[實(shí)用新型]一種具有自吸氣功能的葉輪攪拌反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320085690.6
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN203075926U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金世斌;張谷平;馬金瑞;劉鵬;吳國玉;葉普洪
• 申請（專利權(quán)）人: 長春黃金研究院;中國黃金集團(tuán)公司技術(shù)中心
• 主分類號: B01J8/10
• 分類號: B01J8/10
• 代理公司: 長春市四環(huán)專利事務(wù)所 22103
• 代理人: 張建成

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種葉輪攪拌反應(yīng)器，尤其涉及一種可應(yīng)用于生物冶金和濕法冶金領(lǐng)域的氣液固三相反應(yīng)器。

背景技術(shù)

生物冶金和濕法冶金反應(yīng)大多是礦漿溶液中通入空氣、氧氣、氫氣等氣體進(jìn)行的三相反應(yīng)，通常應(yīng)用葉輪攪拌式氣液固三相反應(yīng)器。

傳統(tǒng)的葉輪攪拌式三相反應(yīng)器主要是由筒體、葉輪攪拌系統(tǒng)、氣體給入分布系統(tǒng)等組成，葉輪一般位于反應(yīng)器內(nèi)礦漿深度的中部偏下位置附近，氣體分布器位于葉輪下部的反應(yīng)器底板附近，氣體經(jīng)過通氣管和氣體分布器進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的礦漿中，葉輪的攪拌作用使氣體分散成為氣泡。通入的氣體壓力必須大于反應(yīng)器內(nèi)氣體分布器的出氣孔處液體靜壓力，才能使氣體從氣體分布器出氣孔逸出并進(jìn)入礦漿中。礦漿的靜壓力與礦漿的深度和礦漿密度成正比，而工業(yè)型反應(yīng)器的規(guī)格大，有的大型反應(yīng)器的高度達(dá)10m或更高，加之礦漿的密度也較大，傳統(tǒng)反應(yīng)器的氣體分布器出氣孔處液體靜壓力大，因此需要用風(fēng)機(jī)（氣體壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)）給反應(yīng)器供給氣體。風(fēng)機(jī)供給氣體的壓力越大，給入單位質(zhì)量氣體的能耗就越大，因此傳統(tǒng)反應(yīng)器的給入氣體的動力消耗大。另外單位礦漿體積給入氣體越多，單位礦漿體積的供氣動力消耗越大。對于需要通入大量氣體的反應(yīng)過程，通氣的動力消耗很大，一般情況下供氣的風(fēng)機(jī)動力消耗是攪拌動力消耗的數(shù)倍。對于這種三相反應(yīng)，改進(jìn)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形式，降低供氣壓力是節(jié)能的重要途徑。此外，傳統(tǒng)葉輪攪拌反應(yīng)器還有其他缺點(diǎn)：

（1）由于傳統(tǒng)反應(yīng)器的電機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)在反應(yīng)器上部，葉輪位于反應(yīng)器內(nèi)的中下部附近區(qū)域，對于大型反應(yīng)器需要很長的傳動軸，軸的加工安裝費(fèi)用高，而且很長的懸臂梁結(jié)構(gòu)的傳動軸轉(zhuǎn)動時易于發(fā)生大的擺動，致使軸疲勞斷裂；

（2）攪拌不均勻，葉輪邊緣附近攪拌強(qiáng)度大，其他區(qū)域攪拌強(qiáng)度小，粗粒重礦物顆粒易于在反應(yīng)器內(nèi)筒體底部附近沉淀積聚。

（3）傳統(tǒng)機(jī)械攪拌反應(yīng)器用固定的氣體分布器供氣，并依賴葉輪的攪拌作用來打散氣泡，氣泡彌散度低，不利于提高氣體利用率；

（4）因礦漿中溶解鹽分的析出沉淀，氣體分布器的出氣孔內(nèi)易于發(fā)生沉淀物沉積以致堵塞，因此小孔型氣體分布器的出氣孔易于堵塞，微孔氣體分布器就更易于堵塞。因此，目前多采用大孔型氣體分布器，從出氣孔逸出的氣泡用葉輪攪拌分散。這樣一來，形成大直徑氣泡，氣泡的彌散效果差，氣體利用率低。

（5）氣體分布器安裝在反應(yīng)器底部，發(fā)生堵塞后難于清理疏通；

為了降低反應(yīng)器供氣能耗，改善反應(yīng)器通入氣體的彌散效果和提高氣體利用率，有必要研究新型三相反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服傳統(tǒng)反應(yīng)器的缺點(diǎn)，而提供一種具有自吸氣功能的葉輪攪拌反應(yīng)器。本實(shí)用新型降低了反應(yīng)器供氣壓力來降低供氣風(fēng)機(jī)的動力消耗，并且攪拌相對較均勻，氣體彌散度較高，而且傳動軸短。

本實(shí)用新型在反應(yīng)器筒體內(nèi)豎直安裝中心循環(huán)管；中心循環(huán)管的下段設(shè)置下喇叭口；在下喇叭口的下部底板上設(shè)置導(dǎo)流錐體；在下喇叭口的下部設(shè)置下支撐立板，在下喇叭口和導(dǎo)流錐體之間形成礦漿流出的空間；在中心循環(huán)管的上段安裝導(dǎo)向葉輪總成；導(dǎo)向葉輪總成由二級或三級或四級導(dǎo)向葉輪構(gòu)成，其每一級導(dǎo)向葉輪均有三個或四個或五個或六個導(dǎo)向葉片，導(dǎo)向葉片采用弧形彎曲葉片；在導(dǎo)向葉輪總成的中心安裝攪拌葉輪總成，攪拌葉輪總成由二級或三級或四級攪拌葉輪構(gòu)成，其每一級攪拌葉輪均有三個或四個或五個或六個攪拌葉片，攪拌葉片采用等螺距的弧形彎曲葉片或采用等螺距的螺旋面葉片；在安裝高度上使攪拌葉輪總成的各級葉片與導(dǎo)向葉輪總成的各級葉片依次交替排列；攪拌葉輪總成的上部連接中空傳動軸，中空傳動軸的中段鉆有進(jìn)氣孔；中空傳動軸安裝于管型軸承座中，管型軸承座的兩端為軸承和軸封結(jié)構(gòu)；管型軸承座設(shè)有進(jìn)氣管；中空傳動軸之上連接到聯(lián)軸器；聯(lián)軸器之上連接減速機(jī)和電動機(jī)。反應(yīng)器筒體上設(shè)置有反應(yīng)器蓋板。

攪拌葉輪為三級葉輪，但是本實(shí)用新型不限于三級葉輪，即攪拌葉輪可為二級、三級或四級，攪拌葉輪總成的最上層葉輪為第一級葉輪，第一級葉輪葉片為空心葉片，每個第一級葉輪葉片的后下部均設(shè)置出氣孔群；第一級葉輪的輪轂與每個第一級葉輪葉片的連接處均設(shè)置聯(lián)通孔；第一級葉輪的各個第一級葉輪葉片的出氣孔群，通過空心葉片內(nèi)及聯(lián)通孔與中空軸的中心孔連通。本反應(yīng)器通過中空葉片上的出氣孔群通入氣體，不另外設(shè)置氣體分布器。