磷化氢快速生成方法及装置.pdf

一种磷化氢快速生成方法，主要包括有：(一)投入药剂、(二)抽气、(三)注入氮气、(四)洒水、(五)清除等五个步骤。实施该方法的装置，主要包括一防爆耐压槽体，该槽体连结有残渣排除系统、磷化氢纯化系统、氮气注入系统及高压洒水系统，其中该磷化氢纯化系统并连接于一减压库，而槽体内是一反应室，反应室上设有一投药口，由此可将反应物投入反应室中，再由负压的减压库吸气，使反应室内的气体经磷化氢纯化系统纯化，并在反应室内充氮洒水，使生成的磷化氢被导入减压库内，待完成后再以高压水柱冲刷，并以残渣排除系统将残渣排出；这样可快速杀虫并简化人工操作的麻烦和危险。

1.  一种磷化氢快速生成装置，包括一槽体，其特征在于：该槽体内有一反应室，槽体上设有一投药口供反应物投入，反应室下端连结有一残渣排除系统，在反应室上侧连结有一氮气注入系统、一高压洒水系统及一磷化氢纯化系统，该磷化氢纯化系统与一减压库连接，通过负压状态的减压库使反应室内气体流经磷化氢纯化系统并被纯化，从而使反应室内生成的磷化氢吸入减压库仓储空间。

2.  如权利要求1所述的磷化氢快速生成装置，其特征在于：在反应室底侧设有加热装置。

3.  如权利要求1所述的磷化氢快速生成装置，其特征在于：该反应室下段逐渐收缩而形成一漏斗状椎形空间。

4.  如权利要求1所述的磷化氢快速生成装置，其特征在于：该氮气注入系统是由一管部被导入反应室内下端，通过该氮气的推动，使反应室内气体更快速地被导引吸入减压库。

5.  一种磷化氢快速生成方法，主要包括：
(一)投入药剂：将反应物置入反应室内；
(二)抽气：投药后开启抽气阀，且保持在开启状态，故反应室内的气体将持续的经由磷化氢纯化系统，流向负压的减压库，使反应室内的氧气被排出，并使反应室保持在负压状态；
(三)注入氮气：进气阀开启，由氮气注入系统持续的向反应室注入氮气，通过氮气不活泼的特性避免磷化氢浓度过高的危险，并加速推动反应室内气体导流，使气体能更快速地被吸往减压库；
(四)洒水：以高压洒水系统在反应室内加水；
(五)清除：反应完后，开启反应室下端的残渣排除系统，并以高压洒水系统喷水冲刷反应室内的残渣，使残渣落入残渣排除系统中，并将其排出。

6.  如权利要求5所述的磷化氢快速生成方法，其特征在于：该反应物为磷化铝。

7.  如权利要求5所述的磷化氢快速生成方法，其特征在于：该反应物为磷化镁。

8.  如权利要求5所述的磷化氢快速生成方法，其特征在于：在步骤(四)洒水与步骤(五)清除，二步骤的间增设一加热步骤，该加热步骤是当反应室内的化学反应趋缓时，以加热装置加热，增加磷化氢生成速度，而后当反应物逐渐被用完毕后，关闭进气阀并停止加热。

9.  如权利要求5所述的磷化氢快速生成方法，其特征在于：该步骤(五)清除当喷水冲刷完毕后，再以加热装置加热，并开启投药口，使反应室内水分蒸干，最后将投药阀及加热装置关闭，以利再次使用。

磷化氢快速生成方法及装置
【技术领域】
本发明是有关于一种磷化氢快速生成方法及装置，特别是关于一种快速、简便、安全且清理容易的磷化氢生成方法，以及配合该方法的装置。
【背景技术】
人类为免除农作物受病虫害的影响，在农作物的种植、采收，甚至是储藏运销都有配合化学药剂使用，以免辛苦的成果变成了害虫或鼠类食下的牺牲品，于是各种不同程度、功效的农药杀虫剂便逐一被研发上市。
由于溴化甲烷(Methyl Bromide，CH₃BR)的毒性对于各龄期的害虫都有效用，且渗透力强，因此被广泛地应用在各种领域上防治虫害，诸如书物保存、植物生长及农产运销上，然而，溴化甲烷对于人体的皮肤、眼睛、呼吸系统甚至内脏均会造成直接且快速的伤害，也会有致癌的可能，再者，溴化甲烷也会使臭氧层中的臭氧被分解，造成臭氧层的稀薄及破洞，而臭氧层的破洞已是全人类共同的问题，虽然溴化甲烷的杀虫效果显着，一时之间并无法查找合适的替代品，但联合国环保组织仍在1996年便决议逐步减少溴化甲烷等物的产量及用量，溴化甲烷对于地球的危害，由此可见一斑。
杀虫效果显著的溴化甲烷尤如一把两面刃，其危害性也很大，因此业界已研发出了以磷化氢(Phosphine，PH₃)做为替代物，而现行的磷化氢使用方法，大多将磷化铝(Aluminium phosphide，AlP)锭分开置放在仓储空间中，使磷化铝与空气中水分反应后释出气态的磷化氢及残留下固态的氢氧化铝(Aluminium，Al(OH)₃)；也有人使用磷化镁(phosphide，Mg₃P₂)锭，其特性与磷化铝锭相仿，与水反应后将释出气态的磷化氢及残留下固态的氢氧化镁(Magnesium Hydroxide，Mg(OH)₂)；磷化氢对人体的危害较溴化甲烷轻，不残留且没有致癌危险，也不会破坏臭氧层，因此用以替代溴化甲烷是一个不错的选择；然而此种采用人工投药，在仓储空间地面上置放磷化铝(或磷化镁)锭，使其与空气中水分作用，而生成磷化氢的方式却有以下几个缺点有待解决：
1、此种方式杀虫所需时间约需一星期，可用于保存期较长的大豆、黄豆、小麦等，但却无法适用于保鲜期短的鲜花、水果上；再说，若减压库使用此种杀虫方法，便会因杀虫时间过长而降低减压库的使用率，使其成本提高。
2、一立方公尺大的空间，斟酌于不同的情况，约需要6～10片的磷化铝或磷化镁锭，但磷化铝或磷化镁锭不可堆栈置放，应一片片分开置放，在偌大的仓储空间中，人工投药旷日费时，实在不具经济效益。
3、承上所述，人工投药的方式除了耗费人力之外，稍有不慎就会对投药人员造成伤害，因人工投药需将每片磷化铝或磷化镁锭逐一放置，所以容易使投药人员直接或间接沾染到磷化铝(或磷化镁)，或是吸入磷化氢，这样也会对人体造成不良影响。
4、磷化铝或磷化镁锭在与水反应后除了生成磷化氢之外，也会残留下白色粉末状的氢氧化铝或氢氧化镁，虽然氢氧化铝或氢氧化镁对人体及农作物并无严重不良影响，但仓储空间中遍地的白色粉末仍需要以人工方式加以清除，且若有反应不完全的磷化铝或磷化镁混合在其中，也会对清扫过程造成诸多不便。
【发明内容】
本发明旨在解决上述杀虫剂的制备方法及设备中造成毒害性强、使用率低及使用不方便等问题。
为解决上述问题，本发明提供一种磷化氢快速生成方法，主要包括：
(一)投入药剂：将反应物置入反应室内；
(二)抽气：投药后开启抽气阀，且保持在开启状态，故反应室内的气体将持续的经由磷化氢纯化系统，流向负压的减压库，使反应室内的氧气被排出，并使反应室保持在负压状态；
(三)注入氮气：进气阀开启，由氮气注入系统持续的向反应室注入氮气，通过氮气不活泼的特性避免磷化氢浓度过高的危险，并加速推动反应室内气体导流，使气体能更快速地被吸往减压库；
(四)洒水：以高压洒水系统在反应室内加水；
(五)清除：反应完后，开启反应室下端的残渣排除系统，并以高压洒水系统喷水冲刷反应室内的残渣，使残渣落入残渣排除系统中，并将其排出。
本发明还提供一种实施前述方法的装置，包括一槽体，该槽体内有一反应室，槽体上设有一投药口供反应物投入，反应室下端连结有一残渣排除系统，在反应室上侧连结有一氮气注入系统、一高压洒水系统及一磷化氢纯化系统，该磷化氢纯化系统与一减压库连接，通过负压状态的减压库使反应室内气体流经磷化氢纯化系统并被纯化，从而使反应室内生成的磷化氢吸入减压库仓储空间。
与现有技术相较，本发明的磷化氢快速生成装置的槽体连结有残渣排除系统、磷化氢纯化系统、氮气注入系统及高压洒水系统，该磷化氢纯化系统连接于一减压库，而槽体内为一反应室，该反应室上设有一投药口，藉此可将磷化铝或磷化镁等反应物锭投入反应室中，再由负压的减压库吸气，使反应室内的气体经磷化氢纯化系统纯化，并在反应室内充氮洒水，使生成的磷化氢被导入减压库的仓储空间内，待完成后再以高压水柱冲刷残渣，并以残渣排除系统将残渣排出；此种杀虫方式约三小时便可完成，如此不仅可节省人工作业的时间，也可增加使用者的安全，且磷化氢的生成速度较快，可增加减压库的使用率，减少运销成本，而作用完后的残渣将由残渣排除系统排出，不需另行清理，因此本发明实是一种相当具有实用性及进步性的发明，相当值得产业界来推广，并公诸于社会大众。本发明的方法简便，安全，使用率高。
【附图说明】
图1是本发明的磷化氢快速生成装置结构示意图。
【具体实施方式】
本发明是有关于一种磷化氢快速生成方法及装置，其中磷化氢快速生成装置请参照图1所示，该磷化氢快速生成装置主要包括一防爆耐压的槽体1，该槽体1内为一反应室10，而槽体1的反应室10的容积约莫200公升，也可视情况所需而设置为不同大小，该反应室10下段逐渐变窄并形成一漏斗状的椎形空间11，该椎形空间11底侧设有加热装置12，而椎形空间11下端设有一可开、关的排出阀20，排出阀20的另一端则设有一残渣排除系统2，该残渣排除系统2可利用马达21带动推杆22而将反应后剩余物质由排出口23排出；另外，在反应室10上侧设有一抽气口3、一进气口4、一投药口5及一入水口6。
该抽气口3是连接于一磷化氢纯化系统30，该磷化氢纯化系统30是经由一抽气阀31而连接于一减压库7，该减压库7仓储空间内的气压是保持在负压状态，因此当抽气阀31开启时，反应室10、磷化气纯化系统30、减压库7的气体可单向流通，因此气体将往负压的减压库7方向流动，而当气体经过磷化氢纯化系统30时将被纯化，磷化氢之外的气体将被排出于外，而磷化氢是被导入减压库的仓储空间内，以发挥杀虫功效。
该进气口4上设有一进气阀40，而进气阀40另一端与氮气注入系统41连接，通过该进气阀40及氮气注入系统41可控制氮气注入槽体1地反应室10中，而进气口4向反应室内延伸一管部42，该管部42末端的出口是位于椎形空间11靠近加热装置12附近，使氮气注入系统41注入的氮气可以被导引到椎形空间11底部，且由于氮气的注入而会带动生成的磷化氢被快速导流至磷化氢纯化系统30，经纯化后再被吸入减压库7的仓储空间内。
该投药口5中设有一投药阀50，该投药阀50开启时可供使用者将磷化铝或磷化镁等反应物投入槽体1的反应室10中，而该投药阀50关闭时可防止反应室10内的气体逸出。
该入水口6上设有一水阀60，且入水口6沿伸至槽体1的反应室10内并形成一洒水管61，而入水口6另端则连接于一高压洒水系统62上；
如上所述为本发明的磷化氢快速生成装置，其中该磷化氢纯化系统30、氮气注入系统41、高压洒水系统62及减压库7是属一般现有技术的结构。
而本发明的磷化氢快速生成方法是包括下列五个步骤：(一)投入药剂、(二)抽气、(三)注入氮气、(四)洒水、(五)清除等，以下就针对上述各步骤作进一步的剖析：
使用前该减压库7是保持在负压状态，而槽体1的反应室10为一密封状态；
(一)投入药剂：将投药口5的投药阀50开启，投入适量的反应物(磷化铝或磷化镁)后再将投药阀50关闭；
(二)抽气：待投药完成后，抽气阀31将自动开启，并在反应期间保持开启状态，故反应室10内的气体将持续地经由磷化氢纯化系统30，流向负压的减压库7，如此可将反应室10内的氧气排出，以防止磷化氢自燃，也可使反应室10保持在负压状态，以免随后生成的磷化氢向外逸出，造成危害；
(三)注入氮气：进气阀40开启，并由氮气注入系统41经进气口4及管部42，持续的向反应室10下端的椎形空间11注入氮气，此举是为了在磷化氢大量生成前便注入大量的氮气，通过氮气不活泼的特性避免磷化氢浓度过高的危险，且氮气是被导入反应室10下端的椎形空间11，也可帮助反应室10内气体导流，使反应室10底部的气体被推向上，而吸入于减压库7内；
(四)洒水：短暂开启水阀60，以高压洒水系统62由洒水管61喷水，喷水后约五分钟再次短暂开启水阀60喷水，视情况所需而可以反覆喷水三到五次，短暂喷水的目的是为避免反应物反应过快，使磷化氢浓度过高而造成危险；
(五)清除：当反应物作用完毕，磷化氢也完全被导入减压库7后，便可关闭抽气阀31，并开启水阀60，使高压洒水系统62由洒水管61喷出高压水注，将反应室10内残渣冲刷到反应室10下端的椎形空间11，将排出阀20打开，并启动残渣排除系统2，使反应室10内的残渣冲入残渣排除系统2内，而由推杆22将残渣推挤到排出口23排出；当残渣清除完毕后停止喷水，并启动加热装置12以及开启投药阀50，通过加热装置12的热量促使反应室10内水分由投药口5蒸散，使反应室10保持干燥，而后便可将投药阀5及加热装置12关闭，以利再次使用。
本发明的方法为使反应物反应更完全，可在步骤(四)与步骤(五)间增设一加热的程序，其目的与方式详述如后。
加热：当反应进行约三十分钟后，反应物与生成物逐渐达成动态平衡，使磷化氢生成速度趋缓，此时将启动加热装置，以加快磷化氢的生成速度，避免反应物反应不完全；而在加热约三十分钟后，因反应室10内的气体持续被吸入磷化氢纯化系统30，并纯化出磷化氢导入减压库7的仓储空间内，且反应物已逐渐被作用殆尽，故可将进气阀40关闭并停止加热。