[發明專利]制備錳酸鉀的反應器及系統

有效

• 申請號: 201310593533.0
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103570075A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 王吉坤;嵇曉滄;閆江峰;劉大雄;馬進;張紅耀;戶少勇;彭東;楊世誠;李天杰;納吉興;杭祖輝
• 申請（專利權）人: 云南建水錳礦有限責任公司
• 主分類號: C01G45/12
• 分類號: C01G45/12
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

技術領域

本發明涉及化工領域，具體地，涉及制備錳酸鉀的反應器及系統。

背景技術

目前，工業高錳酸鉀制備技術主要分為固相氧化法和液相氧化法。固相氧化法由于工藝本身的限制和MnO₂粉活性差，MnO₂氧化反應進行的很不完全，致使MnO₂轉化率低。液相氧化法制備高錳酸鉀過程中錳酸鉀的制備工序仍存在二氧化錳轉化率低、錳、KOH回收率低、能耗高、環境污染嚴重的問題。

因而，目前錳酸鉀的制備方法和設備仍有待改進。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種設備簡單、安全可靠、易于操作控制的用于制備錳酸鉀的系統。

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種反應器。根據本發明的實施例，所述反應器包括：本體，所述本體內限定有反應空間，所述本體頂部間隔設置有氧氣入口、廢氧出口和進料口，所述本體中上部設置有出料口，所述氧氣入口用于向所述反應空間輸送氧氣或富氧空氣，所述廢氧口用于排出所述反應空間內的剩余氧氣和水蒸氣，所述進料口用于向所述反應空間內輸送礦漿，所述出料口用于排出所述反應空間內的所述礦漿進行氧化反應后獲得的錳酸鉀料液；礦漿加熱裝置，所述礦漿加熱裝置設置于所述本體內，用于將所述礦漿進行加熱至250-260攝氏度；以及攪拌裝置，所述攪拌裝置設置于所述本體內部，用于對所述礦漿進行攪拌。發明人驚奇地發現，利用本發明的反應器，能夠高效地制備錳酸鉀，并且該反應器結構簡單，操作方便，清潔環保，易于實現工業化大規模生產。

根據本發明的實施例，所述反應器進一步包括：氧氣加熱裝置，所述氧氣加熱裝置與所述氧氣入口連通，用于在向所述反應空間輸送的氧氣或富氧空氣之前，將所述氧氣或富氧空氣進行預熱至200攝氏度。由此，利用氧氣加熱裝置，能夠有效將氧氣或富氧空氣預熱至氧化反應所需的溫度，從而有利于氧化反應的進行，進而提高氧化反應效率。

根據本發明的實施例，所述反應器具有多個氧氣入口。由此，能夠快速、大量的將氧氣或富氧空氣輸送到反應空間內并使其在反應空間內均勻分布，保證反應空間內較強的氧化環境，從而提高氧化反應的效率。

根據本發明的實施例，所述反應器進一步包括：分氣裝置，所述分氣裝置分別與所述氧氣加熱裝置和所述多個氧氣入口相連，用于將經過所述氧氣加熱裝置預熱的氧氣或富氧空氣分配至各氧氣入口。由此，可以高效地將氧氣或富氧空氣輸送到反應空間內，維持反應空間內較強的氧化環境，從而提高反應效率。

根據本發明的實施例，所述礦漿加熱裝置為遠紅外加熱器。由此，能夠有效利用清潔能源對反應原料進行加熱，對環境的污染更小，節能環保效果更顯著，并且熱利用率更高。

根據本發明的實施例，所述反應器進一步包括：氣液分離器，所述氣液分離器具有進口、排氣口和排水口，所述進口與所述廢氧出口相連，所述排氣口用于排出分離后的氧氣，所述排水口與所述反應空間相連，所述氣液分離器用于將從所述廢氧出口排出的所述剩余氧氣和水蒸氣進行氣液分離，并將分離后的氧氣排出所述氣液分離器且將分離后的液體輸送給所述反應空間。由此，能夠有效地將廢氧攜帶的水和少量的氫氧化鉀回收，進而能夠節約用水、提高氫氧化鉀的回收率。

根據本發明的實施例，所述反應器的類型不受特別限制。根據本發明的一些實施例，所述反應器為立式反應釜，當所述反應器為立式反應釜時，所述出料口設置于所述本體側壁下部。根據本發明的另一些實施例，所述反應器為臥式反應釜，當所述反應器為臥式反應釜時，所述出料口設置于所述本體頂部，且與所述氧氣入口、所述廢氧出口和所述進料口間隔設置。

根據本發明的實施例，所述攪拌裝置不受特別限制。根據本發明的一些具體示例，所述攪拌裝置包括攪拌漿和設在所述攪拌漿上且沿所述攪拌漿的軸向彼此間隔開的多個槳葉。由此，有利于將礦漿攪拌均勻。

根據本發明的實施例，所述攪拌槳和攪拌葉的材質不受特別限制。根據本發明的一些具體示例，所述攪拌槳由718合金制成，所述槳葉由馬氏體不銹鋼制成。由此，攪拌槳和攪拌葉具有良好的耐堿腐蝕和氧腐蝕性能，從而能夠延長其使用壽命。

根據本發明的實施例，所述攪拌槳和攪拌葉的材質不受特別限制。根據本發明的一些具體示例，所述攪拌槳由718合金制成，所述槳葉由馬氏體不銹鋼制成。由此，攪拌槳和攪拌葉具有良好的耐堿腐蝕和氧腐蝕性能，從而能夠延長其使用壽命。