專利名稱:微氣泡反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種化學(xué)反應(yīng)裝置,具體是指一種氣液反應(yīng)裝置,特別是指一種屬于氣體和液體反應(yīng)領(lǐng)域,并用于提高反應(yīng)速度的微氣泡反應(yīng)裝置。
背景技術(shù):
在傳統(tǒng)的氣液反應(yīng)的過程中,比如,有色冶金行業(yè)銅的粉料、廢銅線、銅皮、邊角料的溶解、空氣氧化除鐵工藝中二價(jià)鐵離子的氧化或者廢水處理或者化工、醫(yī)藥行業(yè)中的氣體與液體反應(yīng)的場所,一般是將氣體通過一根管通入鼓泡塔或反應(yīng)器的分布器內(nèi),其在槽底的分布器一般繞槽內(nèi)壁數(shù)圈,并在分布器的管上鉆有大量小孔,氣體通過小孔從氣管進(jìn)入溶液參加反應(yīng)。由于鉆削加工的鉆頭直徑限制,一般分布器的管上的小孔直徑都在幾個(gè)毫米以上,通過這些較大直徑的小孔進(jìn)入液體的氣體大部分以較大氣泡的形式向上運(yùn)動(dòng), 使得氣體與液體接觸不充分,接觸面積小,反應(yīng)速度慢,反應(yīng)效率低,此外,較大氣泡很容易從液中逸出,氣體利用率低。另外就是液體中的固體物質(zhì)容易堵塞出氣孔帶來設(shè)備故障。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足,而提供一種氣泡細(xì)小、氣液接觸面積大和氣體利用率高的微氣泡反應(yīng)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是包括有反應(yīng)筒體,所述的反應(yīng)筒體上設(shè)置有物料進(jìn)口、放空口和出渣口,所述的反應(yīng)筒體的底部設(shè)置有中空的微孔板,該微孔板通過微孔板進(jìn)氣管引出到反應(yīng)筒體外,該微孔板上部布置多根水平排列且一端封閉的微孔管, 且上述多根微孔管的另一端與匯液管接合,該匯液管通過引出管引出到反應(yīng)筒體外。通過本設(shè)置,利用了申請人在先研發(fā)的微孔管或微孔板(參見中國專利號200810184815. 4),由于微孔管或微孔板的平均微孔孔徑在5 lOum,因此通過在微孔管或微孔板中鼓氣,所產(chǎn)生的氣泡都非常細(xì),是傳統(tǒng)設(shè)備氣泡的1/10 1/100左右,大大增加了單位氣相的接觸面積。另外,本發(fā)明,通過將多根一端封閉的微孔管,另一端通過匯液管匯合,再通過引出管引出到反應(yīng)筒體外的裝置,通氣時(shí),從引出管鼓氣進(jìn)入到微孔管產(chǎn)生微小氣泡,而當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí),可以通過對反應(yīng)筒體加壓或者在引出管外接氣動(dòng)隔膜閥或者真空泵,將筒體內(nèi)的溶液經(jīng)微孔管的微孔進(jìn)行精密過濾,再通過匯液管和引出管引出,保證了引出后的溶液的潔凈, 并減少了后續(xù)的過濾和澄清工序,極大地節(jié)約了時(shí)間和成本,提高了生產(chǎn)效率。進(jìn)一步設(shè)置是所述的反應(yīng)筒體內(nèi)相對于微孔管的上部設(shè)置有攪拌器。通過本設(shè)置,使得氣液反應(yīng)更加均勻,而且攪拌器設(shè)置在微孔管的上部時(shí),由攪拌器下方的微孔板和微孔管產(chǎn)生的氣泡向上運(yùn)動(dòng)時(shí),被快速轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌器攪拌槳打碎成更細(xì)小的氣泡,提高傳質(zhì)效率與反應(yīng)速度。進(jìn)一步設(shè)置是所述的微孔板與反應(yīng)筒體的底部形狀以及尺寸相適配設(shè)置。進(jìn)一步設(shè)置是所述的反應(yīng)筒體的底部設(shè)置有用于將反應(yīng)筒體底部封閉的下平蓋, 且該下平蓋通過法蘭與反應(yīng)筒體的側(cè)部法蘭密封連接。
進(jìn)一步設(shè)置是所述的筒體內(nèi)設(shè)置有加熱器和/或熱盤管。本設(shè)置還可以是所述的筒體外設(shè)置有熱夾套。本設(shè)置用于對反應(yīng)筒體內(nèi)的溶液進(jìn)行加熱升溫,提高反應(yīng)效率。進(jìn)一步設(shè)置是所述的反應(yīng)筒體的出渣口設(shè)置在反應(yīng)筒體的底部,且該出渣口上設(shè)置有氣動(dòng)排渣閥。進(jìn)一步設(shè)置是所述的反應(yīng)筒體外設(shè)置有液位計(jì)。本設(shè)置,用于實(shí)時(shí)觀察反應(yīng)筒體內(nèi)的液位。 進(jìn)一步設(shè)置是所述反應(yīng)筒體上設(shè)置有管道接口。下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步介紹。
圖1本發(fā)明具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2本發(fā)明具體實(shí)施方式
I部放大圖3本發(fā)明具體實(shí)施方式
原理示意圖; 圖4微孔板結(jié)構(gòu)示意圖1 ; 圖5微孔板結(jié)構(gòu)示意圖2 ; 圖6微孔板結(jié)構(gòu)示意圖3。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述,只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明,不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定,該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。如圖1-3所示的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
,包括有反應(yīng)筒體1,本實(shí)施例所述的反應(yīng)筒體優(yōu)選為立式的圓柱設(shè)備,其可以直接在現(xiàn)有的密閉加壓釜、敞口加壓釜或反應(yīng)浸出槽加以改裝,本實(shí)施例所述的反應(yīng)筒體1上設(shè)置有物料進(jìn)口 11、放空口 12和出渣口,物料進(jìn)口 11用于投入固相(粉狀或顆粒狀等)的物料,放空口 12用于反應(yīng)筒體內(nèi)氣體的放空或者也可以在通過該放空口 12處安裝視鏡或者檢測溶液pH值、液相濃度和溫度等參數(shù),所述的出渣口設(shè)置在反應(yīng)筒體1的底部,且該出渣口上設(shè)置有氣動(dòng)排渣閥13,便于在反應(yīng)完成后, 并待液相壓干,然后打開最底部的氣動(dòng)排渣閥13把反應(yīng)筒體中的渣子排到機(jī)外,完成一個(gè)流程。本實(shí)施例所述的反應(yīng)筒體1的底部設(shè)置有中空的微孔板14,該微孔板14通過微孔板進(jìn)氣管141引出到反應(yīng)筒體1外,該微孔板14上部布置多根水平排列且一端封閉的微孔管15,且上述多根微孔管15的另一端與匯液管16接合,該匯液管16通過引出管17引出到反應(yīng)筒體1外。本實(shí)施例所述的微孔板與反應(yīng)筒體的底部形狀以及尺寸相適配設(shè)置,以與目前常規(guī)的密閉加壓釜、敞口加壓釜或反應(yīng)浸出槽的尺寸相配合。本實(shí)施例上述微孔管或微孔板為本申請人在先研制,參見圖4-圖6的三種形式的微孔板均可應(yīng)用于本發(fā)明,其細(xì)節(jié)可參見中國專利號200810184815. 4,另外,也可從本申請人處購買。此外,本實(shí)施例為了提高反應(yīng)效率,所述的反應(yīng)筒體內(nèi)相對于微孔管的上部設(shè)置有攪拌器2。本實(shí)施例該攪拌器采用目前常規(guī)通用的電動(dòng)攪拌器,如圖1所示,圖中21為攪拌器的攪拌槳。另外,本實(shí)施例所述的反應(yīng)筒體1的底部設(shè)置有用于將反應(yīng)筒體底部封閉的下平蓋18,且該下平蓋18與反應(yīng)筒體的底部法蘭密封連接。此外,為了使得溶液溫度升高,提高反應(yīng)效率,所述的反應(yīng)筒體1內(nèi)設(shè)置有加熱器3和熱盤管4,所述的筒體外設(shè)置有熱夾套5。本實(shí)施例所述的反應(yīng)筒體1外可設(shè)置有液位計(jì)。用于實(shí)時(shí)觀察反應(yīng)筒體內(nèi)的液位。所述反應(yīng)筒體1上設(shè)置有管道接口 6,用于和其他設(shè)備管路。
權(quán)利要求
1.一種微氣泡反應(yīng)裝置,包括有反應(yīng)筒體,所述的反應(yīng)筒體上設(shè)置有物料進(jìn)口、放空口和出渣口,其特征在于所述的反應(yīng)筒體的底部設(shè)置有微孔板,該微孔板通過微孔板進(jìn)氣管引出到反應(yīng)筒體外,所述微孔板上部布置多根水平排列且一端封閉的微孔管,且上述多根微孔管的另一端與匯液管接合,該匯液管通過引出管引出到反應(yīng)筒體外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微氣泡反應(yīng)裝置,其特征在于所述的微孔板為一面有微孔另一面無微孔中間有氣液通道或二面都有微孔面或二面都有微孔面中間有氣液通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種微氣泡反應(yīng)裝置,其特征在于所述的反應(yīng)筒體內(nèi)相對于微孔管的上部設(shè)置有攪拌器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微氣泡反應(yīng)裝置,其特征在于所述的微孔板與反應(yīng)筒體的底部形狀以及尺寸相適配設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微氣泡反應(yīng)裝置,其特征在于所述的反應(yīng)筒體的底部設(shè)置有用于將反應(yīng)筒體底部封閉的下平蓋,且該下平蓋與反應(yīng)筒體的底部法蘭密封連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微氣泡反應(yīng)裝置,其特征在于所述的反應(yīng)筒體內(nèi)設(shè)置有加熱器和/或熱盤管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種微氣泡反應(yīng)裝置,其特征在于所述的反應(yīng)筒體外設(shè)置有熱夾套。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微氣泡反應(yīng)裝置,其特征在于所述的反應(yīng)筒體的出渣口設(shè)置在反應(yīng)筒體的底部,且該出渣口上設(shè)置有氣動(dòng)排渣閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種微氣泡反應(yīng)裝置,其特征在于所述的反應(yīng)筒體外設(shè)置有液位計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種微氣泡反應(yīng)裝置,其特征在于所述反應(yīng)筒體上設(shè)置有管道接口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微氣泡反應(yīng)裝置,包括有反應(yīng)筒體,所述的反應(yīng)筒體上設(shè)置有物料進(jìn)口、放空口和出渣口,所述的反應(yīng)筒體的底部設(shè)置有微孔板,該微孔板上部布置多根水平排列且一端封閉的微孔管,且上述多根微孔管的另一端與匯液管接合,該匯液管通過引出管引出到反應(yīng)筒體外。本發(fā)明具有氣泡細(xì)小、氣液接觸面積大和氣體利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01J19/18GK102160983SQ20111006549
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者宋志驥, 楊正修, 陳金富 申請人:溫州市東甌微孔過濾有限公司