CS202603B1 - Způsob zvětšování reaktoru pro výrobu železitých pigmentů - Google Patents
Způsob zvětšování reaktoru pro výrobu železitých pigmentů Download PDFInfo
- Publication number
- CS202603B1 CS202603B1 CS400578A CS400578A CS202603B1 CS 202603 B1 CS202603 B1 CS 202603B1 CS 400578 A CS400578 A CS 400578A CS 400578 A CS400578 A CS 400578A CS 202603 B1 CS202603 B1 CS 202603B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- reactor
- diameter
- stirrer
- ratio
- air
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims description 7
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 6
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000035784 germination Effects 0.000 claims 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 239000012066 reaction slurry Substances 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 2
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 2
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910002588 FeOOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- -1 aromatic nitro compounds Chemical class 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 229910001960 metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000006400 oxidative hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Iron (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Známé postupy výroby železitých pigmentů, to je. kysličníků a hydroxidů železa, au -FeOOH, -PegOj, Fe^O^ s pigmentovou velikostí primárních částic, jsou vyráběny oxidační hydrolýzou roztoků železnatých solí za přítomnosti zárodků. Jednotlivé technologické postupy se od sebe liší použitým oxidačním a neutralizačním činidlem. Při Pennimanově postupu je roztok železnaté soli oxidován probublávaným vzduchem za současné neutralizace kovovým železem. Při Haber - Kaufmannovu postupu je roztok železnaté soli oxidován dusičnany kovů nebo amonia a současně neutralizován zásadou. Béchampův způsob výroby železitých pigmentů využívá k oxidaci roztoku železnatých solí aromatických nitrolátek a k neutralizaci kovového železa. Při Martinově způsobu výroby je roztok železnaté soli oxidován vzdušným kyslíkem a neutralizován zásadou*
U obou postupů používajících jako oxidovadla vzdušný kyslík, Pennimanova a Martinova, je reakční rychlost oxidace odvislá od stupně rozptýlení vzduchu v reakční suspenzi. Se zmenšující se velikostí vzduchových bublin v suspenzi se zvyšuje mezifázový povrch vzduch - kapalina, vzrůstá rychlost přestupu kyslíku do suspenze a tím i rychlost reakce. Současně roste i stupeň využití kyslíku ze vzduchu a zmenšuje se objem plynů unikajících z reakce. Protože tyto plyny jsou nasyceny vodní parou při teplotě reakce, snižuje se i množství potřebného tepla k udržování reakční teploty.
Stupeň dispergace vzduchu v reakční suspenzi má tedy rozhodující vliv nejen na re202 603
202 003 I akční rychlost, ale i na spotřebu tepla.
Pro rozptylování vzduohu v reakční suspenzi jsou používány různé způsoby, Při výrobě železitých pigmentů je nejčastěji používán rozptyl pomocí děrovaného dna.
Rozptyl vzduchu pomocí děrovaného dna mé řadu nevýhod. Při velkých otvorech ve dně je účinnost rozptylu nízká a tím je nízká i reakční rychlost. Spotřeba tepla pro udržoi \ · vání reakční teploty je vysoká. Se zmenšujícím se rozměrem otvorů a tím i bublin vzduchu se sice reakční rychlost zvyšuje a spotřeba tepla snižuje, ale současně dochází k narůstání tlakového spádu na reaktoru a k ucpání otvorů produkty reakce a tím k nerovnoměrnému rozptylu vzduohu v reakčním objemu.
Mnohem výhodnější je rozptyl vzduchu do reakční suspenze pomocí míchadla. Tímto způsobem je oproti předchozímu zvyšována například reakční rychlost při výrobě PeOOH z 1,4 na 8,0 g/l.h, využití kyslíku z 7 na 40 % a spotřeba páry klesá z 13 tun na 1 tunu PeOOH na nulu. Naopak je nutno část reakčního tepla odvádět chlazením.
Způsob výroby železitých pigmentů Martinovým postupem aa použití dispergaoního míchadla, kterým je rozptylován oxidační vzduch do reakční suspenze, je popsán například v autorském osvědčení číslo 168 915.
Ve válcové nádobě o průměru 400 mm a výšce 3100 mm je do reakční suspenze 232 1 rozptylován vzduch pomocí míchadla o průměru 130 mm a počtu otáček 2800 min“i Na obvodu vnitřního pláště válce jsou umístěny 4 narážky, aby se zabránilo rotačnímu pohybu kapaliny. Na tomto zařízení bylo dosaženo při výrobě PeOOH a příkonu míchadla ooa
1,4 kW/m^ suspenze reakční rychlosti zoxidovaného železa 9 g/l.h.
Při zvětšování zařízení na provozní velikost se projevují potíže s udržováním požadovaná reakční rychlosti. Neúměrně roste elektrický příkon pro pohon míchadla vztaženo na v? suspenze, dochází k nehomogennímu rozdělení pH v suspenzi a klesá využití kyslíku.
Podstata vynálezu spočívá ve způsobu zvětšování reaktoru při zachování uvedených příznivých parametrů malého zařízení. Postupným zvětšováním zařízení z 250 litrů účinného objemu na 25 v? a 90 bylo vyvinuto zařízení provozní velikosti o takové geometrii vnitřního prostoru a chladicích hadů, u kterého jsou zachovány nebo zlepšeny kvalitativní parametry menšího zařízení, jako rychlost oxidace železnatého iontu, snížení specifického příkonu míchadla a zvětšeno využití kyslíku.
1) Přizvětšování reaktoru bylo zjištěno, že zůstane zachována vysoká účinnost rozptylu vzduohu a homogenita rozptylu neutralizačního činidla v reakční suspenzi, které jsou podmínkou vysoké reakční rychlosti, kvality vyráběného pigmentu při současně nízké spotřebě elektrické energie pro rozptyl vzduchu a tepelné energie pro udržování reakční teploty vztažené na 1 suspenze, když jsou zachována následující kritéria zvětšování reaktoru s
1. Poměr průměru A ku výšce B reaktoru 1 j A s B = 0,5-1,0
2. Poměr průměru C míchadla 2 h průměru A reaktoru 1 j C s A «= 0,1 - 0,3
3. Poměr výšky D míchadla 2 nade dnem reaktoru 1 k průměru C míchadla 2 f D : C · 0,5 - 2,0
202 603
4. Poměr výšky E narážky & k průměru A reaktoru 1 ; E : A = 0,8 - 1,2 a potom poměr šířky P narážky 6 k průměru A reaktoru 1 j P : A = 0,05 - 0,2 při počtu 4-8 narážek na vnitřním obvodu reaktoru a vzestupné rychlosti plynu 0,5.10 až 5,0.10 m/s
Popsaným způsobem zvětšování reaktoru bylo dosaženo podstatného zlepšení ekonomických parametrů výroby, především úspory energie v důsledku snížení specifického příkonu míchadla a snížení spotřeby tlakového vzduchu v důsledku zvýšení využití kyslíku k oxidaci železnatého iontu a snížením odparu vody'ze suspenze během reakce. Byly nalezeny matematické vztahy pro zvětšování reaktoru.
Vynález je zobrazen na připojeném výkresu, kde A znamená průměr reaktoru, B výšku reaktoru, C průměr míchadla, D výšku míchadla nade dnem reaktoru, E výšku narážek, P šířku narážek, 1 reaktor, 2 rozdělovač vzduchu, 2 míchadlo, £ přívod zásady, % topný a chladicí had, 6, narážky.
Příklad I.
Do reaktoru o účinném klidovém objemu 25 m , poměru průměru reaktoru A ku výšce reaktoru B, A:B = 0,6287, poměru průměru dispergačního míchadla C k průměru reaktoru A j C:A » 0,1447 a poměru výšky míchadla nade dnem reaktoru D k průměru míchadla C; D;C=O,64, bylo načerpáno požadované množství suspenze goethitového zárodku a roztoku síranu železnatého. Po vyhřátí reakční suspenze na 40 °C byla zahájena oxidačně neutralizační reakce, K rozptylu oxidačního vzduchu byJLo použito turbinového míchadla podle ON 6910 21 o otáčkách 500/min. Během operace bylo dosaženo následujících parametrů :
Oxidační rychlosti železnatého iontu 6,2 g Pe/l.h, specifického příkonu míchadla 1,1 KW/m^ klidové suspenze, využití kyslíku v oxidačním vzduchu 27,7 % a hodnota pH suspenze v celém objemu kolísala v rozmezí + 0,2 pH, Spotřeba oxidačního vzduchu činila 317 Nm^/h, což odpovídá vzestupné rychlosti plynu 9,5.10-^ m/s.
Příklad II.
Do reaktoru o účinném klidovém objemu 90 m , poměru průměru reaktoru A ku výšce reaktoru B, A : B = 0,625, poměru průměru dispergačního míchadla C k průměru reaktoru A,
C s A = 0,15 a poměru výšky míchadla nade dnem reaktoru D k průměru míchadla £, D:C=1,2O, bylo načerpáno požadované množství suspenze goethitového zárodku a roztoku síranu železnatého. Po vyhřátí suspenze na 40 °C byla zahájena oxidačně neutralizační reakce. K rozptylu oxidačního vzduchu bylo použito turbinového míchadla podle ON 6910 21 o otáčkách 300/min. Během reakce bylo dosaženo následujících kvalitativních parametrů. Oxidační
O rychlosti železnatého iontu 7,6 g Pe/l.h, specifického příkonu 0,77 KW/nr klidové suspenze, využití kyslíku v oxidačním, vzduchu 41,7 % a hodnota pH suspenze v celém objemu reaktoru kolísala v rozmezí + 0,2 pH. Spotřeba oxidačního vzduchu činila 810,2 Nnr/h, což odpovídá vzestupné rychlosti plynu 1,1.10 m/s.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VY U / LEZUZpůsob zvětšování reaktoru pro výrobu železitých pigmentů zárodkovanou oxidačně neutralizační hydrolýzou roztoků železnatýoh solí, který je opatřen narážkami, topnými a chladicími hady, ve spodní části míchadlem, vyznačující se tím, že při zvětšování reaktoru činí poměr průměru (A) ku výšce (B) reaktoru (1) 0,5 - 1,0, poměr průměru (C) míchadla (3) k průměru (A) reaktoru (1) 0,1 - 0,3» poměr výšky (D) míchadla (3) nade dnem reaktoru (1) k průměru (C) míchadla (3) 0,5 - 2,0, poměr výšky (E) narážky (6) k průměru (A) reaktoru (1) 0,8 - 1,2, poměr šířky (P) narážky (6) k průměru (A) reaktoru (1)0,05 - 0,2 při počtu 4-8 narážek a vzestupné rychlosti plynu 0,5.102 až 5.0.102 m/s.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS400578A CS202603B1 (cs) | 1978-06-19 | 1978-06-19 | Způsob zvětšování reaktoru pro výrobu železitých pigmentů |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS400578A CS202603B1 (cs) | 1978-06-19 | 1978-06-19 | Způsob zvětšování reaktoru pro výrobu železitých pigmentů |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS202603B1 true CS202603B1 (cs) | 1981-01-30 |
Family
ID=5381787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS400578A CS202603B1 (cs) | 1978-06-19 | 1978-06-19 | Způsob zvětšování reaktoru pro výrobu železitých pigmentů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS202603B1 (cs) |
-
1978
- 1978-06-19 CS CS400578A patent/CS202603B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2128311A (en) | Method of carrying out chemical reactions | |
| DE69406726T2 (de) | Vorrichtung für Gas-Flüssigkeit-Reaktionen | |
| US3416889A (en) | Process and apparatus for manufacturing phosphoric acid | |
| US2655436A (en) | Tank reactor | |
| CS202603B1 (cs) | Způsob zvětšování reaktoru pro výrobu železitých pigmentů | |
| US1988541A (en) | Method and apparatus for treating solids with gaseous media | |
| CN106082488A (zh) | 用于高浓度含磷废水的除磷方法 | |
| CN108557980A (zh) | 一种热偶复合氧化反应器 | |
| US3816603A (en) | Process for decomposing ammonium sulfate into ammonium bisulfate and ammonia | |
| EP0012410A1 (de) | Vorrichtung zur Zuführung der Aufheizenergie oder zur Abführung der Reaktionswärme bei der Polymerisation von Monomeren | |
| US2255445A (en) | Production of sulphuric acid and iron oxide from waste pickling acid | |
| DE838598C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung exothermer katalytischer Reaktionen in Kontaktoefen | |
| US3420626A (en) | Method of recovering sodium sulfite from waste sodium sulfite pulping liquor | |
| CN215975130U (zh) | 一种反硝化生物脱氮设备 | |
| CN100372601C (zh) | 在流化床中热处理的方法和设备 | |
| US2282112A (en) | Method for making the contaminated water from alkaline pulp mills harmless | |
| GB1504185A (en) | Apparatus for cooling aerating and circulating a liquid medium within a reactor | |
| US1720196A (en) | Production of white lead | |
| AT219015B (de) | Verfahren und Apparatur zur Durchführung chemischer Reaktionen in Salzschmelzen | |
| CN220812034U (zh) | 一种临界多相催化氧化设备 | |
| CN218339565U (zh) | 一种双重加热型液体加热搅拌装置 | |
| DE1003190B (de) | Vorrichtung zur Durchfuehrung endotherm ablaufender Umsetzungen im Wirbelschichtverfahren | |
| DE2539502A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur fermentation | |
| US1590622A (en) | Apparatus for producing sulphurous acid gases | |
| AT410802B (de) | Verfahren und vorrichtung zur behandlung eines feinteilchenförmigen, insbesondere metallhaltigen, einsatzmateriales |