專利名稱：帶加速濃縮與氧化結(jié)構(gòu)的聚鐵反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種處理工業(yè)廢硫酸液制備聚合硫酸鐵的化工反應(yīng)裝置。
隨著我國近代工業(yè)的高速發(fā)展，制藥、化工、機械、冶金等不同行業(yè)來源的工業(yè)廢硫酸液的污染治理急待解決，而城市污水及各種工業(yè)污水的處理量也日益增大，如何更有效地以廢治廢、提高環(huán)境保護的科學(xué)性則日益成為工業(yè)部門的一大課題。目前我國開始注重研究利用濃度低于10％的工業(yè)廢硫酸液制備聚合硫酸鐵(簡稱聚鐵)的有關(guān)化工反應(yīng)裝置?，F(xiàn)國內(nèi)開始采用一種由化學(xué)反應(yīng)釜、內(nèi)置式攪拌器、料斗和催化與廢酸計量器組成的《聚鐵攪拌式反應(yīng)器》，該結(jié)構(gòu)采用高速攪拌使氣液混合而限制了容器的大型化，用于生產(chǎn)需要多臺同時作業(yè)。我國專利CN2045381U針對攪拌器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材質(zhì)要求嚴(yán)、催化劑消耗量較大的情況，提出了一種由化學(xué)反應(yīng)器和泵、噴射器、催化罐的分散混合裝置組成的《聚合硫酸鐵循環(huán)噴射反應(yīng)器》的技術(shù)方案，該結(jié)構(gòu)采用循環(huán)噴射使氣液混合，能使氧化反應(yīng)速度加快，并能用混泥土制成大型化容器取代目前多臺生產(chǎn)作業(yè)的情況。
本實用新型的目的是針對上述裝置在催化氧化前還需對工業(yè)廢硫酸液投入大量硫酸亞鐵工業(yè)原料調(diào)整化學(xué)成份的情況、而提供一種將廢鐵屑浸泡氧化處理后的工業(yè)廢硫酸液濃縮到化學(xué)成份可進行催化氧化而水解、聚合成聚鐵的帶加速濃縮與氧化結(jié)構(gòu)的聚鐵反應(yīng)器。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的在帶有加熱夾層的搪玻璃反應(yīng)罐頂部設(shè)置抽吸硫酸亞鐵水溶液、氧氣、催化劑的管接口通道和連接外置循環(huán)的噴射器速流管與氧氣吸入室的管接口通道，底部設(shè)置出口通道與循環(huán)泵進口連接，該循環(huán)泵出口與噴射器噴嘴連接相間的三通處設(shè)置出料閘閥；在此基礎(chǔ)上，進一步將反應(yīng)罐頂部設(shè)置抽水蒸汽的管接口通道、并與外置濃縮的噴射器所帶閘閥的水蒸汽吸入室連接，該噴射器噴嘴與進口管可置于循環(huán)水中的濃縮泵出口連接。
按照上述方案制造的反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)緊湊、能使多項化工反應(yīng)工藝流程集中在一個罐內(nèi)進行，使一次性設(shè)備投資和運行成本比前述的裝置降低一倍以上；用廢鐵屑便可處理濃度在5％以上的工業(yè)廢硫酸液制備出聚鐵產(chǎn)品；以廢治廢，不需要大量的硫酸亞鐵工業(yè)原料即可處理其工廠的其它廢(污)水問題，使工業(yè)環(huán)境控制科學(xué)化，可獲得明顯的直接經(jīng)濟效益和良好的社會環(huán)保效益。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實用新型提出帶加速濃縮與氧化結(jié)構(gòu)的聚鐵反應(yīng)器。
下面結(jié)合
圖1祥細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的聚鐵反應(yīng)器的細(xì)節(jié)及工作情況。
該反應(yīng)器由帶加熱夾層(1)的六立方米以下容積的搪玻璃反應(yīng)罐(2)和循環(huán)噴射與濃縮噴射兩部份外圍結(jié)構(gòu)組成。反應(yīng)罐(2)頂部設(shè)置抽入硫酸亞鐵水溶液和吸入氧氣與催化劑的管接口通道(3、9、5)；循環(huán)噴射外圍結(jié)構(gòu)的噴射器(11)速流管和氧氣吸入室與反應(yīng)罐(2)頂部設(shè)置的管接口通道(7、8)連接；反應(yīng)罐(2)底部設(shè)置出口通道(17)與循環(huán)泵(19)進口(18)連接；循環(huán)泵(19)出口(22)則與噴射器(11)的噴嘴(10)連接、并在相間的三通連接處(20)設(shè)置成品出料用閘閥(21)。在此基礎(chǔ)上，反應(yīng)罐(2)頂部進一步設(shè)置專門抽出水蒸汽的管接口通道(6)、并與濃縮噴射外圍結(jié)構(gòu)中的噴射器(13)所帶閘閥(4)的水蒸汽吸入室連接；濃縮泵(15)的進口管(16)置于循環(huán)水中、出口(14)與噴射器(13)的噴嘴(12)連接；噴射器(13)的擴散管朝下而懸于循環(huán)水池的上空。噴射器(11、13)統(tǒng)一采用國產(chǎn)WL型多層噴嘴疊加的結(jié)構(gòu)，循環(huán)泵(19)與濃縮泵(15)則采用高速高揚程的普通的離心式結(jié)構(gòu)。
當(dāng)需要使用該聚鐵反應(yīng)器時，將經(jīng)過鐵屑露天池浸泡氧化形成的硫酸亞鐵FeSO4水溶液經(jīng)篩網(wǎng)過濾后通過管接口通道(3)抽入反應(yīng)罐(2)，通過夾層(1)加溫至100℃度后，打開閘閥(4)、啟動濃縮泵(15)使噴射器(13)通過循環(huán)水抽出反應(yīng)罐(2)內(nèi)產(chǎn)生的大量水蒸汽。當(dāng)硫酸亞鐵FeSO4水溶液達到一定濃度時關(guān)閉濃縮泵(15)和閘閥(4)，啟動循環(huán)泵(19)使反應(yīng)罐(2)內(nèi)負(fù)壓吸入通過管接口通道(5、9)進來的催化劑NaClO3和氧氣O2，經(jīng)噴射器(11)的引射作用，使氣液急劇混合乳化而反應(yīng)成Fe2(SO4)3，并經(jīng)繼續(xù)化學(xué)反應(yīng)而水解、聚合成聚鐵成品。這時打開出料閘閥(21)、啟動循環(huán)泵(19)便可將聚鐵成品抽出到反應(yīng)罐(2)外。
權(quán)利要求一種處理工業(yè)廢硫酸液制備聚合硫酸鐵的帶加速濃縮與氧化的聚鐵反應(yīng)器，在帶有加熱夾層(1)的搪玻璃反應(yīng)罐(2)頂部設(shè)置抽吸硫酸亞鐵水溶液、氧氣、催化劑的管接口通道(3、9、5)和連接外置循環(huán)的噴射器(11)速流管與氧氣吸入室的管接口通道(7、8)，底部設(shè)置出口通道(17)與循環(huán)泵(19)進口(18)連接，該循環(huán)泵(19)出口(22)與噴射器(11)噴嘴(10)連接、相間的三通處(20)設(shè)置出料閘閥(21)其特征在于進一步將反應(yīng)罐(2)頂部設(shè)置抽水蒸汽的管接口通道(6)、并與外置濃縮的噴射器(13)所帶閘閥(4)的水蒸汽吸入室連接，該噴射器(13)噴嘴(12)與進口管(16)可置于循環(huán)水中的濃縮泵(15)出口(14)連接。
專利摘要一種處理工業(yè)廢硫酸液制備聚合硫酸鐵的帶加速濃縮與氧化的聚鐵反應(yīng)器，其特點是該容器具有加速催化氧化的循環(huán)噴射結(jié)構(gòu)外，還設(shè)有抽水蒸汽的濃縮噴射結(jié)構(gòu)。該反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊，使多項化工反應(yīng)工藝流程集中化，利用廢鐵屑來進行處理濃度在5％以上的廢硫酸液即可制備出聚鐵，以廢治廢，使工業(yè)環(huán)境控制科學(xué)化。
文檔編號C01G49/14GK2084473SQ9121400
公開日1991年9月11日 申請日期1990年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月22日
發(fā)明者林光明, 鐘沖 申請人:重慶市建筑勘察設(shè)計研究院