CN109295303B - 一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐 - Google Patents

一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种湿法石煤提钒吸附‑解吸罐，包括罐体，罐体内填充有颗粒状填充料，其特征在于，罐体顶面设置有插入罐体内的搅动管，搅动管插入罐体内的端部连接有通气管，通气管与搅动管连通，通气管管壁上设置有若干气孔且通气管远离搅动管的一端为密封端；罐体底部罐壁上设置有出液管，出液管穿过罐壁延伸到罐体内且与阻止填充料进入出液管的过滤组件连接。本发明在进行吸附‑解吸前，通过搅动管对填充料进行搅动和通气，能有效防止填充料发生板结；过滤组件能供液体物质通过，阻挡填充料，能够减少填充料的流失；水帽最大程度覆盖整个罐体底部，能够提高液体物质通过的速度，快速实现固液分离；在搅动的过程中不会对填充料及罐体造成破坏。

Description

一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐
技术领域
本发明涉及化工设备领域，尤其涉及一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐。
背景技术
湿法石煤提钒工艺中涉及用吸附树脂对反应液中的钒进行吸附，然后在将吸附的钒洗脱下来的工艺步骤，即吸附-解吸，一般采用化工反应罐进行。现有技术中，通常将吸附树脂加入到反应罐中，然后直接进行吸附-解吸作业，在实际操作过程中，随使用次数增加，反应罐中的吸附树脂(填充料)会发生板结现象，且在分离液体物质和吸附树脂(液体物质即反应液和洗脱液等)时，吸附树脂容易随之流失，造成吸附-解吸效果不佳，不适合用于湿法石煤提钒工艺。
因此，需要提供一种新型的反应罐以适用于湿法石煤提钒工艺。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，通过设置搅动管对罐体内填充料进行搅动，同时通气，使得填充料不会发生板结，同时设置有防止填充料流失的过滤组件，解决了现有技术中反应罐不适合用于湿法石煤提钒工艺吸附-解吸的问题。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，包括罐体，罐体材质为耐腐蚀的塑料，如聚丙烯塑料、聚四氟乙烯塑料等，罐体内填充有占罐体体积1/3～1/2的颗粒状填充料(阴离子交换树脂)，罐体顶面设置有插入罐体内的搅动管，搅动管外壁设置有弹性密封环，密封环与搅动管之间为滑动连接，罐体顶面开设有供密封环塞入的操作孔，密封环插入操作孔后被压缩实现对罐体的密封，密封环采用耐腐蚀硅胶制成；搅动管插入罐体内的端部连接有通气管，通气管与搅动管连通，通气管管壁上设置有若干气孔且通气管远离搅动管的一端为密封端；罐体底部罐壁上设置有出液管，出液管上还设置有阀门，出液管穿过罐壁延伸到罐体内且与阻止填充料进入出液管的过滤组件连接，过滤组件安装在罐体内且位于罐底。
上述技术方案中，过滤组件能够供罐体内液体物质进入出液管，同时阻挡填充料流失，搅动管连接至空气源(如空气压缩机)，通过操作搅动管，使得与之连接的通气管能对罐体内的填充料进行翻动，同时进行充气，防止填充料发生板结；气孔孔径小于填充料粒径，通气管采用耐腐蚀的橡胶材质制成，具有一定形变能力，在搅动过程中不会对填充料及罐体内壁造成破坏。
进一步地，过滤组件包括与出液管连接的主液管，主液管一端与出液管连通，主液管另一端水平延伸穿过罐底圆心且通过螺杆固定连接在罐壁上，主液管上还水平连接有与主液管连通的若干辅液管，主液管和辅液管上壁均开设有若干连接通孔，每一连接通孔均连接有阻挡填充料穿过连接通孔的水帽。
进一步地，水帽包括与连接通孔连通的连接管，连接管上端设置有上、下分布的两安装板且下方的安装板与连接管连接，安装板上设置有与连接管同轴心线的出液孔，位于上方的出液孔连接有顶盖；两安装板之间设置若干挡板，挡板与安装板相互垂直且挡板两端分别安装在安装板上，相邻挡板之间间隙宽度小于填充料直径。
进一步地，所有挡板在安装板上围成与出液孔同圆心的圆形且每一挡板在相邻挡板上具有垂直投影，每一挡板靠近出液孔的一侧沿顺时针分布使得相邻挡板之间形成过液区。
进一步地，挡板为规则长方形。
进一步地，挡板为弧形板，且其远离出液孔端宽度大于另一端宽度，更进一步地，挡板横截面由上壁、下壁、外壁和内壁围成，外壁远离出液孔，内壁靠近出液孔，内壁宽度小于外壁。
进一步地，上壁和下壁均为弧形，上壁的曲率半径大于下壁的曲率半径。
进一步地，通气管的密封端设置为圆锥形。
与现有的技术相比，本发明有以下有益之处：
1)在进行吸附-解吸作业前，通过搅动管对填充料进行搅动和通气，能有效防止填充料发生板结；
2)过滤组件能供液体物质通过，同时阻挡填充料，能够减少填充料的流失；
3)水帽最大程度覆盖整个罐体底部，能够提高液体物质通过的速度，快速实现固液分离；
4)采用耐腐蚀的塑料制成的罐体，不会发生生锈等损耗，使用寿命长于较现有技术中采用不锈钢制成的罐体；
5)在搅动的过程中不会对填充料及罐体造成破坏；
6)所需填充料的量较现有技术中的反应罐大大降低，由占罐体体积超过2/3降低到占罐体体积1/3～1/2，节约了填充料的使用量，且提高了吸附-解吸的效率。
附图说明
图1为本发明的实施例1和实施例2的外观结构示意图。
图2为本发明的实施例1和实施例2的内部结构示意图。
图3为本发明的实施例1和实施例2的过滤组件安装示意图。
图4为本发明的实施例1和实施例2的搅动管和通气管连接示意图。
图5为本发明的实施例1和实施例2的水帽外观结构示意图。
图6为本发明的实施例1的挡板在安装板上的位置示意图。
图7为本发明的实施例2的挡板在安装板上的位置示意图。
图8为本发明的实施例2的相邻三块挡板的俯视结构示意图。
图中：罐体1、填充料2、搅动管3、密封环4、通气管5、气孔6、密封端7、出液管8、阀门9、主液管10、螺杆11、罐壁12、辅液管13、水帽14、连接管15、安装板16、出液孔17、顶盖18、挡板19、过液区20、上壁21、下壁22、外壁23、内壁24、过滤组件25。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1至图6，一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，包括罐体1，罐体1材质为耐腐蚀的塑料，如聚丙烯塑料、聚四氟乙烯塑料等，罐体1内填充有占罐体1体积1/3～1/2的颗粒状填充料2(阴离子交换树脂)，罐体1顶面设置有插入罐体1内的搅动管3，搅动管3外壁23设置有倒锥台形弹性密封环4，密封环4与搅动管3之间为滑动连接，罐体1顶面开设有供密封环4塞入的操作孔，密封环4插入操作孔后被压缩实现对罐体1的密封，密封环4采用耐腐蚀硅胶制成；搅动管3插入罐体1内的端部连接有通气管5，通气管5与搅动管3连通，通气管5管壁上设置有若干气孔6且通气管5远离搅动管3的一端为密封端7，气孔6孔径小于填充料2粒径，通气管5采用耐腐蚀的橡胶材质制成且具有一定形变能力，在搅动过程中不会对填充料2及罐体1内壁24造成破坏；罐体1底部罐壁12上设置有出液管8，出液管8上还设置有阀门9，出液管8穿过罐壁12延伸到罐体1内且与阻止填充料2进入出液管8的过滤组件连接，过滤组件安装在罐体1内且位于罐底。
上述实施例中，过滤组件能够供罐体1内液体物质进入出液管8，同时阻挡填充料2流失，搅动管3连接至空气源(如空气压缩机)，通过操作搅动管3，使得与之连接的通气管5能对罐体1内的填充料2进行翻动，同时进行充气，防止填充料2发生板结；罐体1上部还设置有供液体物质进入罐体1的入口(未示出)。
优选地，过滤组件包括与出液管8连接的主液管10，主液管10一端与出液管8连通，另一端水平延伸穿过罐底圆心且通过螺杆11固定连接在罐壁12上，主液管10上还水平连接有与主液管10连通的若干辅液管13，主液管10和辅液管13上壁21均开设有若干连接通孔(未示出)，每一连接通孔均连接有阻挡填充料2穿过连接通孔的水帽14，辅液管13自由端向罐壁12靠近以最大程度地实现对罐底的覆盖。特别地，水帽14供液体物质通过，而将填充料2阻挡在罐体1内，同时水帽14最大程度覆盖整个罐体1底部，能够提高液体物质通过的速度，快速实现固液分离。
优选地，水帽14包括外管壁与连接通孔内壁24连通的连接管15，连接管15上端设置有上、下分布的两安装板16且下方的安装板16与连接管15连接，安装板16上设置有与连接管15同轴心线的出液孔17，位于上方的出液孔17连接有顶盖18；两安装板16之间设置若干挡板19，挡板19与安装板16相互垂直且挡板19两端分别安装在安装板16上，相邻挡板19之间间隙宽度小于填充料2直径。特别地，液体物质从挡板19之间的间隙进入到两安装板16和所有挡板19围成的空间内(即进入到水帽14内)，通过下方的安装板16流进连接管15，最终实现固液分离，同时，顶盖18与上安装板16之间为可拆卸连接，能够防止填充料2从上安装板16进入水帽14内，将顶盖18拆开可方便地对水帽14内进行清理。
优选地，所有挡板19在安装板16上围成与出液孔17同圆心的圆形且每一挡板19在相邻挡板19上具有垂直投影，每一挡板19靠近出液孔17的一侧沿顺时针分布使得相邻挡板19之间形成过液区20。特别地，相邻挡板19相错设置，能够使得挡板19的数量得以增加，进而增加过液区20的数量，进一步提升固液分离效率。
优选地，挡板19为规则长方形。
优选地，通气管5的密封端7设置为圆锥形，方便通气管5插入填充料2中。
实施例2
一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，除以下内容外，其余内容与实施例1相同，不同之处具体为：
请参阅图7至图8，挡板19为弧形板，且其远离出液孔17端宽度大于另一端宽度；
优选地，挡板19横截面由上壁21、下壁22、外壁23和内壁24围成，外壁23远离出液孔17，内壁24靠近出液孔17，内壁24宽度小于外壁23。特别地，这样设置形成的过液区20远离出液孔17的部分宽度小，靠近出液孔17的部分宽度大，液体物质进入后能够加快流动速度，提高固液分离效率。
优选地，上壁21和下壁22均为弧形，上壁21的曲率半径大于下壁22的曲率半径。特别地，这样设置形成的过液区20，液体物质进入后，能够随上壁21和下壁22的弧度形成旋流，进一步加快流动速度，提高固液分离效率。
使用实施例1和2提供的吸附-解吸罐进行湿法石煤提钒吸附-解吸在前，
将密封环4从操作孔中退出并滑动到远离罐体1位置，向下推动搅动管3使得通气管5插入填充料2中(初始状态时，通气管5未插入填充料2中)，启动空气源，然后在填充料2中上、下、左、右操作搅动管3以对全部填充料2进行搅动、通气，然后关闭空气源，将搅动管3向上抽出填充料2，将密封环4向下滑动重新塞入操作孔中，然后即可开始进行吸附-解吸作业。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，包括罐体，罐体内填充有颗粒状填充料，其特征在于，罐体顶面设置有插入罐体内的搅动管，搅动管插入罐体内的端部连接有通气管，通气管与搅动管连通，通气管管壁上设置有若干气孔且通气管远离搅动管的一端为密封端；罐体底部罐外壁上设置有出液管，出液管穿过罐壁延伸到罐体内且与阻止填充料进入出液管的过滤组件连接，过滤组件安装在罐体内且位于罐底；
其中，通气管采用耐腐蚀的橡胶材质制成；过滤组件包括与出液管连接的主液管，主液管一端与出液管连通，另一端水平延伸穿过罐底圆心且固定连接在罐壁上，主液管上还水平连接有与主液管连通的若干辅液管，主液管和辅液管上壁均开设有若干连接通孔，每一连接通孔均连接有阻挡填充料穿过连接通孔的水帽。
2.根据权利要求1所述的一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，其特征在于：水帽包括与连接通孔连通的连接管，连接管上端设置有上、下分布的两安装板且下方的安装板与连接管连接，安装板上设置有与连接管同轴心线的出液孔，位于上方的出液孔连接有顶盖；两安装板之间设置若干挡板，挡板与安装板互相垂直且挡板两端分别安装在安装板上，相邻挡板之间间隙宽度小于填充料直径。
3.根据权利要求2所述的一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，其特征在于：所有挡板在安装板上围成与出液孔同圆心的圆形且每一挡板在相邻挡板上具有垂直投影，每一挡板靠近出液孔的一侧沿顺时针分布使得相邻挡板之间形成过液区。
4.根据权利要求3所述的一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，其特征在于：挡板为规则长方形。
5.根据权利要求4所述的一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，其特征在于：挡板为弧形板，且远离出液孔端宽度大于另一端宽度。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，其特征在于：通气管的密封端设置为圆锥形。
7.根据权利要求6所述的一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，其特征在于：罐体材质为耐腐蚀的塑料。
8.根据权利要求7所述的一种湿法石煤提钒吸附-解吸罐，其特征在于：填充料占罐体体积1/3～1/2。
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