CN113117632A - 一种焦亚硫酸钠生产装置 - Google Patents

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刘大华
徐延忠
陈任远
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Abstract

本发明公开了一种焦亚硫酸钠生产装置，包括反应结晶器、循环泵、晶体排出泵以及相应的管线，反应结晶器顶部带有射流装置，反应结晶器筒体侧面有循环液出口，该循环液出口与循环泵入口相连，循环泵出口与射流装置循环液入口相连，循环泵和反应结晶器间由管道连接形成循环回路，反应结晶器顶部还有除沫装置，反应后的气体从除沫器上部排出，反应结晶器下部设置有结晶排放装置，结晶排放装置设有晶体排出口，晶体排出口与晶体排出泵入口相连，反应结晶器筒体侧面设置检测仪表接口，用于反应物料温度、pH、密度监测；本发明集焦亚硫酸钠反应、结晶为一体，可连续运行，生成效率高，反应彻底，制得的产品粒度均匀、纯度好。

Description

一种焦亚硫酸钠生产装置
技术领域
本发明涉及一种焦亚硫酸钠生产装置，属于化工生产技术领域。
背景技术
我国是一个资源生产和消费大国，然而在生产和消费的同时，也产生了重大的环境问题。近年来，资源回收型脱硫技术得到大规模应用，如有机胺脱硫技术、活性炭脱硫技术，其脱硫副产物为SO2。传统方法是将SO2制成硫酸，由于国内现阶段硫酸产能过剩，市场需求受区域性影响较大，且硫酸难以贮存和运输，存在胀库风险，经济价值较低，而利用SO2生产焦亚硫酸钠可以实现良好的经济效益，不失为一种好方法。
传统生产焦亚硫酸钠的技术为：含二氧化硫气体依次通过三级鼓泡反应釜，生成焦亚硫酸钠晶体，再经离心分离，母液加纯碱制成碱液返回三级反应器，晶体去干燥即制得产品。由于传统工艺采用鼓泡反应器，气体阻力大，动力消耗较大；每个反应釜需要定期投切，气体压力波动大，操作繁琐；产品品质不稳定，结晶均匀度不佳；设备SO2散排量大，生产环境差。
发明内容
本发明提供一种焦亚硫酸钠生产装置用来克服现有技术中生产焦亚硫酸钠的品质不稳定，结晶均匀度不佳且设备SO2散排量大，生产环境差的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明公开了一种焦亚硫酸钠生产装置，包括结晶器，其顶部一侧设有除沫装置，另一侧设有喷射反应器，其下方设有晶体排出段，所述晶体排出段的一侧设有循环泵，其另一侧设有晶体排出泵。
进一步的，所述结晶器外壁的一侧设有用于定期向结晶器添加晶体料液的原料液接口，另一侧设有用于反应结晶工艺控制及反应程度监测的检测仪表接口。
进一步的，所述除沫装置的顶部设有反应尾气接口，其侧壁设有便于冲洗水流入的冲洗水接口，所述喷射反应器的顶部设有原料气接口，其侧壁设有循环液接口，所述晶体排出段的侧壁上设有晶体排出接口。
进一步的，所述结晶器、循环泵和喷射反应器依次相连形成第一闭合回路，SO2原料气和来自循环泵的原料纯碱液在喷射器内混合，反应后的气液混合物排入结晶器，之后反应尾气再经过除沫装置出去雾沫后排出，除沫装置为竖直布置的圆筒结构，内部设有填料或除雾器。
进一步的，所述喷射反应器采用文丘里结构，包括进气管、收缩管、喉管、扩张管及排出管，所述进气管、收缩管、喉管、扩张管及排除管依次相连，所述进气管、喉管及排出管均为圆柱管结构，所述收缩管和扩张管皆为锥形管结构。
进一步的，所述喷射反应器中收缩管收缩角度为10～60°，其扩张管扩张角度为5～30°，所述喷射反应器中进气管上部为进气口，进气管内部有喷淋装置，气体和液体均为自上而下喷入喉管，喉管内气速为10～50m/s，所述喷射反应器排出管伸出结晶器顶盖，其伸出长度为1000～4000mm。
进一步的，所述喷射反应器还带有其进气管内水冲洗结构；所述结晶器下部为收缩的锥面结构，其收缩的夹角为60～100°，锥面结构下部连接有一段沉降管，锥面结构和沉降管构成了晶体排出段，其底部与晶体排出泵相连，晶体排出泵通过管道与结晶器相连形成第二闭合回路，第二闭合回路设有支路，用于排出晶体料液。
本发明所达到的有益效果是：将反应过程、结晶过程耦合，在喷射反应器中气液充分接触，反应彻底再进入结晶器，结晶器底部还带有晶体排出结构，产品纯度高，且实现连续生产、稳态操作，各批次产品质量差异可控，装置结构简单、维修方便、阻力小、能耗低。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图。
图中：1、结晶器，101、SO2原料气，102、反应尾气，103、冲洗水，104、原料纯碱液，105、晶体料液，2、原料液接口，3、除沫装置，4、冲洗水接口，5、反应尾气接口，6、喷射反应器，7、原料气接口，8、循环液接口，9、循环泵，10、晶体排出段，11、晶体排出接口，12、晶体排出泵，13、检测仪表接口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，一种焦亚硫酸钠生产装置，包括结晶器1，其顶部一侧设有除沫装置3，另一侧设有喷射反应器6，其下方设有晶体排出段10，所述晶体排出段10的一侧设有循环泵9，其另一侧设有晶体排出泵12。
所述结晶器1外壁的一侧设有用于定期向结晶器添加晶体料液105的原料液接口2，另一侧设有用于反应结晶工艺控制及反应程度监测的检测仪表接口13。
所述除沫装置3的顶部设有反应尾气接口5，其侧壁设有便于冲洗水103流入的冲洗水接口4，所述喷射反应器6的顶部设有原料气接口7，其侧壁设有循环液接口8，所述晶体排出段10的侧壁上设有晶体排出接口11。
所述结晶器1、循环泵9和喷射反应器6依次相连形成第一闭合回路，SO2原料气101和来自循环泵9的原料纯碱液104在喷射器6内混合，反应后的气液混合物排入结晶器1，之后反应尾气102再经过除沫装置3出去雾沫后排出，除沫装置3为竖直布置的圆筒结构，内部设有填料或除雾器。
所述喷射反应器6采用文丘里结构，包括有进气管、收缩管、喉管、扩张管及排出管，所述进气管、收缩管、喉管、扩张管及排除管依次相连，所述进气管、喉管及排出管为圆柱管结构，所述收缩管和扩张管为锥形管结构。
所述喷射反应器6中收缩管的收缩角度为10～60°，其扩张管扩张角度为5～30°，所述喷射反应器6中进气管上部为进气口，进气管内部有喷淋装置，气体和液体均为自上而下喷入喉管，喉管内气速为10～50m/s，所述喷射反应器6的排出管伸出结晶器1的顶盖，其伸出长度为1000～4000mm。
所述喷射反应器6还带有其进气管内水冲洗结构；所述结晶器1下部为收缩的锥面结构，其收缩的夹角为60～100°，锥面结构下部连接有一段沉降管，锥面结构和沉降管构成了晶体排出段10，其底部与晶体排出泵12相连，晶体排出泵12通过管道与结晶器1相连形成第二闭合回路，第二闭合回路设有支路，用于排出晶体料液。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种焦亚硫酸钠生产装置，其特征在于，包括结晶器，其顶部一侧设有除沫装置，另一侧设有喷射反应器，其下方设有晶体排出段，所述晶体排出段的一侧设有循环泵，其另一侧设有晶体排出泵。
2.根据权利要求1所述的焦亚硫酸钠生产装置，其特征在于，所述结晶器外壁的一侧设有用于定期向结晶器添加晶体料液的原料液接口，另一侧设有用于反应结晶工艺控制及反应程度监测的检测仪表接口。
3.根据权利要求1所述的焦亚硫酸钠生产装置，其特征在于，所述除沫装置的顶部设有反应尾气接口，其侧壁设有便于冲洗水流入的冲洗水接口，所述喷射反应器的顶部设有原料气接口，其侧壁设有循环液接口，所述晶体排出段的侧壁上设有晶体排出接口。
4.根据权利要求1所述的焦亚硫酸钠生产装置，其特征在于，所述结晶器、循环泵和喷射反应器依次相连形成第一闭合回路，SO2原料气和来自循环泵的原料纯碱液在喷射器内混合，反应后的气液混合物排入结晶器，之后反应尾气再经过除沫装置出去雾沫后排出，除沫装置为竖直布置的圆筒结构，内部设有填料或除雾器。
5.根据权利要求1所述的焦亚硫酸钠生产装置，其特征在于，所述喷射反应器采用文丘里结构，包括进气管、收缩管、喉管、扩张管及排出管，所述进气管、收缩管、喉管、扩张管及排除管依次相连，所述进气管、喉管及排出管均为圆柱管结构，所述收缩管和扩张管皆为锥形管结构。
6.根据权利要求5所述的焦亚硫酸钠生产装置，其特征在于，所述喷射反应器中收缩管收缩角度为10～60°，其扩张管扩张角度为5～30°，所述喷射反应器中进气管上部为进气口，进气管内部有喷淋装置，气体和液体均为自上而下喷入喉管，喉管内气速为10～50m/s，所述喷射反应器排出管伸出结晶器顶盖，其伸出长度为1000～4000mm。
7.根据权利要求1所述的焦亚硫酸钠生产装置，其特征在于，所述喷射反应器还带有其进气管内水冲洗结构；所述结晶器下部为收缩的锥面结构，其收缩的夹角为60～100°，锥面结构下部连接有一段沉降管，锥面结构和沉降管构成了晶体排出段，其底部与晶体排出泵相连，晶体排出泵通过管道与结晶器相连形成第二闭合回路，第二闭合回路设有支路，用于排出晶体料液。
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