抽氣投藥後開啟抽氣閥，且保持在開啟狀態，故反應室內的氣體將持續的經由磷化氫純化系統，流向負壓的減壓庫，使反應室內的氧氣被排出，並使反應室保持在負壓狀態；(三)注入氮氣進氣閥開啟，由氮氣注入系統持續的向反應室注入氮氣，通過氮氣不活潑的特性避免磷化氫濃度過高的危險，並加速推動反應室內氣體導流，使氣體能更快速地被吸往減壓庫；(四)灑水以高壓灑水系統在反應室內加水；(五)清除反應完後，開啟反應室下端的殘渣排除系統，並以高壓灑水系統噴水衝刷反應室內的殘渣，使殘渣落入殘渣排除系統中，並將其排出。
6.如權利要求5所述的磷化氫快速生成方法，其特徵在於該反應物為磷化鋁。
7.如權利要求5所述的磷化氫快速生成方法，其特徵在於該反應物為磷化鎂。
8.如權利要求5所述的磷化氫快速生成方法，其特徵在於在步驟(四)灑水與步驟(五)清除，二步驟的間增設一加熱步驟，該加熱步驟是當反應室內的化學反應趨緩時，以加熱裝置加熱，增加磷化氫生成速度，而後當反應物逐漸被用完畢後，關閉進氣閥並停止加熱。
9.如權利要求5所述的磷化氫快速生成方法，其特徵在於該步驟(五)清除當噴水衝刷完畢後，再以加熱裝置加熱，並開啟投藥口，使反應室內水分蒸乾，最後將投藥閥及加熱裝置關閉，以利再次使用。
全文摘要
一種磷化氫快速生成方法，主要包括有(一)投入藥劑、(二)抽氣、(三)注入氮氣、(四)灑水、(五)清除等五個步驟。實施該方法的裝置，主要包括一防爆耐壓槽體，該槽體連結有殘渣排除系統、磷化氫純化系統、氮氣注入系統及高壓灑水系統，其中該磷化氫純化系統並連接於一減壓庫，而槽體內是一反應室，反應室上設有一投藥口，由此可將反應物投入反應室中，再由負壓的減壓庫吸氣，使反應室內的氣體經磷化氫純化系統純化，並在反應室內充氮灑水，使生成的磷化氫被導入減壓庫內，待完成後再以高壓水柱衝刷，並以殘渣排除系統將殘渣排出；這樣可快速殺蟲並簡化人工操作的麻煩和危險。
文檔編號C01B25/00GK1594074SQ20041002713
公開日2005年3月16日 申請日期2004年5月3日 優先權日2004年5月3日
發明者陳弘毅 申請人:陳弘毅