[實(shí)用新型]一種制備氧化鐵紅的反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220431940.2
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN202717598U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李衛(wèi)星;付榮;傅琦鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇江盛南節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種無機(jī)顏料氧化鐵紅生產(chǎn)系統(tǒng)中的制備氧化鐵紅的反應(yīng)器，具體涉及一種制備鐵紅的氣液固三相反應(yīng)器。

背景技術(shù)

氧化鐵顏料是重要的無機(jī)顏料，氧化鐵紅是較常見的一種。目前，生產(chǎn)氧化鐵紅顏料的方法主要為干法和濕法。干法生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生廢氣，環(huán)境污染較嚴(yán)重，沒有大量使用；濕法是目前工業(yè)上普遍采用的方法，在濕法制造氧化鐵紅的生產(chǎn)工藝中，普遍采用圓筒狀反應(yīng)罐進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)原料硫酸亞鐵溶液加入反應(yīng)罐內(nèi)，加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，在一定溫度下，從反應(yīng)罐底部通入空氣，并不斷攪拌使之反應(yīng)，直到反應(yīng)罐內(nèi)色漿達(dá)到所需要的狀態(tài)。此時(shí)，停止反應(yīng)，將反應(yīng)料液泵送到過濾單元，后經(jīng)過洗滌、干燥和包裝，即為成品。

濕法反應(yīng)生產(chǎn)氧化鐵紅過程中，氣液固三相的混合程度對反應(yīng)效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要影響。只有氣液固充分接觸，才能達(dá)到節(jié)約原料用量、提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。隨著鐵紅產(chǎn)量和需求量不斷增大，新建鐵紅項(xiàng)目噸位均較大，從而采用的反應(yīng)罐的體積也因此升高。在此情況下，氣液固三相反應(yīng)器中氣液固流場分布極為重要，設(shè)計(jì)不合理將造成反應(yīng)死角，導(dǎo)致反應(yīng)器有效反應(yīng)體積減小，反應(yīng)效率下降和產(chǎn)品顆粒分布不均，產(chǎn)品質(zhì)量下降。而目前公開的報(bào)道中鮮有制備鐵紅反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，例如發(fā)明專利“濕法制造氧化鐵紅的工藝及設(shè)備”（CN1143049A）公開了一種氧化鐵紅的生產(chǎn)工藝，但對反應(yīng)設(shè)備要求較簡單。隨著反應(yīng)罐的增大，氣液固三相傳質(zhì)存在一定問題，需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型、實(shí)用的帶空氣二次分布的制備氧化鐵紅反應(yīng)器，以替代傳統(tǒng)的鐵紅反應(yīng)桶，實(shí)現(xiàn)提高反應(yīng)罐有效利用率、提高成品粉的均勻性、提高產(chǎn)品合格率，降低能耗。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種制備氧化鐵紅的反應(yīng)器，其特征在于由反應(yīng)罐3、變頻電機(jī)1、主軸2、錐形空氣分布板4、固定裝置5、第一攪拌槳6A、第二攪拌槳6B、加熱盤管7、曝氣盤8、排污接口9和溫度計(jì)10組成；其中反應(yīng)罐3頂部中心安裝有變頻電機(jī)1，變頻電機(jī)1連接主軸2，主軸2上下分別安裝第一攪拌槳6A和第二攪拌槳6B，錐形空氣分布板4通過固定裝置5固定于反應(yīng)罐3的內(nèi)壁上且其高度介于第一攪拌槳6A和第二攪拌槳6B中間，反應(yīng)罐3底部裝有曝氣盤8，加熱盤管7位于曝氣盤8上方，第二攪拌槳6B位于加熱盤管7上方，第一攪拌槳6A位于反應(yīng)罐3的中上部，反應(yīng)罐3側(cè)面下方安裝有排污接口9，溫度計(jì)10安裝于反應(yīng)罐3側(cè)面中上部。

利用變頻器控制變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)不同攪拌速率，控制反應(yīng)罐內(nèi)液體混合均勻度；底部曝氣盤通入反應(yīng)所需空氣，空氣上升至錐形空氣分布板處被二次分散均勻。

優(yōu)選所述錐形空氣分布板為大口在上、小口在下的構(gòu)型；所述錐形空氣分布板（4）為開孔板，均勻分布圓孔、方孔或者其他形狀的孔；每個(gè)孔的面積為1~100cm²；每平方米錐形空氣分布板上的孔個(gè)數(shù)為80~5000；優(yōu)選空氣分布板材料為塑料或不銹鋼，也可以是其他耐堿腐蝕的材料。

反應(yīng)原料硫酸亞鐵溶液加入反應(yīng)罐內(nèi)，然后加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，加熱盤管通入蒸汽，一般加熱到75~90℃，從反應(yīng)罐底部通入空氣，啟動變頻電機(jī)帶動攪拌槳旋轉(zhuǎn)攪拌，從反應(yīng)罐底部曝氣盤進(jìn)入的空氣經(jīng)過錐形空氣分布板后進(jìn)入反應(yīng)罐上部，反應(yīng)罐內(nèi)反應(yīng)物料充分混合，直到反應(yīng)罐內(nèi)色漿達(dá)到所需要的狀態(tài)時(shí)，停止反應(yīng)，反應(yīng)終止。

有益效果：

（1）反應(yīng)罐攪拌槳之間安裝錐形空氣分布板，將底部曝氣盤發(fā)生的氣泡進(jìn)行強(qiáng)制二次分散，能有效解決大型反應(yīng)罐中曝氣分布的均勻性，減小反應(yīng)罐的死體積。

（2）通過安裝錐形空氣分布板，調(diào)節(jié)氣泡與反應(yīng)原料的充分接觸，提高反應(yīng)收率和速率，控制生產(chǎn)產(chǎn)品鐵紅的粒徑均勻度。

（3）流場均勻，氣液固三相分散接觸好。利用CFD數(shù)值模擬技術(shù)優(yōu)化反應(yīng)罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)，獲得均勻分布的流場，減少反應(yīng)傳質(zhì)阻力。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型用于制備氧化鐵紅的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1、變頻電機(jī)，2、主軸，3、反應(yīng)罐，4、錐形空氣分布板，5、固定裝置，6A、第一攪拌槳，6B、第二攪拌槳，7、加熱盤管，8、曝氣盤，9、排污接口，10、溫度計(jì)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：