CN110339803A - 次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构 - Google Patents

次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构 Download PDF

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冯振华
朱雪松
刘仕通
刘平
高宏福
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/165—Hypophosphorous acid; Salts thereof

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Abstract

本发明公开的是一种次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构，包括反应釜，出气管，回流管，缓冲罐，缓冲罐出气管；其中缓冲罐设于反应釜的上方，缓冲罐的底部通过回流管连接反应釜的顶部回流入口，反应釜顶部的出气口通过出气管连接缓冲罐的侧面顶部，缓冲罐出气管设于缓冲罐的顶部上表面。所述的缓冲罐的底部为锥底，锥角α为25~35°，所述的回流管与水平方向倾斜角β大于45°；所述的出气管在缓冲罐的筒体上部沿着切线方向进入，切线位置在缓冲罐的筒体自下而上约三分之二到五分之四高度。本发明的优点：确保次磷酸钠反应产生的气体夹带料液在缓冲罐内实现有效分离，且缓冲罐使用后不堵塞，防止了跑料现象，并确保生产过程的安全进行。

Description

次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构
技术领域
本发明提出的是一种次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构，属于化工生产技术领域。
背景技术
次磷酸钠是一种在现代工业生产过程中广泛应用的强还原剂，与氧化剂接触能发生爆炸，主要用于化学镀、非金属材料表面金属化、水处理剂、抗氧化剂等领域。次磷酸钠生产主要原料为黄磷、液碱、氧化钙在反应釜中进行合成反应，反应液经过滤、除杂、次磷酸调PH值、浓缩、结晶和包装等工序，制得次磷酸钠晶体成品。
次磷酸钠反应过程中产生大量磷化氢气体，随着反应的进行，釜内温度逐渐升高，最终上升至100℃以上，在反应过程中同时还会有大量水汽产生，大量含有石灰乳液会随着磷化氢气体和水汽在釜内沸腾，因此需要在反应釜上设置缓冲罐，防止料液随着气体被带走，造成浪费；同时，次磷酸钠反应釜上设置的缓冲罐也要合理设计防止堵塞，起到安全保障的作用，及时确保反应产生的气体无障碍地输送出去。
专利申请号为CN201120285626.3的实用新型专利《一种次磷酸钠合成反应防冲料缓冲罐》的技术方案中提到反应釜上空配备了一只缓冲罐，根据本公司多年的生产经验总结，实践证明，上述椭圆形底部缓冲罐在使用初期效果不错，但随着使用时间的推移，缓冲罐下椭圆形封头处会大量积累石灰结垢，最终堵塞下回流管道，缓冲罐内反应液料无法回流入釜内，最终导致反应釜料液从顶部排空管跑料；一旦回流管堵塞严重，剧烈反应时，气体排出速度不快，釜内压力就会升高，增加生产过程中的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于解决现有次磷酸钠反应釜和缓冲罐结构存在的上述问题，提出一种次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构。
本发明的技术解决方案：次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构，包括反应釜，出气管，回流管，缓冲罐，缓冲罐出气管；其中缓冲罐设于反应釜的上方，缓冲罐的底部通过回流管连接反应釜的顶部回流入口，反应釜顶部的出气口通过出气管连接缓冲罐的侧面顶部，缓冲罐出气管设于缓冲罐的顶部上表面。
所述的缓冲罐的底部为锥底，锥角α为25~35°，所述的回流管与水平方向倾斜角β大于45°；所述的出气管在缓冲罐的筒体上部沿着切线方向进入，切线位置在缓冲罐的筒体自下而上约三分之二到五分之四高度。
本发明的优点：确保次磷酸钠反应产生的气体夹带料液在缓冲罐内实现有效分离，且缓冲罐使用后不堵塞，防止了跑料现象，并确保生产过程的安全进行。
附图说明
附图1是本发明次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构的结构示意图。
图中1 为反应釜，2为出气管，3为回流管，4为缓冲罐，5为缓冲罐出气管，α为缓冲罐锥底角度，β为回流管与水平线斜角。
具体实施方式
下面根据附图进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示的次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构，其结构包括反应釜1，出气管2，回流管3，缓冲罐4，缓冲罐出气管5；其中缓冲罐4设于反应釜1的上方，缓冲罐4的底部通过回流管连接反应釜1的顶部回流入口，反应釜1顶部的出气口通过出气管2连接缓冲罐4的侧面顶部，缓冲罐出气管5设于缓冲罐4的顶部上表面。
所述的缓冲罐4的底部为锥底，且最佳锥角α为25~35°；
所述的出气管2在缓冲罐4的筒体上部沿着切线方向进入，切线位置在缓冲罐4的筒体自下而上约三分之二到五分之四高度。
所述的回流管3与水平方向倾斜角β大于45°，确保料液回流入釜阻力小，流淌得更快，同时如果缓冲罐内有结垢脱落，固体块状物能随着料液快速进入釜内，减少回流管的堵塞。
缓冲罐底底部锥角α在25～35°之间最为合理。锥角过大，排液不畅、不快，容易有石灰结垢产生，最终堵塞下回流管。锥角过小，加工难度大，设备总高度较高，占用空间大。为证明上述结论，制作了不同底部锥角的缓冲罐，以9个月时间实验来对比，最终得出了最佳锥角的设计：
实验一：锥角90°：锥底有5~6毫米厚结垢，且有两三块稍大的结垢堵塞再下锥口，但管道液体仍然能顺利流出。
实验二：锥角60°：锥底有约2~3毫米厚度结垢，锥底管口处未发现块状结垢。
实验三：锥角45°：锥底有约1~2毫米厚度结垢，部分区域无结垢，锥底管口处未发现块状物。
实验四：锥角30°：锥底几乎无结垢，锥底管口处无块状结垢物。
实验五：锥角20°：锥底几乎无结垢，锥底管口处无块状结垢物。
通过上述实践证明实验四和实验五效果最佳，下锥底越小设备加工难度越大，而且设备越长，占用空间越大，因此综合考虑最佳锥角α为25~35°。
次磷酸钠反应釜出气管沿着缓冲罐切线方向进入，气体和料液在缓冲罐内旋转，对缓冲罐内壁起到冲刷的作用，使得缓冲罐内壁无法形成石灰结垢，液体由于流速下降，且重量较大沿着罐流入底部，通过回流管返回釜内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构，其特征是包括反应釜（1），出气管（2），回流管（3），缓冲罐（4），缓冲罐出气管（5）；其中缓冲罐（4）设于反应釜（1）的上方，缓冲罐（4）的底部通过回流管连接反应釜（1）的顶部回流入口，反应釜（1）顶部的出气口通过出气管（2）连接缓冲罐（4）的侧面顶部，缓冲罐出气管（5）设于缓冲罐（4）的顶部上表面。
2.根据权利要求1所述的次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构，其特征是所述的缓冲罐（4）的底部为锥底，锥角α为25~35°。
3.根据权利要求1所述的次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构，其特征是所述的出气管（2）在缓冲罐（4）的筒体上部沿着切线方向进入，切线位置在缓冲罐（4）的筒体自下而上约三分之二到五分之四高度。
4.根据权利要求1所述的次磷酸钠反应釜缓冲罐防堵塞结构，其特征是所述的回流管（3）与水平方向倾斜角β大于45°。
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