CN114307895B - 一种高效高质硝亚反应系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型高效高质硝亚反应系统，该反应系统包括：反应釜，其包括筒形釜体以及连通设置在筒形釜体底部的锥形釜体，所述筒形釜体设有加料口与加水阀，所述加料口处设置有可开合的密封盖以保持反应釜内部的密闭状态；所述锥形釜体自上而下间隔设置有顶部出料口、中间出料口与底部出料口；进酸管，其通过进酸阀连通设置在筒形釜体的顶侧，测温套管，其贯穿该反应釜设置，所述测温套管用于容纳温度计以实时监测反应釜内部的温度。

Description

一种高效高质硝亚反应系统

技术领域

本发明涉及硝亚反应，具体涉及一种新型高效高质硝亚反应系统。

背景技术

硝亚作为生产氧化红的主要原料之一，主要是通过将铁皮和硝酸在反应釜中反应，生成硝亚，同时会产生大量热量。

原有硝亚制作反应釜多为敞口设备，无冷却装置，温度不易控制，反应慢，时间长，温度高，会进一步氧化产生高铁，质量差，反应周期加长后铁皮容易堆积压实，每一天只做一桶并需把桶内全部吊出来清洗一遍，再加入，周而复使，劳动强度大，不安全，铁皮浪费严重，成本高。

发明内容

第一方面，本发明提供一种新型高效高质硝亚反应系统，该反应系统包括：

反应釜，其包括筒形釜体以及连通设置在筒形釜体底部的锥形釜体，所述筒形釜体设有加料口与加水阀，所述加料口处设置有可开合的密封盖以保持反应釜内部的密闭状态；所述锥形釜体自上而下间隔设置有顶部出料口、中间出料口与底部出料口；

进酸管，其通过进酸阀连通设置在筒形釜体的顶侧，

测温套管，其贯穿该反应釜设置，所述测温套管用于容纳温度计以实时监测反应釜内部的温度；

冷却盘管，其在筒形釜体侧壁内部盘旋设置，冷却盘管的冷却水进口与冷却水出口设置在釜体侧壁上；冷却水进口与冷却水出口分别设有进水阀和出水阀；

循环泵，其包括离心泵以及安装在离心泵上的吸水管、循环管以及出料管，所述吸水管的自由端依次通过第一阀门和第二阀门与锥形阀体的顶部出料口连通；所述循环管通过第三阀门与锥形阀体的底部出料口连通；所述出料管设置有出料阀；

吸料管，其与锥形阀体的中间出料口连通设置，且该吸料管通过吸料阀与离心泵连接；

取样阀，其连通设置在锥形阀体的一侧；

所述硝亚反应系统执行如下反应过程：

1）确认反应系统完好，正常，开始生产，打开冷却水；

2）加铁皮，向反应釜加入铁皮，尽量加到满，高度略低于筒形釜体；

3）加自来水，打开加水阀，待加到预定刻度，关闭加水阀；

4）开启第一阀门、第二阀门，启动离心泵，开启第三阀门，水经由吸水管路通过离心泵泵入循环管，所述循环管将水泵入反应釜底部，以使得由于重力掉落在锥形附体底部的铁皮得以再次利用；

5）滴加硝酸，通过控制进酸阀的开度控制加酸的速度，控制反应温度不超过55℃；

6）结束硝亚合成，管壁冷却水，开启吸料阀和出料阀出料；

7）出料结束，关闭出料阀，停离心泵，阀门复位。

在一些实施例中，所述的反应系统还包括另一反冲通道，该反冲通道一端连接在循环管处于底部出料口与第三阀门之间的位置上，另一端通过第一中间阀和第二中间阀和离心泵连接；所述反冲通道位于该第一中间阀与第二中间阀的管段通过连通管和连通阀与吸水管位于第一阀门和第二阀门之间的管段连接；。

在一些实施例中，所述的反应釜还设有清渣口。

第二方面，本发明提供一种新型高效高质硝亚反应方法，该方法使用前述的反应系统，具体包括如下步骤：

1）确认反应系统完好，正常，开始生产，打开冷却水；

2）加铁皮，向反应釜加入铁皮，尽量加到满，高度略低于筒形釜体；

3）加自来水，打开加水阀，待加到预定刻度，关闭加水阀；

4）开启第一阀门、第二阀门，启动离心泵，开启第三阀门，水经由吸水管路通过离心泵泵入循环管，所述循环管将水泵入反应釜底部，以使得由于重力掉落在锥形附体底部的铁皮得以再次利用；

5）滴加硝酸，通过控制进酸阀的开度控制加酸的速度，控制反应温度不超过55℃；

6）结束硝亚合成，管壁冷却水，开启吸料阀和出料阀出料；

7）出料结束，关闭出料阀，停离心泵，阀门复位。

在一些实施例中，该方法还包括洗釜流程，具体包括：加水冲洗反应釜，并将洗反应釜的水通过离心泵泵入储料桶。

本发明提供的新型高效高质硝亚系统加装了冷却盘管，确保了硝亚制作的温度的精准控制，不产生高铁，加速了反应时间；

本发明提供的反应系统还增加了循环装置（利用离心泵打循环），有循环泵的作用铁皮不容易堆积压实，无需清桶，大大降低劳动强度，提高了铁皮利用率，从而提高质量，降低了成本；

同时洗釜水循环进入储料桶进行再次循环利用，减少了能源浪费和环境污染。

附图说明

图1为本发明提供的硝亚反应系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施方式提供一种新型高效高质硝亚反应系统，该反应系统包括：

反应釜1，其包括筒形釜体11以及连通设置在筒形釜体11底部的锥形釜体12，所述筒形釜体11设有加料口110与加水阀111，所述加料口110处设置有可开合的密封盖112以保持反应釜内部的密闭状态；所述锥形釜体12自上而下间隔设置有顶部出料口120、中间出料口121与底部出料口122；

进酸管2通过进酸阀21连通设置在筒形釜体11的顶侧，

测温套管3贯穿该反应釜1设置，所述测温套管3用于容纳温度计以实时监测反应釜1内部的温度；

冷却盘管5在筒形釜体11侧壁113内部盘旋设置，冷却盘管5的冷却水进口与冷却水出口设置在釜体侧壁上，冷却水进口与冷却水出口分别设有进水阀51和出水阀52；通过将外部的冷却水通过进水阀和出水阀引入冷却盘管，实现对釜体内部的冷却，解决了硝亚制作的温度过高产生高铁的技术问题。

循环泵包括离心泵61以及安装在离心泵61上的吸水管62、循环管63以及出料管60，所述吸水管62的自由端依次通过第一阀门621和第二阀门622与锥形阀体12的顶部出料口120连通；所述循环管63通过第三阀门630与锥形阀体12的底部出料口122连通；所述出料管60设置有出料阀601；如此，水通过吸水管泵入离心泵，并经由循环管泵入釜体底部，可以将位于釜体底部堆积压实的铁皮重新冲入反应釜中间与硝酸反应，极大降低了铁皮由于重力掉落在釜体底部无法利用的技术问题；同时，本发明的发明人发现，该离心泵与锥形釜体的底部能够更好起到冲击作用，而无法有效解决现有的常规筒形釜体出现的铁皮的压实问题；因此本发明将离心泵和锥形釜体配合，消除了铁皮压实问题；在实际生产中，原有的铁皮有百分之30左右得不到利用，工人需要每天将位于釜体底部的铁皮清除釜体外，铁皮利用率低，耗费人工；而经过循环泵将釜体内部的液体循环泵入锥形釜体底部后，基本未有铁皮剩余，减少了资源浪费。

此外，该循环泵将水循环泵入釜体底部，形成了类似搅拌的作用，提高了反应速率，减少了反应时间。

吸料管7，其与锥形阀体12的中间出料口121连通设置，且该吸料管7通过吸料阀70与离心泵61连接，用于硝亚反应结束后物料的输出。

取样阀8，其连通设置在锥形阀体12的一侧；

所述硝亚反应系统执行如下反应过程：

1）确认反应系统完好，正常，开始生产，打开冷却水；

2）加铁皮，向反应釜1加入铁皮，尽量加到满，高度略低于筒形釜体11；

3）加自来水，打开加水阀111，待加到预定刻度，关闭加水阀111；

4）开启第一阀门621、第二阀门622，启动离心泵61，开启第三阀门630，水经由吸水管62路通过离心泵61泵入循环管63，所述循环管63继而将水泵入反应釜1底部，以使得由于重力掉落在锥形附体12底部的铁皮得以再次利用；

5）滴加硝酸，通过控制进酸阀21的开度控制加酸的速度，控制反应温度不超过55℃；

6）结束硝亚合成，关闭冷却水，开启吸料阀70和出料阀601出料；

7）出料结束，关闭出料阀，停离心泵，阀门复位。

在一些实施例中，所述的反应系统还包括另一反冲通道8，该反冲通道8一端连接在循环管63处于底部出料口122与第三阀门630之间的位置上，另一端通过第一中间阀81和第二中间阀82和离心泵61连接；所述反冲通道8位于该第一中间阀81与第二中间阀82的管段通过连通管9与连通阀90与吸水管62位于第一阀门621和第二阀门622之间的管段连接；如此，该反冲通道可以与吸水管同时使用，提供多种循环进水管路；另一方面，如果其他反冲通道（吸水管62）发生堵塞时候，可以通过关闭阀门622,81，打开阀门90,82实现反冲，提供多种反冲通道。可以理解的是，本领域技术人员在此启发下，可以利用离心泵开发多种反冲通道，只要能够将水泵入釜体底部将铁皮反冲循环利用即可。

在一些实施例中，所述的反应釜还设有清渣口10。

第二方面，本发明提供一种新型高效高质硝亚反应方法，该方法使用前述的反应系统，具体包括如下步骤：

1）确认反应系统完好，正常，开始生产，打开冷却水；

2）加铁皮，向反应釜加入铁皮，尽量加到满，高度略低于筒形釜体；

3）加自来水，打开加水阀，待加到预定刻度，关闭加水阀；

4）开启第一阀门、第二阀门，启动离心泵，开启第三阀门，水经由吸水管路通过离心泵泵入循环管，所述循环管将水泵入反应釜底部，以使得由于重力掉落在锥形附体底部的铁皮得以再次利用；

5）滴加硝酸，通过控制进酸阀的开度控制加酸的速度，控制反应温度不超过55℃；

6）结束硝亚合成，管壁冷却水，开启吸料阀和出料阀出料；

7）出料结束，关闭出料阀，停离心泵，阀门复位。

在一些实施例中，该方法还包括洗釜流程，具体包括：加水冲洗反应釜，并将洗反应釜的水通过离心泵泵入储料桶。

本发明提供的新型高效高质硝亚系统加装了冷却盘管，确保了硝亚制作的温度的精准控制，不产生高铁，加速了反应时间；

本发明提供的反应系统还增加了循环装置（利用离心泵打循环），有循环泵的作用铁皮不容易堆积压实，无需清桶，大大降低劳动强度，提高了铁皮利用率，从而提高质量，降低了成本；

同时洗釜水循环进入储料桶进行再次循环利用，减少了能源浪费和环境污染。

示例性地，本发明提供一种新型高效高质硝亚反应步骤，具体包括如下操作步骤：（1） 开始生产：检查硝亚釜、管道、阀门（关闭状态）、离心泵等设备，确认完好、正常，开始生产。

（2） 加铁皮：通过加料口110向反应釜套筒内加入铁皮，尽量加到满桶，高度略低于内套筒。

（3） 加水自来水：打开加水阀111加水16.2立方，观察水表刻度变化，待达到16.2立方后，关闭1#阀门。

（4） 执行物料循环：开启第一阀门621与第二阀门622，启动离心泵61（启动泵之前要打开压力表阀门，正常循环后压力表示数保持稳定），开启第三阀门，物料开始循环。

（5） 执行物料冷却：开启进水阀51和出水阀52调整适当开度，向冷却盘管中充水，冷却物料。

（6） 滴加硝酸，开启进酸阀21并调节至适当开度，滴加硝酸，前期加酸开度可以适当放大，如反应液温度达到50度，调小阀门，放缓加酸，控制温度不超过55度。（配酸方法：分3次配酸，第一次酸27cm，水60cm，第二次酸27cm，水60cm，第三次酸19cm，水41cm。配酸桶与开口槽一致，待每次酸用完再泵入酸；

（7） 测pH值：每小时一次从取样阀8（锥中部DN25，丝扣球阀），取样时，先排去管道残留，然后接取样品）检测PH,并观察反应温度。

（8） 补加铁皮：每4小时观察铁皮消耗情况，并补加，注意铁皮不要露出液面。

（9） 测硝亚含量：加酸完毕后，每1小时测硝亚含量，最终浓度应接近10.0g/100ml。

（10） 结束硝亚合成：待pH达到3-4时，可以结束反应。

（11） 出料：关闭进水阀和出水阀停止物料冷却；开启出料阀601、吸料阀70、关闭第三阀门630、关闭第二阀门622、开启连通阀90、第一中间阀81阀门出料。观察离心泵出口压力表状态，当压力表示数出现跳动，离心泵出现抽空现象，出料结束，关闭出料阀601，停离心泵。

（12） 洗釜：加水冲洗反应釜内，外套筒，并将洗釜水泵入储料桶。完毕后关出料阀601，停离心泵61，其余所有阀门复位（关闭状态）。

（13） 结束生产，并切断所有设备电源，打扫卫生准备下一批次生产。

Claims (3)

1.一种高效高质硝亚反应系统，其特征在于，该反应系统包括：

反应釜，其包括筒形釜体以及连通设置在筒形釜体底部的锥形釜体，所述筒形釜体设有加料口与加水阀，所述加料口处设置有可开合的密封盖以保持反应釜内部的密闭状态；所述锥形釜体自上而下间隔设置有顶部出料口、中间出料口与底部出料口，冷却水进口与冷却水出口分别设有进水阀和出水阀，所述的反应釜还设有清渣口；

进酸管，其通过进酸阀连通设置在筒形釜体的顶侧，

测温套管，其贯穿该反应釜设置，所述测温套管用于容纳温度计以实时监测反应釜内部的温度；

冷却盘管，其在筒形釜体侧壁内部盘旋设置，冷却盘管的冷却水进口与冷却水出口设置在釜体侧壁上；

循环泵，其包括离心泵以及安装在离心泵上的吸水管、循环管以及出料管，所述吸水管的自由端依次通过第一阀门和第二阀门与锥形釜体的顶部出料口连通；所述循环管通过第三阀门与锥形釜体的底部出料口连通；所述出料管设置有出料阀；

吸料管，其与锥形釜体的中间出料口连通设置，且该吸料管通过吸料阀与离心泵连接；

取样阀，其连通设置在锥形釜体的一侧；

所述的反应系统还包括另一反冲通道，该反冲通道一端连接在循环管处于底部出料口与第三阀门之间的位置上，另一端通过第一中间阀和第二中间阀和离心泵连接；所述反冲通道位于该第一中间阀与第二中间阀的管段通过连通管和连通阀与吸水管位于第一阀门和第二阀门之间的管段连接；

所述硝亚反应系统执行如下反应过程：

1）确认反应系统完好，正常，开始生产，打开冷却水；

2）加铁皮，向反应釜加入铁皮，尽量加到满，高度略低于筒形釜体；

3）加自来水，打开加水阀，待加到预定刻度，关闭加水阀；

4）开启第一阀门、第二阀门，启动离心泵，开启第三阀门，水经由吸水管路通过离心泵泵入循环管，所述循环管将水泵入反应釜底部，以使得由于重力掉落在锥形釜体底部的铁皮得以再次利用；

5）滴加硝酸，通过控制进酸阀的开度控制加酸的速度，控制反应温度不超过55℃；

6）结束硝亚合成，关闭冷却水，开启吸料阀和出料阀出料；

7）出料结束，关闭出料阀，停离心泵，阀门复位。

2.一种高效高质硝亚反应方法，其特征在于，该方法使用权利要求1所述的反应系统，具体包括如下步骤：

1）确认反应系统完好，正常，开始生产，打开冷却水；

2）加铁皮，向反应釜加入铁皮，尽量加到满，高度略低于筒形釜体；

3）加自来水，打开加水阀，待加到预定刻度，关闭加水阀；

4）开启第一阀门、第二阀门，启动离心泵，开启第三阀门，水经由吸水管路通过离心泵泵入循环管，所述循环管将水泵入反应釜底部，以使得由于重力掉落在锥形釜体底部的铁皮得以再次利用；

5）滴加硝酸，通过控制进酸阀的开度控制加酸的速度，控制反应温度不超过55℃；

6）结束硝亚合成，关闭冷却水，开启吸料阀和出料阀出料；

7）出料结束，关闭出料阀，停离心泵，阀门复位。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括洗釜流程，具体包括：加水冲洗反应釜，并将洗反应釜的水通过离心泵泵入储料桶。