CN209490813U - 一种利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜，反应釜采用12、16、18、22不等厚玻璃钢罐体，底部采用160°的锥斗形式，顶部采用密封形式，设置进料口、酸雾收集口、碱液口和蒸汽管口；侧壁设置两个pH在线取样口、空气口和温度监测口，罐外设置循环泵和在线pH计；底部设置放料口。自控系统包括顶部液位计、侧壁温度变送器、pH计、扭力矩仪和可视化操作屏，通过操作屏的参数设置，根据罐体内的温度调节蒸汽鼓入量、pH值控制液碱投加量、根据力矩回馈调整搅拌转速。

Description

一种利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜

技术领域

本实用新型涉及环保生产设备技术领域，特别是涉及一种钢铁行业利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜，主要用于环保行业酸洗废酸生产铁黑的反应条件优化和提高自动化程度的作用。

背景技术

在利用钢铁行业酸洗废酸用于生产铁黑颜料过程中，酸洗废酸经过预处理后形成亚铁母液，而后进入综合反应釜，通过调速搅拌、调节亚铁浓度和pH值、加热、维持温度和pH等反应步骤，并经过几小时反应最终生成铁黑产品。但现有技术存在自动化程度低，产品反应条件波动大和产品质量不容易控制的问题。该生产工序是生产铁黑颜料的关键工序，直接决定这铁黑产品的生产效率和生产质量。

发明内容

本发明的目的是为了提出一个综合反应釜，避免在钢铁行业利用酸洗废酸生产铁黑颜料的过程中自动化程度低、反应条件波动大等不足。

本发明的技术方案是：

一种利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜，其特征在于它包括：反应罐体1、可调速减速机2、亚铁母液口3、酸雾收集口4、温度计插口5、蒸汽口6、pH在线取样口7、碱液投加口8、空气进口9、排料口10、稀释水进口11、pH回流泵12、pH计13、冷却套管14、液位计15；其中：

可调速减速机2、亚铁母液口3、酸雾收集口4、液位计15分别设置于罐体顶部，温度计插口5、蒸汽口6分别位于罐体侧部， pH在线取样口7设置于侧壁，碱液投加口（8）位于罐体侧部，空气进口9位于罐体侧部，排料口10位于罐体低部，稀释水进口11位于罐体侧部，pH回流泵12设置于罐体外， pH计13位于罐体外部，冷却套管14位于罐体外部。

本实用新型所述的利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜，其特征在于所述综合反应釜采用12、16、18、22不等厚玻璃钢罐体，采用160°的锥斗形式，顶部采用密封形式。

本实用新型更加详细的描述如下：

一种利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜，

可调速减速机2设置于罐体顶部，其作用在于对物料进行搅拌，尤其在物料粘度发生变化时及时根据扭力矩回馈进行转速调整；亚铁母液口3设置于罐体顶部，其作用为反应原料由改口泵入罐体内；酸雾收集口4设置于罐体顶部，其作用是收集反应初期反应釜内因加热产生的酸雾，并将酸雾引致处理设施；温度计插口5位于罐体侧部，其作用为设置温度探头和变送器，检测罐内液体温度，控制蒸汽量的供给，以实现控制反应温度额目的；蒸汽口6位于罐体侧部，其作用在于向罐体内通过反应所需要的热源，保证反应的顺利进行；pH在线取样口7两个设置于侧壁，其作用在于在线pH计检测物料的取样管道；碱液投加口8位于罐体侧部，其作用是向罐体内反应液投加碱性药剂，将反应液的pH值调整至所需数值，保证反应顺利进行；空气进口9位于罐体侧部，向反应液鼓入空气；排料口10位于罐体低部，当反应完成后，将反应生成的混合物排入下一级储罐中；稀释水进口11位于罐体侧部，向反应液中添加稀释水，降低物料浓度；pH回流泵12设置于罐体外，其作用在于将罐体内的反应液抽出经过pH计，检测反应液的pH值；pH计13位于罐体外部，其主要作用是检测pH回流泵12从罐体内部抽出的罐内反应液的pH，对罐内反应液pH值进行实时检测，控制碱液的投加量；冷却套管14位于罐体外部，pH回流泵12的出水管路上，其作用为降低pH回流泵12抽出液体的温度；液位计15位于罐体顶部，其作用为检测罐内反应液位情况，与控制与本系统连接的废酸进料泵和稀释水水泵联动。

本实用新型主要解决了自动化程度低，产品反应条件波动大和产品质量不容易控制的问题，重点考察了综合反应罐内物料粘度变化引起扭力矩变化后搅拌系统的自动回馈调节情况和pH计在线检测系统与碱液投加系统的联动控制情况，主要的难点在于扭力矩检测变化后电机力矩随之改变的控制技术和pH值随反应的进行实时调节技术，为此先后考察了综合反应过程中随着反应液的进行反应年粘度变化后搅拌器力矩回馈系统对粘度变化的反应速度和调节转速、pH值检测与碱液投加时间和反应速度，以及温度检测与蒸汽电动阀门控制蒸汽量供给连锁控制是否能满足罐内反应液温度稳定等条件。

本实用新型公开的利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜与现有技术相比所具有的积极效果在于：

⑴罐体采用全密封形式，单独设置酸雾收集系统，避免在加热过程中酸雾外溢对周围环境产生的影响。

（2）在罐体侧边合适位置设置两个pH口，将通过管路与循环泵和pH计连接，实时检测罐内pH值变化，可以准确调节反应所需的pH值，尤其是在反应过程中pH变化剧烈，可以实时反应釜内pH变化，及时投加碱液使反应在适合的pH值范围内反应。

（3）在罐体搅拌体统内这事扭力矩回馈系统，根据反应过程中体系粘度的不断变化，调整搅拌桨的转速，以铁黑生产的综合适应工序对搅拌强度变化的要求。

（4）罐体侧壁设置温度变送器，随时监控罐体内部温度变化，当温度低于设定值后开启蒸汽管上气动阀门，向系统中补充热源，保证反应体系的反应温度要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图中：

1、反应罐体；2、可调速减速机；3、亚铁母液口；4、酸雾收集口；

5、温度计插口；6、蒸汽口；7、pH在线取样口；8、碱液投加口；

9、空气进口；10、排料口；11、稀释水进口；12、pH回流泵；

13、pH计；14、冷却套管；15、液位计。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本实用新型。除非特别说明，本实用新型中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本实用新型的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的各种改变或改动也属于本实用新型的保护范围。

实施例1

一种利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜，其特征在于它包括：反应罐体1、可调速减速机2、亚铁母液口3、酸雾收集口4、温度计插口5、蒸汽口6、pH在线取样口7、碱液投加口8、空气进口9、排料口10、稀释水进口11、pH回流泵12、pH计13、冷却套管14、液位计15；其中：

可调速减速机2、亚铁母液口3、酸雾收集口4、液位计15分别设置于罐体顶部，温度计插口5、蒸汽口6分别位于罐体侧部， pH在线取样口7设置于侧壁，碱液投加口（8）位于罐体侧部，空气进口9位于罐体侧部，排料口10位于罐体低部，稀释水进口11位于罐体侧部，pH回流泵12设置于罐体外， pH计13位于罐体外部，冷却套管14位于罐体外部。所述综合反应釜采用12、16、18、22不等厚玻璃钢罐体，采用160°的锥斗形式，顶部采用密封形式。

实施例2

一种综合反应釜系统，包括综合反应罐体、加热系统、在线pH计系统、自调速搅拌系统，稀释系统。所述的预处理罐体考虑到废酸液的强腐蚀性和罐体结构强度，根据罐体高度方向，采用12、16、18、22不等厚玻璃钢罐体，底部采用160°的锥斗形式，顶部采用密封形式，设置进料口、酸雾收集口、碱液口和蒸汽管口；侧壁设置两个pH在线取样口、空气口和温度监测口，罐外设置循环泵和在线pH计；底部设置放料口。自控系统包括顶部液位计、侧壁温度变送器、pH计、扭力矩仪和可视化操作屏，通过操作屏的参数设置，根据罐体内的温度调节蒸汽鼓入量、pH值控制液碱投加量、根据力矩回馈调整搅拌转速。

实施例3

应用实例

结合附图1描述如下：

钢铁行业酸洗废盐酸经预处理后形成浓度为100g/L左右的亚铁母液，经过提升泵经由3进入综合反应釜，根据14反馈数据和可视化操作屏的设定数据，自动确定进入亚铁母液量，而后稀释水由11进入综合反应釜一定量的稀释水，在进水过程中2开启进行混合搅拌。而后开始通过6向混合液鼓入蒸汽，同时通过8向反应釜内投加液碱，在反应过程中随着反应液粘度的变化，2上的扭力回馈反馈数据与可视化操作屏内设定的扭力对比，根据设定好的扭力与转速数据，通过变频器调整2的实际转速。达到反应pH至后，通过9向反应釜内鼓入空气开始进行加热反应。在反应过程中，通过7和8不断监测反应釜内的pH值，当不能满足要求时向反应釜内投加额外的液碱知道pH值达到可视化操作屏设定的pH值范围。在检测pH值过程中，14外连接冷却水装置，保证流经pH计的反应液温度在60℃一下，增加pH计的检测准确定和使用延年性。反应过程中通过5的温度计检测釜内温度，当温度变化超出可视化操作屏设定值时，开启或调解蒸汽投加系统，保证反应釜内的反应温度。当反应釜内的pH达到设定值且保持一段时间后，即判断达到反应终点，开始进行排料操作。整个过程全部远程控制，不需要人工参与。

Claims (2)

1.一种利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜，其特征在于它包括：反应罐体（1）、可调速减速机（2）、亚铁母液口（3）、酸雾收集口（4）、温度计插口（5）、蒸汽口（6）、pH在线取样口（7）、碱液投加口（8）、空气进口（9）、排料口（10）、稀释水进口（11）、pH回流泵（12）、pH计（13）、冷却套管（14）、液位计（15）；其中：

可调速减速机（2）、亚铁母液口（3）、酸雾收集口（4）、液位计（15）分别设置于罐体顶部，温度计插口（5）、蒸汽口（6）分别位于罐体侧部， pH在线取样口（7）设置于侧壁，碱液投加口（8）位于罐体侧部，空气进口（9）位于罐体侧部，排料口（10）位于罐体低部，稀释水进口（11）位于罐体侧部， pH回流泵（12）设置于罐体外， pH计（13）位于罐体外部，冷却套管（14）位于罐体外部。

2.根据权利要求1所述的一种利用酸洗废酸生产铁黑的综合反应釜，其特征在于所述综合反应釜采用12、16、18、22厚玻璃钢罐体，采用160°的锥斗形式，顶部采用密封形式。