CN212575662U - 一种废催化剂氯化反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废催化剂氯化反应装置，包含气体系统、反应系统和冷却系统；反应系统包含反应段和冷凝段，中间使用支管连接，支管略微向下倾斜，与反应管呈70°夹角，反应管部分由上下两段组成，上半段与下半段直接用磨砂口相连接，接口位置位于支管的上方；冷却系统包含直管冷凝器和蛇管冷凝器，以及最终收集物料的冷阱。通过对现有实验装置的修改，将原先垂直支管变为倾斜的支管，用来防止产物倒流，冷凝管接口改为标准磨口方便收集装置和尾气吸收装置的连接。另外还可以降低设备制造成本，增加流程控制的平稳度和降温效果。本实用新型结构简单，操作稳定，有效提高了实验效率。

Description

一种废催化剂氯化反应装置

技术领域

本实用新型涉及固体废物处理领域，具体涉及一种废催化剂的实验室处理装置。

背景技术

氯化冶金是指，添加氯化剂(Cl₂、NaCl、CaCl₂等)使欲提取的金属转变成氯化物，为制取纯金属作准备的冶金方法。金属和金属的氧化物、硫化物或其他化合物在一定条件下大都能与化学活性很强的氯反应，生成金属氯化物。金属氯化物与该金属的其他化合物相比，具有熔点低、挥发性高、较易被还原、常温下易溶于水及其他溶剂等特点，并且各种金属氯化物的生成难易和性质上存在着明显的差异。在冶金中,常常利用上述特性,借助氯化冶金有效地实现金属的分离、富集、提取与精炼等目的。

虽然氯化冶金应用领域非常广泛，但是由于废催化剂组成比较复杂，目前还没有通过氯化的方式来处理的应用案例。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供了一套可以处理废催化剂的氯化实验装置。该反应装置可以显著提高废催化剂的氯化效率，从而实现废催化剂的无害化处理。

本实用新型装置主要有气体系统、反应系统、冷凝系统、尾气吸收系统构成。

所述的气体系统使用质量流量计控制气体通入量，气体包含保护气氩气和反应气体氯气，可以根据催化剂种类的变化调节气量以达到最佳的流化效果。

优选的，氯气体积占比在10％～30％之间。

所述的反应系统主要是反应管，由反应段和冷却段构成，反应段和冷却段通过一个与反应段成一定角度的支管相连接。反应段上方通过法兰盘进行密封，气管贯穿于法兰盘，并在支管上端处形成一个缩口防止反应后气化的产物进入上半段影响产物进入冷却段。法兰盘下方有水冷夹套，用来给反应管降温以保护法兰盘。冷却管上下段均设置为磨口，便于连接气体吸收装置和物料吸收装置，反应管整体为石英材质，法兰选择有一定弹性的四氟法兰来增强装置的密封性，反应器内置气管，气体自上而下通入，在反应器底部与物料接触。

优选的，气管底部采用莲蓬状气体分布器增大与物料的接触面积。

优选的，反应段与冷凝段之间的支管夹角为60°～70°之间，

优选的，冷凝管上下两端采用24/29内磨接口，便于收集装置和尾气吸收装置的连接。

所述的冷凝系统包含直管和蛇管两种冷凝器，冷凝介质选择水和乙二醇的混合液体。

所述的尾气吸收系统采用液碱吸收，液碱质量分数为5％～10％，气体吸收采用可以产生负压的文丘里管。

本实用新型是在目前六氯化钨实验装置基础上，对现有实验装置进行了改进。将原先垂直支管变为倾斜的支管，用来防止产物倒流，冷凝管接口改为标准磨口方便收集装置和尾气吸收装置的连接。另外还可以降低设备制造成本，增加流程控制的平稳度和降温效果。本实用新型结构简单，操作稳定，有效提高了实验效率。

附图说明

图1为本实用新型一种废催化剂氯化反应装置的反应系统。

图2为本实用新型一种废催化剂氯化反应装置的冷凝系统。

具体实施方式

图1为本实用新型一个实例中氯化反应装置的反应系统的示意图，如图1所示，所述反应系统包含反应器1和冷凝室2，反应器和冷凝室之间以支管连接，支管与反应器之间的夹角为70°；反应气体由氯气气管5通入反应体系中，为防止反应过程中反应上端温度过高，通过水冷夹套3给反应管降温；并在支管下端添加隔板4来减少未反应的物料进入冷凝室。

冷凝器上端出口采用24/29内磨口，下方收集口采24/29外磨口，方面与图2的冷凝系统进行连接。

实施例1

参照附图，本实用新型的一种催化剂氯化实验装置，气体由氩气钢瓶与氯气钢瓶经质量流量计进入反应器，反应器的反应段和冷凝段采用直径100mm的石英制作，中间的支管与两段之间的夹角为70°，反应后的产物从反应管中间支管进入冷凝管冷却后，进入冷凝系统进行冷凝回收，冷凝采用直管和蛇管串联冷凝的方式进行冷却回收，尾气通入质量分数为5％的液碱进行处理。

实施例2

参照附图，本实用新型的一种催化剂氯化实验装置，气体由氩气钢瓶与氯气钢瓶经质量流量计进入反应器，反应器的反应段和冷凝段采用直径110mm的石英制作，中间的支管与两段之间的夹角为75°，反应后的产物从反应管中间支管进入冷凝管冷却后，进入冷凝系统进行冷凝回收，冷凝采用直管和蛇管串联冷凝的方式进行冷却回收，尾气通入质量分数为6％的液碱进行处理。

Claims (8)

1.一种废催化剂氯化反应装置，其特征在于：本装置为氯化反应实验装置，包含气体系统、反应系统和冷却系统,气体为氩气和氯气的混合气，反应系统包含反应段和冷凝段，中间使用支管连接，支管略微向下倾斜，与反应管呈70°夹角，以防止冷凝的氯化产物回流至反应管；反应管部分由上下两段组成，上半段与下半段直接用磨砂口相连接，接口位置位于支管的上方；冷却系统包含直管冷凝器和蛇管冷凝器，以及最终收集物料的冷阱。

2.如权利要求1所述的一种废催化剂氯化反应装置，其特征在于气体配比按照反应需求由质量流量计进行控制。

3.如权利要求1所述的一种废催化剂氯化反应装置，其特征在于所述反应段上端使用法兰与橡胶圈进行密封，为降低法兰端温度，反应段上端附有水冷夹套。

4.如权利要求1所述的一种废催化剂氯化反应装置，其特征在于气体从冷却室中部进入，冷凝物质从冷却室下端落入收集器中，剩余气体从上方出口进入气体回收装置。

5.如权利要求1所述的一种废催化剂氯化反应装置，其特征在于冷却段上下两端为24/29磨口，便于收集器和气体吸收装置的连接。

6.如权利要求1所述的一种废催化剂氯化反应装置，其特征在于反应器氯气自反应段上方进入，经由气管下端的莲蓬头分散器进入反应管内部，为防止反应过程中产物进入反应管上段，在反应管上下两段接口处仅留一个可以通过气管的小口。

7.如权利要求1所述的一种废催化剂氯化反应装置，其特征在于冷凝系统采用夹套冷却，冷凝介质走壳程，被冷凝物质走管程。

8.如权利要求1所述的一种废催化剂氯化反应装置，其特征在于尾气采用液碱吸收，液碱质量分数范围为5％～10％，尾气采用文丘里管进行吸收。

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