CN210138663U - 一种聚硅酸金属盐反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚硅酸金属盐反应釜，包括釜体、釜盖，搅拌装置，釜盖上设有进料口、出气口、进液口，釜体的底端设有出料口，釜体的外侧壁上套有导热油夹套，导热油夹套内充满了导热油，导热油夹套层的下部设有进油口，导热油夹套层的上部设有出油口；在导热油夹套的外部套有循环水夹套，循环水夹套上设有循环水入口；出气口连接一出气管，出气管的另一端连接水箱，水箱内装有水，所述水箱设有出液口，所述出液口与进液口通过一进液管。本实用新型的反应釜实现反应釜升温、降温的切换，从而可提高效率，同时将产生的酸性气体形成酸性溶液，用于聚硅酸的制备中，不产生多余废气，且不需多余的原料，即实现了尾气的处理，又节省了原料的成本。

Description

一种聚硅酸金属盐反应釜

技术领域

本实用新型涉及聚合反应釜技术领域，具体涉及一种聚硅酸金属盐反应釜。

背景技术

无机高分子絮凝剂比传统的絮凝剂效果更加优异，比有机高分子絮凝剂的价格更便宜，聚硅酸金属盐混凝剂是新型复合无机高分子絮凝剂，它是在聚硅酸以及传统的铝盐、铁盐等絮凝剂发展起来的复合絮凝剂；聚硅酸金属盐混凝剂是由聚硅酸与一种或多种金属离子形成的聚合物，除具备单元无机高分子絮凝剂的固有电性-中和能力强的优点之外，一方面硅酸盐固有的大分子量、长分子链使得混凝剂分子量大大增加，增强了混凝剂的吸附-架桥能力，另一方面因为异核金属离子的交错排列能形成更长、更稳定的分子链，增加其聚合度和分枝程度，提高了其网捕作用。

聚硅酸金属盐混凝剂的制备包括聚金属盐的制备、聚硅酸的制备以及聚硅酸与聚金属盐的聚合反应，聚金属盐的制备过程为高温反应，聚硅酸的制备以及聚硅酸与聚金属盐的聚合反应的反应温度与聚金属盐的制备过程相差比较大，两种温度变化状态之间的切换需要花费较长时间，且聚金属盐的反应会产生的酸气体，酸性气体如不进行回收，造成环境污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种聚硅酸金属盐反应釜。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种聚硅酸金属盐反应釜，包括釜体、釜盖，搅拌装置，所述釜盖盖合在釜体的顶端处，釜盖上设有进料口，釜体的底端设有出料口，所述搅拌装置包括搅拌轴、搅拌桨、驱动电机，搅拌轴穿过釜盖与釜盖转动连接，搅拌轴纵向深入至釜体内部，沿着搅拌轴侧壁轴向水平固定连接若干个搅拌桨；驱动电机固定设置在釜盖的顶端表面，搅拌轴与驱动电机带转动连接；所述釜体的外侧壁上套有导热油夹套，导热油夹套内充满了导热油，导热油夹套层的下部设有进油口，导热油夹套层的上部设有出油口；在导热油夹套的外部套有循环水夹套，循环水夹套上设有循环水入口；所述釜盖还设有出气口、进液口，出气口连接一出气管，出气管的另一端连接水箱，所述水箱内装有水，所述水箱设有出液口，所述出液口与进液口通过一进液管。

本实用新型的反应釜适用于聚硅酸金属盐混凝剂的制备，由于聚硅酸金属盐的制备过程包括高温反应过程、低温反应过程，两者温差过大，两种温度变化状态之间的切换需要花费较长时间，本实用新型通过在釜体的外侧壁分别套有导热油夹套，循环水夹套，以实现反应釜升温、降温的切换，从而可提高效率，同时，传统的聚硅酸金属盐混凝剂在制备过程中，通常会产生酸性气体 (HCl)，而现有技术通常是气体直接排放，或者用尾气回收装置，本实用新型将酸性气体通入至水箱中，形成酸性溶液，用于聚硅酸的制备中，从而节省了原料，如此可实现循环反应，不产生多余废气，且不需多余的原料(酸性溶液)，即实现了尾气的处理，又节省了原料的成本。

优选地，所述搅拌装置还包括支撑组件，所述支撑件组件包括支架和转接头，所述支架纵向固定设置在釜盖的顶端表面，支架固定连接有抱箍，转接头固定连接在抱箍内，转接头与搅拌轴转动连接。

优选地，所述反应釜还包括清洗装置，所述清洗装置包括进水管、喷头组件、洗涤剂箱，所述进水管的底端与搅拌轴连接，搅拌轴顶端处设有流水通道；进水管与转接头固定连接，喷头组件包括连接管、喷头，连接管水平固定连接在搅拌轴的靠近顶端位置处，连接管内部设有流水通道，且与搅拌轴的流水通道相连通，搅拌轴的流水通道设置的位置至连接管处，位于连接管下端部分的搅拌轴未设有流水通道，连接管的底端固定设有多个均匀设置的喷头；所述喷头与连接管的流水通道相连通。

优选地，所述进水管的顶端一侧连接有水平设置的洗涤管，洗涤管另一端连接洗涤剂箱。

传统的聚合反应釜在经过化学合成反应后，需要对其进行清洗，防止物料残留在反应釜内，影响下一次反应，传统的清洗方式都是人工清洗，费时费力，影响工作效率，本实用新型在制备聚硅酸金属盐反应完成后，通过将水通过进水管通入釜体内，洗涤剂与水混合在一起进入釜体内部，水和洗涤剂顺着进水管进入至连接管，经过喷头喷出，搅拌轴进行搅拌混匀，清洗过后的污水通过排污口进入污水箱，再经过排放，实新了清洗与反应搅拌的功能。

优选地，所述清洗装置还包括净化组件，所述净化组件包括循环管、水泵、净化箱，污水箱，所述循环管位于洗涤管的下方位置，循环管连接进水管，且垂直设置，所述水泵、净化箱从上至下依次设置在循环管上，所述釜体的底端出料口的另一侧设有排污口，循环管的底端与排污口相连通，排污口通过排污管连接污水箱。

清洗过后的污水通过排污口进入污水箱，在水泵的作用下，污水经过循环管重新进入釜体内部，污水经过净化箱将污水中小颗粒进行除去净化，净化后的污水再次进入釜体内部进行重新利用清洗，当清洗完毕后，污水箱内的沉淀物随污水一并排出，再通过进水管对釜体内部通入水，将釜体再清洗一次，使得釜体内部清洗干净。本实用新型可实新污水的循环利用，节约水资源。

优选地，净化箱的内部从上至下依次设有活性碳层、高精PP棉层。净化箱中的活性碳层、高精PP棉层将污水中小颗粒进行除去净化，

优选地，所述循环管靠近排污口位置处设有过滤网。过滤网将污水中的沉淀物过滤掉在污水箱内。

优选地，所述洗涤管设有第一阀门，循环管的顶端与底端均设有第二阀门，排污口的顶端设有第三阀门，排污口的底端设有第四阀门，出料口设有第五阀门。

优选地，所述釜体的顶端一侧外壁上设有控制器，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、驱动电机、和水泵均与控制器电连接。本实用新型设有控制器，可实现自动清洗，搅拌的功能。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的反应釜通过在釜体的外侧壁分别套有导热油夹套，循环水夹套，以实现反应釜升温、降温的切换，从而可提高效率，同时，传统的聚硅酸金属盐混凝剂在制备过程中，通常会产生酸性气体(HCl)，而现有技术通常是气体直接排放，或者用尾气回收装置，本实用新型将酸性气体通入至水箱中，形成酸性溶液，用于聚硅酸的制备中，从而节省了原料，如此可实现循环反应，不产生多余废气，且不需多余的原料(酸性溶液)，即实现了尾气的处理，又节省了原料的成本。

2、本实用新型通过还设有清洗装置，该清洗装置能够将釜体清洗干净，清洗效果好，工作效率高，还能将清洗后的污水进行过滤净化，使得污水净化后能够循环利用，节约水资源，节能环保，该釜体同时具备搅拌反应与清洗功能于一体，解决了传统的清洗方式都是人工清洗，费时费力，影响工作效率的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，本具体实施的方向以图1 方向为标准。

本实用新型提供了一种聚硅酸金属盐反应釜，包括釜体1、釜盖2、导热油夹套3、循环水夹套4、搅拌装置5、清洗装置6；釜盖2设置在釜体1的顶部，用于盖合釜体1，釜盖2上设有进料口21、出气口22、进液口23；釜体1的底部设置有出料口11；导热油夹套3套于釜体1的外壁上，为了反应釜均匀受热，导热油夹套3内充满了导热油，导热油作为传热介质为反应提供高温，导热油夹套层3的下部设有进油口，导热油夹套层3的上部设有出油口；循环水夹套4 套于导热油夹套3外，循环水夹套4上设有循环水入口；当合成聚金属盐时，由于此反应再高温下进行，因此，将导热油充满导热油夹套3内，当往加入反应釜中进行聚硅酸的制备以及合成聚硅酸金属盐混凝剂时，往循环水夹套4内加入冷却水进行冷却降温，将导热油冷却到一定温度，进行下一步反应，当需要进行高温反应时，将循环水排出，以此循环反复。两层夹套的设计可用于温差较大的变温反应，从而可快速实现对反应釜的升温、降温之间的切换，节省了时间成本。

出气口22连接一出气管24，出气管24的另一端连接水箱25，水箱25内装有水，水的含量根据实际情况设置，水箱设有出液口，出液口通过一进液管 26连接进液口23，进液管26上设有耐酸泵27，耐酸泵27为市面上常用的盐酸泵或硫酸泵等泵，在此不做描述，在聚金属盐的合成过程中，如聚合氯化铝的合成，反应放出的酸性气体(HCl)通过出气管23进入至水箱中，形成盐酸溶液，盐酸溶液再通过进液管26进入至反应釜中，以用于聚硅酸反应，最后聚硅酸与聚金属盐反应形成了聚硅酸金属盐，如此可实现循环反应，不产生多余废气，且不需多余的原料(酸性溶液)，即实现了尾气的处理，又节省了原料的成本。

搅拌装置5包括支撑组件51、搅拌轴52、搅拌桨53、驱动电机54，支撑组件51包括支架511和转接头512，支架511纵向固定设置在釜盖2的顶端表面，支架51固定连接有抱箍513，转接头512固定连接在抱箍513内，抱箍513 为紧固件，抱箍513的具体结构采用现有技术实现，转接头512与搅拌轴52转动连接，釜盖2上设有连接孔，连接孔内固定连接有转动连接部56，搅拌轴52 与转动连接部56转动连接，以实现搅拌轴52的旋转搅拌。搅拌轴52穿过釜盖 2与釜盖2转动连接，搅拌轴52纵向深入至釜体1内部，沿着搅拌轴52侧壁轴向固定连接若干个搅拌桨53；搅拌将53呈水平设置，驱动电机53固定设置在釜盖2的顶端表面，搅拌轴52与驱动电机54带转动连接，驱动电机54通电后带动搅拌轴52旋转，实现搅拌功能；

清洗装置6包括进水管61、喷头组件62、洗涤剂箱63、净化组件64；进水管61的底端与搅拌轴52连接，搅拌轴52顶端处设有流水通道；进水管61 与转接头512固定连接，喷头组件62包括连接管621、喷头622，连接管621 水平固定连接搅拌轴52的顶端位置处，且连接管621是位于釜体内部的搅拌轴靠近顶端位置处，连接管521内部设有流水通道，且与搅拌轴52的流水通道相连通，搅拌轴52的流水通道最底端的位置设置至连接管521处，位于连接管521 下端部分的搅拌轴52未设有流水通道，连接管621的底端固定设有多个均匀设置的喷头622；所述喷头与连接管的流水通道相连通。喷头可随着搅拌轴进行转动，相对于固定式的喷头设置方式，可以实现各个角度进行喷洗；将喷头组件 62设置在釜体内部的顶端位置的搅拌轴处，一方面，可减少反应釜反应过程中，化学成分进入至喷头而堵塞喷头，另一方面，不影响反应的搅拌过程；且喷头位于釜体内部的顶端，在清洗过程中，可较大范围的对釜体内部进行清洗；喷头采用耐酸耐碱材质，水从进水管61进入至搅拌轴52的流水通道，再进入至连接管的流水通道，再经过喷头622喷出；进水管61的顶端一侧连接有水平设置的洗涤管631，洗涤管631另一端连接洗涤剂箱63；净化组件64包括循环管 641、水泵642、净化箱643，污水箱644，其中循环管位于洗涤管631的下方位置，循环管641连接进水管61，且垂直设置，水泵642、净化箱643从上至下依次设置在循环管641上，净化箱643的内部从上至下依次设有活性碳层6431、高精PP棉层6432；釜体1的底端出料口的另一侧设有排污口12，循环管641 的底端与排污口12相连通，循环管641靠近排污口位置处设有过滤网6411，排污口通过排污管连接污水箱644。

洗涤管621设有第一阀门6221，循环管631的顶端与底端均设有第二阀门 6311，排污口的顶端(污水箱的上方处)设有第三阀门13，排污口的底端(污水箱的下方处)设有第四阀门14，出料口设有第五阀门15，进液管26设有第六阀门28，釜体1的顶端一侧外壁上设有控制器7，控制器7的型号为 DATA-7301，第一阀门6211、第二阀门6311、第三阀门13、第四阀门14，第五阀门15、第六阀门28、驱动电机54和水泵632均与控制器7电连接。

在聚合反应完成过程中，打开第六阀门28，第六阀门第一阀门6221、第二阀门6311、第三阀门13、第五阀门15均关闭，待反应完成后，打开第五阀门 15。

传统的聚合反应釜在经过化学合成反应后，需要对其进行清洗，防止物料残留在反应釜内，影响下一次反应，传统的清洗方式都是人工清洗，费时费力，影响工作效率，本实用新型在制备聚硅酸金属盐反应完成后，需要清洗时，将水通过进水管61通入釜体1内，控制器7控制第二阀门6311、第三阀门13、第四阀门14、第六阀门28关闭，第一阀门6221打开，洗涤剂通过洗涤管621 与水混合在一起进入釜体内部，控制器7控制第一阀门6221关闭，第二阀门 6311、第三阀门13和水泵632打开，水和洗涤剂顺着进水管61进入至连接管 621，经过喷头622喷出，搅拌轴52进行搅拌混匀，清洗过后的污水通过排污口进入污水箱634，在水泵632的作用下，污水经过循环管重新进入釜体1内部，依次经过过滤网6311，过滤网6311将污水中的沉淀物过滤掉在污水箱内，净化箱中的活性碳层、高精PP棉层将污水中小颗粒进行除去净化，净化后的污水再次进入釜体内部进行重新利用清洗，当清洗完毕后，控制器控制第二阀门6311、水泵632关闭，并打开第三阀门13、第四阀门14，污水箱内的沉淀物随污水一并排出，再通过进水管对釜体1内部通入水，将釜体再清洗一次，使得釜体内部清洗干净。该清洗装置能够将釜体清洗干净，清洗效果好，工作效率高，还能将清洗后的污水进行过滤净化，使得污水净化后能够循环利用，节约水资源，节能环保，该釜体同时具备搅拌反应与清洗功能于一体。

优选地，本实用新型由于在反应过程中产生了氯化氢气体，因此，其中反应釜体、搅拌装置、搅拌装置、清洗装置采用耐酸耐碱材质，如反应釜体、搅拌装置可采用聚四氟乙烯材质。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种聚硅酸金属盐反应釜，包括釜体、釜盖，搅拌装置，所述釜盖盖合在釜体的顶端处，釜盖上设有进料口，釜体的底端设有出料口，所述搅拌装置包括搅拌轴、搅拌桨、驱动电机，搅拌轴穿过釜盖与釜盖转动连接，搅拌轴纵向深入至釜体内部，沿着搅拌轴侧壁轴向水平固定连接若干个搅拌桨；驱动电机固定设置在釜盖的顶端表面，搅拌轴与驱动电机带转动连接；其特征在于，所述釜体的外侧壁上套有导热油夹套，导热油夹套内充满了导热油，导热油夹套层的下部设有进油口，导热油夹套层的上部设有出油口；在导热油夹套的外部套有循环水夹套，循环水夹套上设有循环水入口；所述釜盖还设有出气口、进液口，出气口连接一出气管，出气管的另一端连接水箱，所述水箱内装有水，所述水箱设有出液口，所述出液口与进液口通过一进液管。

2.根据权利要求1所述的聚硅酸金属盐反应釜，其特征在于，所述搅拌装置还包括支撑组件，所述支撑组件包括支架和转接头，所述支架纵向固定设置在釜盖的顶端表面，支架固定连接有抱箍，转接头固定连接在抱箍内，转接头与搅拌轴转动连接。

3.根据权利要求2所述的聚硅酸金属盐反应釜，其特征在于，所述反应釜还包括清洗装置，所述清洗装置包括进水管、喷头组件、洗涤剂箱，所述进水管的底端与搅拌轴连接，搅拌轴顶端处设有流水通道；进水管与转接头固定连接，喷头组件包括连接管、喷头，连接管水平固定连接在搅拌轴的靠近顶端位置处，连接管内部设有流水通道，且与搅拌轴的流水通道相连通，搅拌轴的流水通道设置的位置至连接管处，位于连接管下端部分的搅拌轴未设有流水通道，连接管的底端固定设有多个均匀设置的喷头；所述喷头与连接管的流水通道相连通。

4.根据权利要求3所述的聚硅酸金属盐反应釜，其特征在于，所述进水管的顶端一侧连接有水平设置的洗涤管，洗涤管另一端连接洗涤剂箱。

5.根据权利要求4所述的聚硅酸金属盐反应釜，其特征在于，所述清洗装置还包括净化组件，所述净化组件包括循环管、水泵、净化箱，污水箱，所述循环管位于洗涤管的下方位置，循环管连接进水管，且垂直设置，所述水泵、净化箱从上至下依次设置在循环管上，所述釜体的底端出料口的另一侧设有排污口，循环管的底端与排污口相连通，排污口通过排污管连接污水箱。

6.根据权利要求5所述的聚硅酸金属盐反应釜，其特征在于，净化箱的内部从上至下依次设有活性碳层、高精PP棉层。

7.根据权利要求5所述的聚硅酸金属盐反应釜，其特征在于，所述循环管靠近排污口位置处设有过滤网。

8.根据权利要求5所述的聚硅酸金属盐反应釜，其特征在于，所述洗涤管设有第一阀门，循环管的顶端与底端均设有第二阀门，排污口的顶端设有第三阀门，排污口的底端设有第四阀门，出料口设有第五阀门。

9.根据权利要求8所述的聚硅酸金属盐反应釜，其特征在于，所述釜体的顶端一侧外壁上设有控制器，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、驱动电机、和水泵均与控制器电连接。

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