CN210613664U - 一种重金属螯合剂的合成装置 - Google Patents

Abstract

一种重金属螯合剂的合成装置，包括密闭反应器，过滤器，物料输送装置，换热器，加料单元，出料装置，氮气进气装置，氮气出气装置，密闭反应器内倾斜安装有过滤器，过滤器一端安装在密闭反应器侧壁，另一端安装在密闭反应器顶部，过滤器将密闭反应器分隔成左上侧的产物回收区和右下侧的反应区，反应区通过物料输送装置与产物回收区相连，物料输送装置上设置有换热器，反应区安装有氮气出气装置和加料单元，产物回收区安装有氮气进气装置和出料装置。该装置反应温度易于控制，溶剂损失少，产物收率高，反应产物易于分离，反应系统容易操控，而且安全性高。

Description

一种重金属螯合剂的合成装置

技术领域

本实用新型涉及重金属污染物添加剂的合成装置，具体涉及一种重金属螯合剂的合成装置。

背景技术

我国的有色金属行业门类齐全、品种丰富，在重金属的生产、消费和处置过程中，必然会产生重金属污染。重金属螯合物具有长期的稳定性，较低的浸出毒性，且由于重金属螯合物分子量大，植物难以吸收，修复后的土壤中重金属不会进入到食物链，因此，国内外对重金属固废、废水的处理、治理和土壤修复，最成熟最可靠的办法是将各离子态的重金属变成重金属螯合物。重金属螯合剂是重金属污染防治的核心，国内外对重金属螯合剂的合成工艺的研究已经成为环保领域的热点，但对重金属污染物添加剂的合成装置的研究不多。目前，重金属污染物添加剂的合成装置基本是借鉴或利用化工反应釜来实现的，这些化工反应釜都必须采用搅拌方式来实现均相反应，如此可能造成设备易于磨损、系统密封不良、物料挥发浪费、作业条件恶化、反应温度难以控制，反应收率不高，物料分离复杂，安全风险较大等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种重金属螯合剂的合成装置，以解决现有技术中导致的上述的缺陷。

一种重金属螯合剂的合成装置，包括密闭反应器，过滤器，物料输送装置，换热器，加料单元，出料装置，氮气进气装置，氮气出气装置，密闭反应器内倾斜安装有过滤器，过滤器一端安装在密闭反应器侧壁，另一端安装在密闭反应器顶部，过滤器将密闭反应器分隔成左上侧的产物回收区和右下侧的反应区，反应区通过物料输送装置与产物回收区相连，物料输送装置上设置有换热器，反应区安装有氮气出气装置和加料单元，产物回收区安装有氮气进气装置和出料装置。

优选的，物料输送装置包括物料输送进口阀、循环泵、物料输送出口阀，物料输送进口阀、循环泵、物料输送出口阀依次管道连接。

优选的，换热器一端与循环泵连接、另一端与物料输送出口阀连接。

优选的，密闭反应器底部设置有V形凹槽。

优选的，V形凹槽底部设置有排水阀。

优选的，过滤器为滤布。

优选的，出料装置为出料阀。

优选的，氮气进气装置为氮气进口阀。

优选的，氮气出气装置为氮气出口阀。

优选的，换热器为可以控制温度的恒温水浴。

本实用新型的优点在于： 1.反应温度易于控制，溶剂损失少，产物收率高，反应产物易于分离，反应系统容易操控，而且安全性高。2.本实用新型用氮气保护作业，可进一步保证生产安全。3.本实用新型的结构紧凑，不需要搅拌装置，可以减少挥发性物料的浪费，同时也改善了作业环境。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中，1-密闭反应器，2-过滤器，3-物料输送装置，4-加料单元，5-出料阀，6-氮气进口阀，7-氮气出口阀，8-排液阀，9-排水阀，11-产物回收区，12-反应区，31-物料输送进口阀，32-循环泵，33-物料输送出口阀，34-换热器。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种重金属螯合剂的合成装置，包括密闭反应器1，过滤器2，物料输送装置3，换热器34，加料单元4，出料装置，氮气进气装置，氮气出气装置，密闭反应器1内倾斜安装有过滤器2，过滤器2一端安装在密闭反应器1侧壁，另一端安装在密闭反应器1顶部，过滤器2将密闭反应器1分隔成左上侧的产物回收区11和右下侧的反应区12，反应区12通过物料输送装置3与产物回收区11相连，物料输送装置3上设置有换热器34，反应区12安装有氮气出气装置和加料单元4，产物回收区11安装有氮气进气装置和出料装置。

优选的，密闭反应器1底部设置有V形凹槽。

优选的，过滤器2为滤布。

优选的，物料输送装置3包括物料输送进口阀31、循环泵32、物料输送出口阀33，物料输送进口阀31、循环泵32、物料输送出口阀33依次管道连接。

优选的，加料单元4设计有4个独立的原料腔室，每个独立的原料腔室顶部设置有原料进口阀，底部设计有向反应区12加料的原料加料阀。

优选的，出料装置为出料阀5。

优选的，氮气进气装置为氮气进口阀6。

优选的，氮气出气装置为氮气出口阀7。

优选的，换热器34为可以控制温度的恒温水浴。

工作过程： 1. 加料单元4设计有4个独立的原料腔室，打开每个独立的原料腔室顶部的原料进口阀，分别在每个独立的原料腔室加入氢氧化钠的乙醇溶液、二硫化碳、二乙烯三胺或四乙烯五胺、丙酮等反应物料，然后关闭顶部的原料进口阀，打开底部设计有向反应区12加料的原料加料阀，待原料全部加入到反应区12后关闭原料加料阀。

2.打开氮气进口阀6，再打开氮气出口阀7，氮气从氮气进口阀6进入产物回收区11，然后通过过滤器2进入反应区12，置换密闭反应器1内的空气，然后从氮气出口阀7排出，等空气置换完成后关闭氮气出口阀7和氮气进口阀6。

3.打开物料输送进口阀31、启动循环泵32、打开物料输送出口阀33，反应区12内的混合物通过换热器34换热后被输送到产物回收区11，经过滤器2过滤后(固液分离），固态粉状重金属螯合剂被留在产物回收区11，滤液落回反应区12，换热器34设计有温度控制系统，可以对通过它的流体根据工艺需要进行降温或者加热，如此反复循环一定时间后,关闭物料输送出口阀33和物料输送进口阀31、停止循环泵32；

4.整个系统静置后，反应区12内的溶剂与水形成液液分离状态，反应区12内的溶剂与氮气形成气液分离状态，产物回收区11内的固态粉状重金属螯合剂与氮气形成气固分离状态

5.打开出料阀5可以卸出固态粉状重金属螯合剂（产物）。

原理：在固态粉状重金属螯合剂的合成初期，由于反应放热，反应温度常接近或高于CS₂的沸点（46.5℃）和溶剂（如乙醇、丙酮等）的沸点，造成原料的挥发性损失，致使产率下降、成本增加、生产环境恶劣，因此需要通过换热器34制冷降温；而在合成后期，为了提高生产效率，常需要在50℃以上温度下提高合成反应的速度，因此需要通过换热器34制热升温。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (8)

1.一种重金属螯合剂的合成装置，包括密闭反应器，过滤器，物料输送装置，换热器，加料单元，出料装置，氮气进气装置，氮气出气装置，其特征在于：所述密闭反应器内倾斜安装有所述过滤器，所述过滤器一端安装在所述密闭反应器侧壁，另一端安装在所述密闭反应器顶部，所述过滤器将所述密闭反应器分隔成左上侧的产物回收区和右下侧的反应区，所述反应区通过所述物料输送装置与所述产物回收区相连，所述物料输送装置上设置有所述换热器，所述反应区安装有所述氮气出气装置和所述加料单元，所述产物回收区安装有所述氮气进气装置和所述出料装置。

2.根据权利要求1所述的一种重金属螯合剂的合成装置，其特征在于：所述密闭反应器底部设置有V形凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种重金属螯合剂的合成装置，其特征在于：所述V形凹槽底部设置有排水阀。

4.根据权利要求1所述的一种重金属螯合剂的合成装置，其特征在于：所述物料输送装置包括物料输送进口阀、循环泵、物料输送出口阀，所述物料输送进口阀、所述循环泵、所述物料输送出口阀依次管道连接。

5.根据权利要求1所述的一种重金属螯合剂的合成装置，其特征在于：所述换热器为可以控制温度的恒温水浴。

6.根据权利要求4所述的一种重金属螯合剂的合成装置，其特征在于：所述换热器一端与所述循环泵连接、另一端与所述物料输送出口阀连接。

7.根据权利要求1所述的一种重金属螯合剂的合成装置，其特征在于：所述氮气进气装置为氮气进口阀。

8.根据权利要求1所述的一种重金属螯合剂的合成装置，其特征在于：所述氮气出气装置为氮气出口阀。

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