CN204911455U - 一种鼓泡氧化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种鼓泡氧化反应装置，包括具有密闭容腔的反应塔，反应塔的顶部设有液体入口、液体出口和气体出口，反应塔的底部设有气体入口和底流出口，液体出口连接有一出液管，出液管的进口端延伸至靠近密闭容腔底部的位置处，密闭容腔的底部安装有气体分布器，气体入口通过进气管与气体分布器相连，反应塔的外部设有加热水套，反应塔内还安装有搅拌装置。本实用新型具有结构简单、生产效率高、可连续化生产、可控制反应温度和反应时间的鼓泡氧化反应装置。

Description

一种鼓泡氧化反应装置

技术领域

本实用新型涉及一种鼓泡氧化反应装置。

背景技术

现有工业生产或废水处理的工艺中，经常采用加入一定的试剂以产生沉淀，再通过沉淀的分离来实现，现有试剂主要有碳酸盐、草酸盐、氯气和次氯酸钠等强氧化剂。然而，加入这些物质不仅提高了生产成本，而且可能会引入新的杂质，或者产生有毒气体。空气在自然界中广泛存在，其中含有大量的氧气，是一种清洁有效的氧化剂，不会造成二次污染，常作为废水处理或产品制备等工业生产的氧化剂。

目前，空气氧化法在废水除杂和氧化沉淀制备产品等生产过程具有一定的应用。气液反应过程中，气液的接触时间及接触面积是气液反应速率的主要因素。然而目前多数气液反应装置是上端进液、下端出液，反应接触时间不长，且多为间断式生产，效率不高。气液接触面积的关键在于气泡大小，一般的气体分布器或者曝气头放出的气体直径为0.5~1.0cm，气液接触面积小，导致空气的利用率偏低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、生产效率高、可连续化生产、可控制反应温度和反应时间的鼓泡氧化反应装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种鼓泡氧化反应装置，包括具有密闭容腔的反应塔，所述反应塔的顶部设有液体入口、液体出口和气体出口，所述反应塔的底部设有气体入口和底流出口，所述液体出口连接有一出液管，所述出液管的进口端延伸至靠近密闭容腔底部的位置处，所述密闭容腔的底部安装有气体分布器，所述气体入口通过进气管与气体分布器相连，所述反应塔的外部设有加热水套，所述反应塔内还安装有搅拌装置。

上述的鼓泡氧化反应装置，优选的，所述搅拌装置包括竖直贯穿安装于反应塔的顶壁上的转轴以及用于驱动转轴转动的旋转驱动件，所述转轴位于密闭容腔内的一段上安装有折叶搅拌桨和板式搅拌桨，所述折叶搅拌桨位于板式搅拌桨的上方。

上述的鼓泡氧化反应装置，优选的，所述旋转驱动件为电机或液压马达。

上述的鼓泡氧化反应装置，优选的，所述密闭容腔由圆柱腔和位于圆柱腔下方的倒锥型腔构成，所述圆柱腔的侧壁上设有沿竖直方向布置的挡板。

上述的鼓泡氧化反应装置，优选的，所述挡板的数量为四块，四块挡板均匀间隔布置于圆柱腔的四周侧壁上。

上述的鼓泡氧化反应装置，优选的，所述气体入口设于倒锥型腔的侧壁上，底流出口位于倒锥型腔的底部。

上述的鼓泡氧化反应装置，优选的，所述气体分布器包括固设于反应塔上的锥体，所述锥体的锥面上设有多个出气孔，所述锥体的内部设有与进气管连通的球形多孔气腔，所述球形多孔气腔通过细小气流通道与各出气孔连通。

上述的鼓泡氧化反应装置，优选的，所述密闭容腔内装设有温度探头。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的鼓泡氧化反应装置，可通过液体入口将液体通入到反应塔的密闭容腔中，通过气体入口和进气管将气体通入气体分布器，气体分布器再将气体以气泡形式向四周扩散释放到密闭容腔中的液体中，出液管的进口端延伸至靠近密闭容腔底部的位置处，使从液体入口加入的液体必须从顶部慢慢降到底部才能经出液管流出，能够大大延长液体与空气的接触时间，可有效控制反应塔中的气液充分反应，同时实现连续化生产；气体出口可将密闭容腔内反应产生的高温气体排出，配合加热水套可控制反应塔内的温度在指定范围内。该鼓泡氧化反应装置的结构简单、生产效率高、可连续化生产、可控制反应温度和反应时间，其可适用于各种空气氧化沉淀反应，如金属粉末的制备或合成，废水处理等。

附图说明

图1为本实用新型鼓泡氧化反应装置的剖视结构示意图。

图例说明：

1、反应塔；101、密闭容腔；1011、圆柱腔；1012、倒锥型腔；2、液体入口；3、液体出口；4、气体出口；5、气体入口；6、底流出口；7、出液管；8、气体分布器；9、进气管；10、转轴；11、旋转驱动件；12、折叶搅拌桨；13、板式搅拌桨；14、挡板；15、温度探头；16、加热水套。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的鼓泡氧化反应装置，包括具有密闭容腔101的反应塔1，反应塔1的顶部设有液体入口2、液体出口3和气体出口4，反应塔1的底部设有气体入口5和底流出口6，液体出口3连接有一出液管7，出液管7的进口端延伸至靠近密闭容腔101底部的位置处，密闭容腔101的底部安装有气体分布器8，气体入口5通过进气管9与气体分布器8相连，反应塔1的外部设有加热水套16，用于对密闭容腔101内的液体进行加热，反应塔1内还安装有搅拌装置。在工作时，可通过液体入口2将液体通入到反应塔1的密闭容腔101中，通过气体入口5和进气管9将气体通入气体分布器8，气体分布器8再将气体以气泡形式向四周扩散释放到密闭容腔101中的液体中，出液管7使从液体入口2加入的液体必须从顶部慢慢降到底部才能经出液管7流出，这样能够大大延长液体与空气的接触时间，可有效控制反应塔1中的气液充分反应，同时实现连续化生产。气体出口4用于将密闭容腔101内反应产生的高温气体排出，配合加热水套16可控制反应塔1内的温度在指定范围内，通过底流出口6可将氧化产生的沉淀排出反应塔1。

本实施例中，搅拌装置包括竖直贯穿安装于反应塔1的顶壁上的转轴10以及用于驱动转轴10转动的旋转驱动件11，转轴10位于密闭容腔101内的一段上安装有折叶搅拌桨12和板式搅拌桨13，折叶搅拌桨12位于板式搅拌桨13的上方。上述旋转驱动件11可采用电机或液压马达。

本实施例中，密闭容腔101由圆柱腔1011和位于圆柱腔1011下方的倒锥型腔1012构成，气体入口5设于倒锥型腔1012的侧壁上，底流出口6位于倒锥型腔1012的底部，利于底流的导出。圆柱腔1011的侧壁上设有沿竖直方向布置的挡板14，挡板14的数量为四块，四块挡板14均匀间隔布置于圆柱腔1011的四周侧壁上。

本实施例中，气体分布器8包括通过支撑架固设于反应塔1上的锥体，锥体的锥面上设有若干个出气孔，锥体的内部设有与进气管9连通的球形多孔气腔，球形多孔气腔通过细小气流通道与各出气孔连通，气体通过进气管9通入到球形多孔气腔内，再由若干个出气孔排出，从而实现将气体以气泡形式向四周扩散释放到液体中。

上述气体分布器8可气体以毫米级气泡释放到液体中，再通过板式搅拌桨13和挡板14的二次作用，将气泡二次粉碎成微米级的微气泡，同时搅拌装置和挡板14产生紊流使空气微气泡弥散于整个反应体系内，使得空气与液体的接触面积大，氧化更加均匀、迅速。

本实施例中，密闭容腔101内装设有温度探头15，温度探头15可探测密闭容腔101内的反应温度，进而便于通过加热水套16来控制反应温度。

本实施例鼓泡氧化反应装置的工作原理及过程如下：液体通过液体入口2进入反应塔1的密闭容腔101内，然后打开反应塔1顶部的气体出口4，启动搅拌装置进行搅拌，通过气体入口5将气体通入到气体分布器8，气体经气体分布器8向四周扩散进入密闭容腔101，由于搅拌装置带动液体旋转流动，搅拌装置的板式搅拌桨13将气体再次扩散，使气体与旋转的液体充分接触反应，反应后的液体通过出液管7从液体出口3排出，反应后的高温气体则从反应塔1底部的气体出口4排出，使反应塔内1温度控制在制定范围内。随着新的液体不断加入密闭容腔101内，反应塔1底部反应完全的液体经出液管7从液体出口3排出，新加入的液体慢慢下移并在下移的过程中与从底部上浮的气泡接触产生氧化反应，逐步变为完全氧化的液体。从液体刚加入密闭容腔101到从出液管7排出为氧化反应的时间，因此可以通过液体入口2的液体流速来控制气液反应时间，氧化产生的沉淀可通过底流出口6定期排出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种鼓泡氧化反应装置，包括具有密闭容腔（101）的反应塔（1），其特征在于：所述反应塔（1）的顶部设有液体入口（2）、液体出口（3）和气体出口（4），所述反应塔（1）的底部设有气体入口（5）和底流出口（6），所述液体出口（3）连接有一出液管（7），所述出液管（7）的进口端延伸至靠近密闭容腔（101）底部的位置处，所述密闭容腔（101）的底部安装有气体分布器（8），所述气体入口（5）通过进气管（9）与气体分布器（8）相连，所述反应塔（1）的外部设有加热水套（16），所述反应塔（1）内还安装有搅拌装置。

2.根据权利要求1所述的鼓泡氧化反应装置，其特征在于：所述搅拌装置包括竖直贯穿安装于反应塔（1）的顶壁上的转轴（10）以及用于驱动转轴（10）转动的旋转驱动件（11），所述转轴（10）位于密闭容腔（101）内的一段上安装有折叶搅拌桨（12）和板式搅拌桨（13），所述折叶搅拌桨（12）位于板式搅拌桨（13）的上方。

3.根据权利要求2所述的鼓泡氧化反应装置，其特征在于：所述旋转驱动件（11）为电机或液压马达。

4.根据权利要求1所述的鼓泡氧化反应装置，其特征在于：所述密闭容腔（101）由圆柱腔（1011）和位于圆柱腔（1011）下方的倒锥型腔（1012）构成，所述圆柱腔（1011）的侧壁上设有沿竖直方向布置的挡板（14）。

5.根据权利要求4所述的鼓泡氧化反应装置，其特征在于：所述挡板（14）的数量为四块，四块挡板（14）均匀间隔布置于圆柱腔（1011）的四周侧壁上。

6.根据权利要求4所述的鼓泡氧化反应装置，其特征在于：所述气体入口（5）设于倒锥型腔（1012）的侧壁上，底流出口（6）位于倒锥型腔（1012）的底部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的鼓泡氧化反应装置，其特征在于：所述气体分布器（8）包括固设于反应塔（1）上的锥体，所述锥体的锥面上设有多个出气孔，所述锥体的内部设有与进气管（9）连通的球形多孔气腔，所述球形多孔气腔通过细小气流通道与各出气孔连通。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的鼓泡氧化反应装置，其特征在于：所述密闭容腔（101）内装设有温度探头（15）。