[發明專利]一種混合堿回收的文丘里噴射式反應裝置

無效

• 申請號: 201310523219.5
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103537248A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 毛永生;李留德;吳德生
• 申請（專利權）人: 江蘇泰豐化工有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J10/00;C01D7/07
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技術領域

本發明涉及一種吸收塔式反應裝置，具體說是一種混合堿回收的文丘里噴射式反應裝置。

背景技術

目前靛藍的工業合成工藝為：苯胺基乙酸鉀/鈉鹽與氨基鈉在KOH和NaOH的混合堿做溶劑的體系中發生堿熔反應，生成吲哚酚鉀/鈉、氨氣和氫氧化鈉。堿熔物用水稀釋后，通空氣氧化，經壓濾后得到靛藍，壓濾后的母液為含堿12%的KOH和NaOH的混合堿溶液。

在堿熔反應時，KOH和NaOH的混合堿K:Na=1:1，由于在反應時，氨基鈉中的鈉轉化為NaOH，使得母液中的鉀鈉比為0.6:1，氫氧化鈉過量，經脫水回收后，達不到做堿熔溶劑的要求。現有的方法為：在混堿中補加氫氧化鉀來調節鉀鈉比，這就造成了混合堿有富余，富余堿一部分在后續氧化工段時被碳化，變成碳酸鈉堿渣，作為固廢；富余堿一部分隨靛藍的洗水流失，洗水中的稀堿經硫酸中和，變成鹽，最終變成廢水，不僅污染環境，而且造成鉀的流失，浪費了鉀資源。

發明內容

為了解決現有中調節混堿鉀鈉比的不足，本發明提供了一種結構簡單、使用方便，能有效調節混堿鉀鈉比，減少廢水、固廢排放，提高資源利用率的靛藍生產中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應裝置。

????本發明采用的技術方案是：一種混合堿回收的文丘里噴射式反應裝置，包括筒體、上封頭和錐封頭，上封頭上設有進氣口，上封頭封裝于筒體頂端，錐封頭呈倒錐狀封裝于筒體底端，錐封頭倒錐底端設有出料口，其技術特點是所述筒體下部側壁設有循環出液口，循環出液口依次經循環泵、循環管、噴嘴和文丘里噴射管連通穿接在上封頭或筒體上伸入筒體內的尾管，上封頭上設有分別連通筒體內腔和文丘里噴射管的吸氣管，循環泵上連接有進液管。

進一步地，所述文丘里噴射管包括泵頭和擴散管，吸氣管連通泵頭。

進一步地，所述筒體內設有攪拌器；所述攪拌器包括電動機、減速機、機架、機械密封、攪拌軸和攪拌頭，電動機、減速機經機架通過機械密封支撐連接于上封頭上，減速機連接伸入筒體內的攪拌軸上端，攪拌軸下端連接低于循環出液口位置的攪拌頭；所述攪拌頭為與錐封頭倒錐結構吻合的倒錐框架結構。

進一步地，所述筒體或上封頭內設有連通外部自來水的清洗盤管，清洗盤管沿筒體或上封頭截面設置，清洗盤管外側設有清洗孔。

進一步地，所述上封頭或筒體側壁上設有人孔。

進一步地，所述筒體內壁上設有液位傳感器，出料口上設有出料閥，出料閥連接液位傳感器。

本裝置使用時，將含KOH和NaOH46%-48%的混合堿液由進液管、循環泵、噴嘴打循環，CO₂氣體由進氣口送入筒體內，通過文丘里噴射管抽吸CO₂氣體，在文丘里噴射管的泵頭內與噴嘴噴出的霧化混合堿液充分混合與分散，吸收CO₂發生化學反應生成碳酸鹽，由于Na₂CO₃的溶解度遠小于K₂CO₃的溶解度，再加上混堿中含大量鈉離子，在混堿中Na₂CO₃過飽和，結晶、析出，最終達到了調節混堿的鉀鈉比的目的。鉀鈉比提高的混堿再由循環出液口通過循環泵打循環，重新回到筒體內進一步提高調節鉀鈉比，最終達到了滿足靛藍生產中的鉀鈉比。

采用上述技術方案，本發明的有益效果是：噴嘴配合文丘里噴射管，泵頭內混合堿液流速快，大幅度提高了氣液相接觸面積和反應速率，處理量大，可連續生產；高速的混合堿液流速對管壁有沖刷作用，吸收CO₂生成Na₂CO₃不易沉積；筒體內設置框架式攪拌器，生產時不停地攪拌，Na₂CO₃晶體在錐封頭內錐壁下沉、聚集到錐封頭底部通過出料口排出，有利于快速潔晶、沉降和析出，同時Na₂CO₃晶體不易在釜壁上析出、沉積，無需經常清洗；清洗盤管連通外部自來水管上，通過清洗孔清洗塔壁，清洗便捷。

本發明將筒體內的混合堿液向文丘里噴射管內打循環，配合CO₂向文丘里噴射管進氣反應生成Na₂CO₃晶體析出、沉降并排出，最終實現堿系統內鉀鈉比的調節和Na₂CO₃晶體的回收，其結構簡單、使用方便，無廢水、固廢排放，能高效、節約地提高靛藍生產中混堿鉀鈉比。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。