CN217887927U - 反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种反应装置，包括：反应腔，用于存放成品物料和待反应物料；进气组件，进气组件包括进气通道，进气通道与反应腔连通，进气通道内的气体通入反应腔内与待反应物料进行化学反应；出料通道，设置在反应腔的底部并与反应腔连通，出料通道上设置有控制开关，通过控制开关控制出料通道的通断。本实用新型解决了现有技术中的无定型氧化铝的制备效果差的问题。

Description

反应装置

技术领域

本实用新型涉及无定型氧化炉制备技术领域，具体而言，涉及一种反应装置。

背景技术

“一步酸溶法”是将高铝粉煤灰经酸溶、除杂、结晶后产生结晶氯化铝，结晶氯化铝经低温热解产生无定型氧化铝。结晶氯化铝的低温热解是整个工艺的核心单元，其结晶氯化铝热分解过程中主要失重温度区间为90～350℃，失重约70wt％。失重过程表明结晶氯化铝发生分解，分解过程中有气体产物生成。此后，在350～1000℃温度范围内一直都存在质量变化，只不过随着温度的逐渐升高质量变化越来越小。

现有工艺及技术采用循环流化床在350-400℃的温度条件下与结晶氯化铝直接接触反应。反应过程需使用强度和硬度较高的物料作为床料建立物料循环，床料的物理显热也是入炉结晶氯化铝反应所需要的热量的大部分，在流化过程结晶氯化铝物料与床料互相碰撞换热，床料具有很高的硬度而无定型氧化铝的强度很低，氧化铝的堆积密度只有0.48g/cm³左右，反应过程会将无定型氧化铝磨损破碎。循环流化床生成的无定型氧化铝经过旋风分离器后出料，物料经旋风分离器会与内壁发生磨损，导致生产的无定型氧化铝二次磨损破碎。经过两次磨损后的氧化铝物料颗粒会变得很小，直接影响下个工序水溶除杂、过滤的效果。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种反应装置，以解决现有技术中的无定型氧化铝的制备效果差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种反应装置，包括：反应腔，用于存放成品物料和待反应物料；进气组件，进气组件包括进气通道，进气通道与反应腔连通，进气通道内的气体通入反应腔内与待反应物料进行化学反应；出料通道，设置在反应腔的底部并与反应腔连通，出料通道上设置有控制开关，通过控制开关控制出料通道的通断。

进一步地，反应腔包括：第一腔段，与进气通道连通，出料通道设置在第一腔段的底部并与第一腔段连通；第二腔段，位于第一腔段的上方并与第一腔段连通，第二腔段的物料流通截面积大于或等于第一腔段的物料流通截面积。

进一步地，反应腔还包括：第三腔段，第三腔段与第二腔段远离第一腔段的一端连通，第三腔段的物料流通截面积大于或等于第一腔段的物料流通截面积。

进一步地，第一腔段为柱状，进气通道的出口端位于第一腔段的下方；沿气流的吹入方向，第二腔段的物料流通截面积逐渐增大，第三腔段的物料流通截面积逐渐减小。

进一步地，反应装置还包括：输送组件，输送组件具有可移动地设置的输送平台，输送平台与反应腔的进料口对接，通过输送平台向反应腔内输送待反应物料。

进一步地，出料通道相对于水平面倾斜设置，以使成品物料在自身重力作用下由出料通道内输出。

进一步地，反应装置还包括：布风板，设置在反应腔和进气通道之间，布风板上设置有多个出风孔，反应腔和进气通道通过各个出风孔连通。

进一步地，进气组件还包括：燃烧室，用于燃烧天燃气，燃烧室与进气通道连通；助燃风机，与燃烧室连通，通过助燃风机向燃烧室内吹入气流。

进一步地，反应腔的顶部设置有第一开口和第二开口，反应装置还包括：旋风分离器，通过第一开口与反应腔连通；除尘器，通过第二开口与反应腔连通，除尘器上设置有第一排出口，除尘器通过第一排出口与旋风分离器连通。

进一步地，除尘器上还设置有第二排出口，反应装置还包括：回收组件，用于回收酸性物质，除尘器通过第二排出口与回收组件连通。

应用本实用新型的技术方案，反应装置包括反应腔、进气组件和出料通道，反应腔用于存放成品物料和待反应物料；进气组件包括进气通道，进气通道与反应腔连通，进气通道内的气体通入反应腔内与待反应物料进行化学反应；出料通道设置在反应腔的底部并与反应腔连通，出料通道上设置有控制开关，通过控制开关控制出料通道的通断。本申请的成品物料以无定型氧化铝为例，待反应物料为结晶氧化铝，选择生成的无定型氧化铝成品作为床料与进来的结晶氯化铝形成物料循环体系，不引入其他床料的情况下使得放出的无定型氧化铝产品具有很好的颗粒度，优化了无定型氧化铝的制备效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的反应装置的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、反应腔；2、进气组件；20、进气通道；3、出料通道；30、控制开关；11、第一腔段；12、第二腔段；13、第三腔段；4、输送组件；5、布风板；21、燃烧室；22、助燃风机；6、旋风分离器；7、除尘器；8、回收组件；80、吸收风机；81、酸回收部件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参考图1，本实用新型提供了一种反应装置，包括：反应腔1，用于存放成品物料和待反应物料；进气组件2，进气组件2包括进气通道20，进气通道20与反应腔1连通，进气通道20内的气体通入反应腔1内与待反应物料进行化学反应；出料通道3，设置在反应腔1的底部并与反应腔1连通，出料通道3上设置有控制开关30，通过控制开关30控制出料通道3的通断。

根据本实用新型提供的反应装置，包括反应腔1、进气组件2和出料通道3，反应腔1用于存放成品物料和待反应物料；进气组件2包括进气通道20，进气通道20与反应腔1连通，进气通道20内的气体通入反应腔1内与待反应物料进行化学反应；出料通道3设置在反应腔1的底部并与反应腔1连通，出料通道3上设置有控制开关30，通过控制开关30控制出料通道3的通断。本申请的成品物料以无定型氧化铝为例，待反应物料为结晶氧化铝，选择生成的无定型氧化铝成品作为床料与进来的结晶氯化铝形成物料循环体系，不引入其他床料的情况下使得放出的无定型氧化铝产品具有很好的颗粒度，优化了无定型氧化铝的制备效果。

具体地，反应腔1包括：第一腔段11，与进气通道20连通，出料通道3设置在第一腔段11的底部并与第一腔段11连通；第二腔段12，位于第一腔段11的上方并与第一腔段11连通，第二腔段12的物料流通截面积大于或等于第一腔段11的物料流通截面积。这样在自下而上向反应腔1内通入气体时，由于第二腔段12的物料流通截面积大于第一腔段11，物料被吹入第二腔段12内后流速变慢，在自身重力作用下回落到第一腔段11内进行反应。

进一步地，反应腔1还包括：第三腔段13，第三腔段13与第二腔段12远离第一腔段11的一端连通，第三腔段13的物料流通截面积大于或等于第一腔段11的物料流通截面积。这样在气体吹入到第三腔段13时，流速已经大大降低，大颗粒的无定型氧化铝成品物料靠自身重力回落到第一腔段11内形成循环。

在本实用新型提供的实施例中，第一腔段11为柱状，进气通道20的出口端位于第一腔段11的下方；沿气流的吹入方向，第二腔段12的物料流通截面积逐渐增大，第三腔段13的物料流通截面积逐渐减小。优选地，第二腔段12和第三腔段13均为锥状，这样能够在第二腔段12的作用下，降低烟气的流速，使无定型氧化铝颗粒靠自身重力下落，同时利用第三腔段13的内壁面对无定型氧化铝成品物料进行阻挡。

在具体实施时，反应装置还包括：输送组件4，输送组件4具有可移动地设置的输送平台，输送平台与反应腔1的进料口对接，通过输送平台向反应腔1内输送待反应物料。优选地，输送组件4包括螺旋输送机，输送组件4与第一腔段11靠近第二腔段12的一端对接，结晶氧化铝物料通过螺旋输送机输送到第一腔段11内，螺旋输送机内部采用空心结构，内壁面上涂覆防腐涂层，向螺旋输送机内通入适量压缩空气，防止结晶氧化铝物料粘连在螺旋输送机管壁上造成管路堵塞。

为了方便出料，在具体实施的过程中，出料通道3相对于水平面倾斜设置，以使成品物料在自身重力作用下由出料通道3内输出。其中，出料通道3上设置有控制开关30，通过控制开关30控制出料通道3的通断。

进一步地，反应装置还包括：布风板5，设置在反应腔1和进气通道20之间，布风板5上设置有多个出风孔，反应腔1和进气通道20通过各个出风孔连通。通过布风板5调节气流的流速，气流在经过出风孔后由于流通截面积减小，风速增大，将通过布风板5的气流风速控制在0.6-0.7m/s。

为了方便制备烟气，进气组件2还包括：燃烧室21，用于燃烧天燃气，燃烧室21与进气通道20连通；助燃风机22，与燃烧室21连通，通过助燃风机22向燃烧室21内吹入气流。这样采用天燃气作为热源燃烧，通过助燃风机提高烟气风速，将烟气通入到反应腔1内。

反应腔1的顶部设置有第一开口和第二开口，反应装置还包括：旋风分离器6，通过第一开口与反应腔1连通；除尘器7，通过第二开口与反应腔1连通，除尘器7上设置有第一排出口，除尘器7通过第一排出口与旋风分离器6连通。除尘器7上还设置有第二排出口，反应装置还包括：回收组件8，用于回收酸性物质，除尘器7通过第二排出口与回收组件8连通。其中，旋风分离器6和除尘器7均与第三腔段13连通，反应腔1内部分颗粒较小的分装无定型氧化铝经旋风分离器6分离出来，结晶氧化铝反应生成的高温水蒸气、氯化氢气体和烟气经除尘器7后，在回收组件8的作用下将酸物质回收利用。回收组件8包括吸收风机80和酸回收部件81，通过吸收风机80将经过除尘器7的烟气引入到酸回收部件81内，对酸物质回收利用。

在具体使用过程中，结晶氧化铝物料在反应腔1内每停留30mim左右进行一次间歇性放料，使结晶氧化铝在反应腔1内停留时间更久，反应更加充分，通过在反应腔1的侧壁上设置出料通道3，避免了无定型氧化铝物料经旋风分离器磨损变粉的问题，采用低流化风速，采用生成的成品无定型氧化铝产品作为床料，避免了结晶氯化铝物料被硬度较大的床料磨损变粉问题，保证了生产无定型氧化铝的品质。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

根据本实用新型提供的反应装置，包括反应腔1、进气组件2和出料通道3，反应腔1用于存放成品物料和待反应物料；进气组件2包括进气通道20，进气通道20与反应腔1连通，进气通道20内的气体通入反应腔1内与待反应物料进行化学反应；出料通道3设置在反应腔1的底部并与反应腔1连通，出料通道3上设置有控制开关30，通过控制开关30控制出料通道3的通断。本申请的成品物料以无定型氧化铝为例，待反应物料为结晶氧化铝，选择生成的无定型氧化铝成品作为床料与进来的结晶氯化铝形成物料循环体系，不引入其他床料的情况下使得放出的无定型氧化铝产品具有很好的颗粒度，优化了无定型氧化铝的制备效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反应装置，其特征在于，包括：

反应腔(1)，用于存放成品物料和待反应物料；

进气组件(2)，所述进气组件(2)包括进气通道(20)，所述进气通道(20)与所述反应腔(1)连通，所述进气通道(20)内的气体通入所述反应腔(1)内与所述待反应物料进行化学反应；

出料通道(3)，设置在所述反应腔(1)的底部并与所述反应腔(1)连通，所述出料通道(3)上设置有控制开关(30)，通过所述控制开关(30)控制所述出料通道(3)的通断。

2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应腔(1)包括：

第一腔段(11)，与所述进气通道(20)连通，所述出料通道(3)设置在所述第一腔段(11)的底部并与所述第一腔段(11)连通；

第二腔段(12)，位于所述第一腔段(11)的上方并与所述第一腔段(11)连通，所述第二腔段(12)的物料流通截面积大于或等于所述第一腔段(11)的物料流通截面积。

3.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述反应腔(1)还包括：

第三腔段(13)，所述第三腔段(13)与所述第二腔段(12)远离所述第一腔段(11)的一端连通，所述第三腔段(13)的物料流通截面积大于或等于所述第一腔段(11)的物料流通截面积。

4.根据权利要求3所述的反应装置，其特征在于，所述第一腔段(11)为柱状，所述进气通道(20)的出口端位于所述第一腔段(11)的下方；

沿气流的吹入方向，所述第二腔段(12)的物料流通截面积逐渐增大，所述第三腔段(13)的物料流通截面积逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应装置还包括：

输送组件(4)，所述输送组件(4)具有可移动地设置的输送平台，所述输送平台与所述反应腔(1)的进料口对接，通过所述输送平台向所述反应腔(1)内输送待反应物料。

6.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述出料通道(3)相对于水平面倾斜设置，以使成品物料在自身重力作用下由所述出料通道(3)内输出。

7.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应装置还包括：

布风板(5)，设置在所述反应腔(1)和所述进气通道(20)之间，所述布风板(5)上设置有多个出风孔，所述反应腔(1)和所述进气通道(20)通过各个所述出风孔连通。

8.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述进气组件(2)还包括：

燃烧室(21)，用于燃烧天燃气，所述燃烧室(21)与所述进气通道(20)连通；

助燃风机(22)，与所述燃烧室(21)连通，通过所述助燃风机(22)向所述燃烧室(21)内吹入气流。

9.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应腔(1)的顶部设置有第一开口和第二开口，所述反应装置还包括：

旋风分离器(6)，通过所述第一开口与所述反应腔(1)连通；

除尘器(7)，通过所述第二开口与所述反应腔(1)连通，所述除尘器(7)上设置有第一排出口，所述除尘器(7)通过所述第一排出口与所述旋风分离器(6)连通。

10.根据权利要求9所述的反应装置，其特征在于，所述除尘器(7)上还设置有第二排出口，所述反应装置还包括：

回收组件(8)，用于回收酸性物质，所述除尘器(7)通过所述第二排出口与所述回收组件(8)连通。

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