CN212942889U - 一种硫酸铝多层反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种硫酸铝多层反应装置，包括反应罐体，反应罐体的底部设置排料口，在反应罐体的盖体中央处设置向下延伸入反应罐体下部的搅拌器，在盖体上设置进料口、进液管、加热管和排气管，所述反应罐体由初反应池、次反应池和终反应池构成，在次反应池、终反应池分别设置反应供气管，盖体上设置有超压泄放机构。本实用新型使用材料少，成本低，设备体积小，占用空间少；根据不同的工艺可方便调节搅拌速度；多层级反应结构的设置，连续反应提高工艺的稳定性，避免了反应单一以及反应物中的物质浪费，节约时间，提高反应效率；沉淀过程和放料过程同时进行，缩短了生产反应周期，既节省了人力物力，又提高了生产效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于硫酸铝生产技术领域，尤其涉及一种硫酸铝多层反应装置。
背景技术
硫酸铝作为一种无机盐产品，主要是由氧化铝与硫酸反应得到，其在工业上的应用非常广泛，主要用作絮凝剂和生产各种复式铝盐的原料。目前，其生产工艺大多是：将铝矿石粉碎成颗粒，置于一反应釜中，加入一定浓度的硫酸充分进行化学反应，再固液分离、干燥降温制得固态硫酸铝。现有技术方案存在如下缺陷：生产液态硫酸铝时，反应釜中排放出的固液混合物内仍然含有大量的硫酸铝，必须进行再次甚至多次处理才取得其中余留的硫酸铝，因此工期漫长，生产效率低下，导致产品成本巨大，价格居高不下；生产固态硫酸铝时，还因为其所用的液态硫酸铝中含有大量水分，而且处于常温状态，在蒸发过程中，需要大量热能，所以进一步增加了生产成本。
因此，研制一种生产周期短、生产效率高的新型硫酸铝生产设备是解决问题的关键。
实用新型内容
本实用新型在于提供一种硫酸铝多层反应装置。
本实用新型通过以下技术方案实现：包括反应罐体，反应罐体的底部设置排料口，在反应罐体的盖体中央处设置向下延伸入反应罐体下部的搅拌器，在盖体上设置进料口、进液管、加热管和排气管，所述反应罐体由内层、中层和外层同轴设置而成，内层为初反应池，中层为次反应池，外层为终反应池，且内层的高度大于中层的高度，在内层、中层的上部分别设置数个溢流口，所述内层、中层的外壁上均设翅片，所述次反应池、终反应池分别设置反应供气管，所述盖体上设置有超压泄放机构。
本实用新型的有益效果是：本实用新型使用材料少，成本低，设备体积小，占用空间少；根据不同的工艺可方便调节搅拌速度；反应釜内设置有翅片扰流导热，搅拌强度相对更大，利于传热及不间断混合效果，温度更易控制；多层级反应结构的设置，连续反应提高工艺的稳定性，避免了反应单一以及反应物中的物质浪费，节约时间，提高反应效率；连续生产时，沉淀过程和放料过程同时进行，缩短了生产反应周期，既节省了人力物力，又提高了生产效率，降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中反应罐体的横截面结构示意图；
图中标号：1～反应罐体，2～盖体，3～进料口，4～进液管，5～排料口，6～初反应池，7～次反应池，8～终反应池，9～溢流口，10～翅片，11～反应供气管，12～内壳，13～外壳，14～进口，15～出口，16～超高压爆破窗，17～爆破片，18～主搅拌桨，19～副搅拌桨。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细的说明。
如图1～2所示的硫酸铝多层反应装置，包括反应罐体1，反应罐体1的底部设置排料口5，在反应罐体1的盖体2中央处设置向下延伸入反应罐体1下部的搅拌器，在盖体2上设置进料口3、进液管4、加热管和排气管，所述反应罐体1由内层、中层和外层同轴设置而成，内层为初反应池6，中层为次反应池7，外层为终反应池8，且内层的高度大于中层的高度，在内层、中层的上部分别设置数个溢流口9，所述内层、中层的外壁上均设翅片10，所述次反应池7、终反应池8分别设置反应供气管11，所述盖体2上设置有超压泄放机构。
所述的外层由内壳12和外壳13组成中空夹层结构，在所述内壳12外壁上均布翅片10，所述外壳13的上部设置进口14，下部设置出口15。
各所述的反应供气管11设置呈圆环形结构，所述反应供气管11上均设吹气孔，各反应供气管11之间并联或串联后连接压缩气源。
所述的进料口3分别对应初反应池6、次反应池7、终反应池8各设置一个，进液管4且则对应初反应池6设置。
所述的超压泄放机构为设置有爆破片17的超高压爆破窗16，超高压爆破窗16设置于盖体2上，爆破片17通过耐腐蚀密封圈密封覆盖于超高压爆破窗16上。
所述的爆破片17设置呈中心部向上凸起或向下凹陷的圆盘形结构，且厚度不小于0.2cm，提升爆破片17的抗压能力，避免出现反应罐体1内部压力未超危险值，而爆破片17就破裂的情形。
所述的搅拌器包括主搅拌桨18、副搅拌桨19，所述主搅拌桨18设置于内层中，并延伸至内层的初反应池6下部，在主搅拌桨18顶部设置搅拌电机，所述副搅拌桨19分别设置于次反应池7、终反应池8中，并延伸至次反应池7、终反应池8的下部，且各副搅拌桨19的上部均连接主搅拌桨18，由搅拌电机带动主搅拌桨18、副搅拌桨19同步旋转。
所述的副搅拌桨19设置呈倒置的“U”形结构。
所述的初反应池6、次反应池7、终反应池8的底部各设置有排料口5，其中，初反应池6底部的排料口5通过管道和泵连接次反应池7顶部的进料口3，次反应池7底部的排料口5通管道和泵连接终反应池8顶部的进料口3。
所述的爆破片17的材料为铅板。
所述的盖体2上还设置有温度监测器、压力表和观察窗。
本实用新型的工作方式：把铝矾土矿粉从进料口3投入反应罐体1的初反应池6中，从外壳13上部的进口14向中空夹层中持续输入换热液，随后通过加热管向初反应池6中输入高温蒸汽加热，通过进液管4向初反应池6中输入硫酸，在启动搅拌器搅拌，使铝矾土矿粉与硫酸在初反应池6内接触进行初步化学反应；初步反应结束后，打开初反应池6底部的排料口5，通过泵把初反应物输送至次反应池7进行二次化学反应，二次反应结束后，打开次反应池7底部的排料口5，通过泵把次反应物输送至终反应池8进行第三次化学反应，通过多层次的化学反应，使铝矾土矿粉与硫酸充分反应，在第三次反应结束后，打开终反应池8底部的排料口5排放至下游设备。在反应过程中，可在初反应池6、次反应池7中进行反应，而将终反应池8作为沉淀池使用，实现反应、沉淀同时进行。
初反应池6在反应过程中产生的高温则通过内层和其上的翅片10散发给次反应池7中的反应物提供热量，次反应池7中反应过程中产生的高温则通过中层和其上的翅片10散发给终反应池8中的反应物提供热量，而终反应池8反应过程中产生的高温则通过外壳13上的翅片10传递给换热液，再由换热液从外壳13下部或底部的出口15排出，通过提供大量低温换热液进入中空夹层带走热量，从而控制反应罐体1内部的反应温度，当需要对反应罐体1内部进行恒温时，关闭外壳13上的出口15和进口14，把换热液封闭在中空夹层中，使换热液先吸热，再把热能传递回内壳12，起到保温的功能。
在反应过程中，当反应程度过于剧烈，其内部温度、压力出现不可控制的情形时，压力会顶破超高压爆破窗16上爆破片17泄放压力，此外，还可在超高压爆破窗16上设置防溅射护罩，从超高压爆破窗16中喷射出的物质则冲入防溅射护罩，解决物质四散喷射污染环境设备的问题。
Claims (9)
1.一种硫酸铝多层反应装置，包括反应罐体(1)，反应罐体(1)的底部设置排料口(5)，在反应罐体(1)的盖体(2)中央处设置向下延伸入反应罐体(1)下部的搅拌器，在盖体(2)上设置进料口(3)、进液管(4)、加热管和排气管，其特征在于：所述反应罐体(1)由内层、中层和外层同轴设置而成，内层为初反应池(6)，中层为次反应池(7)，外层为终反应池(8)，且内层的高度大于中层的高度，在内层、中层的上部分别设置数个溢流口(9)，所述内层、中层的外壁上均设翅片(10)，所述次反应池(7)、终反应池(8)分别设置反应供气管(11)，所述盖体(2)上设置有超压泄放机构。
2.根据权利要求1所述的硫酸铝多层反应装置，其特征在于：所述的外层由内壳(12)和外壳(13)组成中空夹层结构，在所述内壳(12)外壁上均布翅片(10)，所述外壳(13)的上部设置进口(14)，下部设置出口(15)。
3.根据权利要求1所述的硫酸铝多层反应装置，其特征在于：各所述的反应供气管(11)设置呈圆环形结构，所述反应供气管(11)上均设吹气孔，各反应供气管(11)之间并联或串联后连接压缩气源。
4.根据权利要求1所述的硫酸铝多层反应装置，其特征在于：所述的进料口(3)分别对应初反应池(6)、次反应池(7)、终反应池(8)各设置一个，进液管(4)且则对应初反应池(6)设置。
5.根据权利要求1所述的硫酸铝多层反应装置，其特征在于：所述的超压泄放机构为设置有爆破片(17)的超高压爆破窗(16)，超高压爆破窗(16)设置于盖体(2)上，爆破片(17)通过耐腐蚀密封圈密封覆盖于超高压爆破窗(16)上。
6.根据权利要求5所述的硫酸铝多层反应装置，其特征在于：所述的爆破片(17)设置呈中心部向上凸起或向下凹陷的圆盘形结构，且厚度不小于0.2cm。
7.根据权利要求1所述的硫酸铝多层反应装置，其特征在于：所述的搅拌器包括主搅拌桨(18)、副搅拌桨(19)，所述主搅拌桨(18)设置于内层中，并延伸至内层的初反应池(6)下部，所述副搅拌桨(19)分别设置于次反应池(7)、终反应池(8)中，并延伸至次反应池(7)、终反应池(8)的下部，且各副搅拌桨(19)的上部均连接主搅拌桨(18)。
8.根据权利要求7所述的硫酸铝多层反应装置，其特征在于：所述的副搅拌桨(19)设置呈倒置的“U”形结构。
9.根据权利要求1所述的硫酸铝多层反应装置，其特征在于：所述的初反应池(6)、次反应池(7)、终反应池(8)的底部各设置有排料口(5)，其中，初反应池(6)底部的排料口(5)通过管道和泵连接次反应池(7)顶部的进料口(3)，次反应池(7)底部的排料口(5)通管道和泵连接终反应池(8)顶部的进料口(3)。
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| CN116422255A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-07-14 | 滕州祥润化工有限公司 | 一种氨水制备一体机 |
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