CN107758745A - 一种三相氧化生产铬酸盐的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三相氧化生产铬酸盐的装置，由塔内分布有锥形塔盘 (9) 的连续液相氧化反应塔 (13)、稀释塔 (29)、转料桶(30)、固液分离器 (37)和管式换热器(38、39)组成。通过引入稀释塔，实现了铬酸盐的连续出料，连续稀释，同时通过稀释塔和固液分离器实现氢氧化钠（钾）、铬酸钠（钾）与铬渣的分离；气动流化塔反应后气体和稀释塔稀释后产生的大量的热，通过管式换热器将回收碱进行预热而后进入蒸发系统进行蒸发，从而大大降低蒸汽消耗，节能效果较显著。
Description
技术领域
本发明属于铬酸盐的制备装置，更详细地说是一种三相氧化生产铬酸盐的装置。
背景技术
铬酸盐是重要的无机化工原料，一般应用于化工、冶金工业、电镀、制革等行业。现有的铬酸盐工业化生产技术是在铬矿粉中加入碳酸钠和白云石、石灰石混合均匀后，在回转窑于 1000℃以上温度焙烧，反应后熟料经浸取得到铬酸钠碱性液。其有能耗高、铬收率低、污染严重，生产工人劳动强度高等不足之处。
在 CN101508466A，发明名称为“铬酸盐的高效、节能、清洁的制造方法”的文献中，公开了一种采用铬铁为原料，在高温高压碱液相中进行氧化熔出，经过降温降压后，固液分离，获得铬酸盐溶液、水和氧化铁、氧化铬的混合物。其有节能、无废气、无废渣、无废水产生等优点，其不足之处是在生产过程中，需在 4MP-22MP，最好是在 8MP-12MP 的高压的带搅拌器的高温高压反应釜内氧化溶出，有在生产工艺中增加了不安全的因素、密封材料要求性能高和不能连续生产等不足之处。
在 CN101481144A 和CN101659444A 发明名称为“一种铬铁矿制备铬酸钠的清洁生产方法”的文献中，公开了铬铁矿在 KOH-KNO3-H2O 介质中氧化性气体进行反应，硝酸盐只作为催化剂使用，反应后得到碱液、铬酸钠 ( 钾 ) 及铁渣的混合反应产物。混合反应产物经浸取、碱液与晶渣混合物的液固分离，铁渣与铬酸钠 ( 钾 ) 混合物的溶解，铁渣与铬酸钠 ( 钾 ) 溶液的固液分离，对铬酸钠 ( 钾 ) 进行蒸发结晶，并对得到的铬酸钠 ( 钾) 晶体淋洗与干燥后，制得铬酸钠 ( 钾 )，结晶母液与碱液一起进行循环使用，用于分解铬铁矿。其有反应温度低(280℃-400℃)，铬转化率高，渣中铬含量低、排渣量少，不会产生对环境有害的粉尘与废气污染等优点。其不足之处有生产工艺复杂、反应时间较长等。
鉴于以上技术之不足之处，本发明者们经多年锐意的研究，发现以氢氧化钠 (钾)和铬矿粉等为原料，在连续液相氧化反应塔内通入一定温度、压力的空气可以连续制备铬酸盐，而单纯的照搬高锰酸钾生产装置，稀释、氢氧化钠（钾）与铬酸钠（钾）分离以及固液分离等都比较困难，而且反应、稀释的热量不能得到有效利用，造成一定的能源浪费，至此完成了本发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产工艺简便、反应时间短、生产成本低的三相氧化生产铬酸盐的装置。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种三相氧化生产铬酸盐的装置，由塔内分布有锥形塔盘9的连续液相氧化反应塔13、稀释塔29、转料桶30 和固液分离器37组成，其中在连续液相氧化反应塔下部设置反应后的物料出口7，连续液相氧化反应塔反应后的物料出口7与稀释塔29的物料进口23连接，稀释塔29下端设有稀释塔出料口26，稀释塔29的稀释塔出料口26与转料桶(30)的转料桶进口31连接，转料桶30与固液分离器37连通。
进一步，所述装置还包括管式换热器，所述稀释塔 29通过稀释塔气体出口27、连续液相氧化反应塔13通过反应后的气体出口与管式换热器的气体进口连接。
进一步，所述管式换热器设置为两个，分别为一号管式换热器38和二号管式换热器39，所述一号管式换热器的气体进口40与连续液相氧化反应塔13的反应后的气体出口连接，一号管式换热器的气体出口42与二号管式换热器的气体进口44连接，一号管式换热器的物料进口43与二号管式换热器的物料出口45连接。
本发明的有益效果在于：
1、通过引入稀释塔，实现了铬酸盐的连续出料，连续稀释，同时通过稀释塔和固液分离器实现氢氧化钠（钾）、铬酸钠（钾）与铬渣的分离，为后续的氢氧化钠（钾）、铬酸钠（钾）的分离提供了条件；
2、气动流化塔反应后气体和稀释塔稀释后产生的大量的热，通过管式换热器将回收碱进行预热而后进入蒸发系统进行蒸发，从而大大降低蒸汽消耗，节能效果较显著。
附图说明
附图1是本发明的结构图
1. 气动流化塔压缩空气进气口；2. 气动流化塔反应后气体出口；3. 烟道气进口；4.烟道气出口；5.反应物料碱液进口；6.反应物料锰粉进口；7.反应后的物料出口；8.外加热所需要的夹套；9.主反应塔锥型塔盘；10.物料应急出口；11.压缩干净空气进口；12.压缩干净空气预热器；13. 连续液相氧化反应塔；14.副反应塔物料进口；15.副反应塔烟道气进口；16.副反应塔压缩空气进口；17.副反应塔锥型塔盘；18.副反应塔烟道气夹套及出口；19.副反应塔气体出口；20.排空管；21.副反应塔物料出口；22、副反应塔；23、稀释塔物料进口；24.稀释塔压缩空气进口；25.稀释塔洗渣水进口；26.稀释塔出料口；27、稀释塔气体出口；28.稀释塔锥型塔盘；29.稀释塔；30.转料桶；31.转料桶进口；32.转料桶出口；33.转料泵；34.沉降分离桶进口；35.沉降分离桶出口；36.沉降分离桶出口；37.沉降分离桶；38.一号管式换热器；39.二号管式换热器；40.一号管式换热器气体进口；41.一号管式换热器物料出口；42.一号管式换热器气体出口；43.一号管式换热器物料进口；44.二号管式换热器气体进口；45.二号管式换热器物料出口；46.二号管式换热器物料进口；47.二号管式换热器气体出口；48.消声器；49.消声器出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1，是本发明的一种三相氧化生产铬酸盐的装置，由塔内分布有锥形塔盘 9的连续液相氧化反应塔 13、稀释塔 29、转料桶30 和固液分离器 37组成，其中在连续液相氧化反应塔下部设置反应后的物料出口7，连续液相氧化反应塔反应后的物料出口7与稀释塔29的物料进口23连接，稀释塔29下端设有稀释塔出料口26，稀释塔29的稀释塔出料口26与转料桶30的转料桶进口31连接，转料桶30与固液分离器37连通。
进一步，所述装置还包括管式换热器，所述稀释塔 29通过稀释塔气体出口27、连续液相氧化反应塔13通过反应后的气体出口与管式换热器的气体进口连接。
进一步，实施例所述管式换热器设置为两个，分别为一号管式换热器38和二号管式换热器39，所述一号管式换热器38的气体进口40与连续液相氧化反应塔13的反应后的气体出口连接，一号管式换热器的气体出口42与二号管式换热器的气体进口44连接，一号管式换热器的物料进口43与二号管式换热器的物料出口45连接，二号管式换热器39还设有物料进口46和气体出口47。
实施例
连续液相氧化反应塔13反应生成的铬酸盐通过物料出口7连续出料至稀释塔29，通过稀释塔进口23实现连续出料，同时在稀释塔顶部洗渣水进口25用泵泵入洗渣水，在稀释塔底部压缩空气进口24通入压缩空气，物料在稀释塔里面实现连续稀释，并且实现固液的初步分离，稀释后的物料通过稀释塔出口26出至转料桶30通过泵泵入固液分离器37，实现了氢氧化钠（钾）、铬酸钠（钾）与铬渣的分离，为后续的氢氧化钠（钾）、铬酸钠（钾）的分离提供了条件，同时将连续液相氧化反应塔13反应后气体与稀释塔29稀释后产生的大量余热依次输送到管式换热器38和39，用于回收碱（氢氧化钠（钾）、铬酸钠（钾）的混合物）的预热，可将回收碱预热至75-85°C，而后进入蒸发系统进行蒸发，从而大大降低蒸汽消耗，节能效果较显著。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (3)
1.一种三相氧化生产铬酸盐的装置，其特征在于由塔内分布有锥形塔盘 (9) 的连续液相氧化反应塔 (13)、稀释塔 (29)、转料桶(30) 和固液分离器 (37)组成，其中在连续液相氧化反应塔下部设置反应后的物料出口(7)，连续液相氧化反应塔反应后的物料出口(7)与稀释塔(29)的物料进口(23)连接，稀释塔(29)下端设有稀释塔出料口(26)，稀释塔(29)的稀释塔出料口(26)与转料桶(30)的转料桶进口(31)连接，转料桶(30)与固液分离器(37)连通。
2.根据权利要求1所述的一种三相氧化生产铬酸盐的装置，其特征在于，所述装置还包括管式换热器，所述稀释塔 (29)通过稀释塔气体出口(27)、连续液相氧化反应塔(13)通过反应后的气体出口与管式换热器的气体进口连接。
3.根据权利要求2所述的一种三相氧化生产铬酸盐的装置，其特征在于，所述管式换热器设置为两个，分别为一号管式换热器(38)和二号管式换热器(39)，所述一号管式换热器的气体进口(40)与连续液相氧化反应塔(13)的反应后的气体出口连接，一号管式换热器的气体出口(42)与二号管式换热器的气体进口(44)连接，一号管式换热器的物料进口(43)与二号管式换热器的物料出口(45)连接。
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