CN203591802U - 一种用于钛白粉废酸回收利用的反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于钛白粉废酸回收利用的反应器，其创新点在于：主要包括反应器壳体以及设置在其上的搅拌装置、铁粉加料装置，反应器壳体底部设置导向凸起，搅拌装置的搅拌桨叶采用由横杆两端设置竖叶的H形搪瓷桨叶；铁粉加料装置包括加料管、加料斗、定量卸料组件、安全截止阀、液位检测组件、补水管和液位控制器，通过定量卸料组件进行连续的物料供给，通过液位控制器控制加料管内的水位，确保水封正常工作。本实用新型优点在于：导向凸起的设置使得沉淀在反应器壳体底部的铁粉会分散到导向凸起的四周，而搅拌桨叶在转动时能够充分的搅拌该部分区域，进而确保反应充分。铁粉加料装置能够在实现定量加料的同时确保氢气无法泄漏，安全可靠。

Description

一种用于钛白粉废酸回收利用的反应器

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，特别涉及一种用于钛白粉废酸回收利用的反应器。

背景技术

钛白粉学名为二氧化钛， 钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，占全部白色颜料使用量的80%，被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。

目前钛白粉制造方法有两种：硫酸法(Sulphate Process)和氯化法(Chloride Process)。目前国内钛白粉厂家主要以硫酸法为主，其是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸氧钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品，此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。

在以硫酸法制备钛白粉的过程中，会产生副产品稀硫酸，稀硫酸的浓度在20~25%左右，目前国外通过浓缩设备将其浓缩到70%以上进行回收利用；而国内由于国内浓缩设备的结构、防腐材质限制，在浓缩时能耗大，且需要频繁的清洗，因此对该副产品的回收利用价值较低。而通过稀硫酸与铁屑、铁粉反应生成硫酸亚铁，既可以消耗稀硫酸，又可以生产硫酸亚铁等产品，达到环保与经济效益的双丰收。

铁粉与稀硫酸反应生产硫酸亚铁的过程中，会副产大量的氢气，而氢气易燃易爆，反应器的安全密封性很重要，另外，铁粉易沉积在反应器底部，降低反应效率，而目前的常规反应器无法很好的满足该要求，因此研发一种适用于钛白粉废酸回收利用的反应器势在必行。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种反应效果好且安全、可靠的用于钛白粉废酸回收利用的反应器。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种用于钛白粉废酸回收利用的反应器，其创新点在于：主要包括反应器壳体、搅拌装置、铁粉加料装置，一反应器壳体，反应器壳体为一由倒锥形筒体的上、下端设置顶板和底板构成的倒圆台形；顶板上设置加液管、铁粉加料装置和出气管，底板的中心设置有一半球形导料凸起，底板的非导料凸起区域具有一个放料口；一搅拌装置，包括搅拌轴、搅拌桨叶、驱动电机，搅拌轴垂直设置在反应器壳体内，搅拌轴上端伸出反应器壳体并与安装在反应器壳体顶端的驱动电机连接，搅拌轴的下端安装搅拌桨叶，该搅拌桨叶为一由横杆两端设置竖叶的H形搪瓷桨叶；一铁粉加料装置，包括加料管、加料斗、定量卸料组件、安全截止阀、液位检测组件、补水管和液位控制器；加料管垂直安装在反应器的顶部，加料管的上端设置加料斗，加料管中部设置定量卸料组件，该定量卸料组件具有一个驱动定量加料的伺服驱动电机，加料管底部安装安全截止阀；液位检测组件，包括上液位传感器、中液位传感器、下液位传感器、中液位传感器套管和下液位传感器套管，中液位传感器套管和下液位传感器套管均为一倾斜设置的管体，管体的上端设置中液位传感器、下液位传感器，管体的下端与加料管上部连通；上液位传感器设置在加料斗内；补水管的出水口位于加料斗的上方，补水管上具有一个补水电磁阀；液位控制器信号输入端与上、中、下液位传感器连接，液位控制器的信号输出端与补水电磁阀、安全截止阀、伺服驱动电机连接。

优选的，该定量卸料组件包括串接在加料管中部的圆柱形壳体，壳体内置有一水平方向的转轴，该转轴由伺服驱动电机驱动转动，转轴上设置有若干以转轴轴线为中心呈辐射形均匀分布的叶片，各叶片的外端紧贴壳体内壁。

本实用新型的优点在于：在反应器壳体的底部设置导向凸起，使得沉淀在反应器壳体底部的铁粉会分散到导向凸起的四周，而搅拌桨叶在转动时，能够充分的搅拌该部分区域，进而确保反应充分。而铁粉加料装置中由定量卸料组件进行铁粉的连续化投料，在加料管内充入水进行水封，避免氢气的溢出。通过液位检测组件的上、下液位传感器检测加料管、加料斗内的水位，并由液位控制器控制相应的补水电磁阀启闭，使得液位保持在一个安全的高度，确保实现水封；安全截止阀的设置可避免补水管无法顺利补水造成水封失效后氢气溢出，确保安全。另外，利用定量卸料组件的结构优势，避免水随铁粉快速流入反应器内，而中、下液位传感器设置在传感器套管内，可避免铁粉堆积在下液位传感器上造成误检测。

附图说明

图1为本实用新型中用于钛白粉废酸回收利用的反应器结构示意图。

图2为本实用新型中铁粉加料装置结构示意图。

具体实施方式

实施例

请参阅图1，本实用新型揭示了一种用于钛白粉废酸回收利用的反应器，

主要包括反应器壳体、搅拌装置、铁粉加料装置，

一反应器壳体，反应器壳体为一由倒锥形筒体12的上、下端设置顶板11和底板13构成的倒圆台形；顶板11上设置加液管16、铁粉加料装置2和出气管，底板13的中心设置有一半球形导料凸起14，底板13的非导料凸起区域具有一个放料口15。

一搅拌装置，包括搅拌轴31、搅拌桨叶32、驱动电机33，搅拌轴31垂直设置在反应器壳体内，搅拌轴31上端伸出反应器壳体并与安装在反应器壳体顶端的驱动电机33连接，搅拌轴31的下端安装搅拌桨叶33，该搅拌桨叶33为一由横杆两端设置竖叶的H形搪瓷桨叶，且该两竖叶位于导料凸起14的两侧。

一铁粉加料装置2，如图2所示，包括加料管21、加料斗22、定量卸料组件、安全截止阀24、液位检测组件、补水管26、补水电磁阀27和液位控制器28；

加料管21垂直安装在反应器的顶部，加料管11的上端设置加料斗22；该定量卸料组件具有一个驱动定量加料的伺服驱动电机232，安全截止阀24安装在加料管21的底部；液位检测组件包括上液位传感器251、中液位传感器252、下液位传感器253、中液位传感器套管254和下液位传感器套管255，中液位传感器套管254和下液位传感器套管255均为一倾斜设置的管体，管体的上端设置中液位传感器252、下液位传感器253，管体的下端与加料管21上部连通；上液位传感器251设置在加料斗22内；补水管26的出水口位于加料斗22的上方，补水管26上设置补水电磁阀27；液位控制器28信号输入端与上液位传感器251、中液位传感器252、下液位传感器253连接，液位控制器28的信号输出端与补水电磁阀27、安全截止阀24、伺服驱动电机232连接。

作为本发明更具体的实施方案：该定量卸料组件包括串接在加料管21中部的圆柱形壳体，壳体内置有一水平方向的转轴231，该转轴231由伺服驱动电机232驱动转动，转轴231上设置有若干以转轴轴线为中心呈辐射形均匀分布的叶片233，各叶片233的外端紧贴壳体内壁。

工作原理：

加料前，关闭安全截止阀，在加料斗内投入定量的铁粉，通过补水管在加料斗内加水进行液封，使得反应器内腔不与外界导通，当水位高度上液位传感器后，液位控制器控制补水电磁阀关闭；

连续投料时，打开安全截止阀，由伺服驱动电机驱动转轴转动，进而实现铁粉的连续投料；在连续投料过程中，部分水随着铁粉进入反应器内，水位下降；当水位低于中液位传感器后，液位控制器控制补水电磁阀打开进行补水，若不能够及时补水，使得水位低于下液位传感器后，液位控制器控制安全截止阀关闭，避免水封失效造成氢气溢出。

反应时，驱动电机带动搅拌桨叶转动，将铁粉与反应液充分搅拌混合，易沉淀的铁粉落在导向凸起上后通过导向凸起的斜面滑落到导向凸起的四周，再次被搅拌，进而确保所有铁粉均能够与反应液充分反应。

Claims (2)

1.一种用于钛白粉废酸回收利用的反应器，其特征在于：主要包括反应器壳体、搅拌装置、铁粉加料装置，

一反应器壳体，反应器壳体为一由倒锥形筒体的上、下端设置顶板和底板构成的倒圆台形；顶板上设置加液管、铁粉加料装置和出气管，底板的中心设置有一半球形导料凸起，底板的非导料凸起区域具有一个放料口；

一搅拌装置，包括搅拌轴、搅拌桨叶、驱动电机，搅拌轴垂直设置在反应器壳体内，搅拌轴上端伸出反应器壳体并与安装在反应器壳体顶端的驱动电机连接，搅拌轴的下端安装搅拌桨叶，该搅拌桨叶为一由横杆两端设置竖叶的H形搪瓷桨叶；

一铁粉加料装置，包括加料管、加料斗、定量卸料组件、安全截止阀、液位检测组件、补水管和液位控制器；加料管垂直安装在反应器的顶部，加料管的上端设置加料斗，加料管中部设置定量卸料组件，该定量卸料组件具有一个驱动定量加料的伺服驱动电机，加料管底部安装安全截止阀；液位检测组件，包括上液位传感器、中液位传感器、下液位传感器、中液位传感器套管和下液位传感器套管，中液位传感器套管和下液位传感器套管均为一倾斜设置的管体，管体的上端设置中液位传感器、下液位传感器，管体的下端与加料管上部连通；上液位传感器设置在加料斗内；补水管的出水口位于加料斗的上方，补水管上具有一个补水电磁阀；液位控制器信号输入端与上、中、下液位传感器连接，液位控制器的信号输出端与补水电磁阀、安全截止阀、伺服驱动电机连接。

2.根据权利要求1所述的用于钛白粉废酸回收利用的反应器，其特征在于：该定量卸料组件包括串接在加料管中部的圆柱形壳体，壳体内置有一水平方向的转轴，该转轴由伺服驱动电机驱动转动，转轴上设置有若干以转轴轴线为中心呈辐射形均匀分布的叶片，各叶片的外端紧贴壳体内壁。

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