[實用新型]一種靛藍生產中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應裝置

有效

• 申請號: 201320675444.6
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN203508025U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 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;C09B7/02;C07D209/36;C01D7/07
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技術領域

本實用新型涉及一種噴淋吸收塔式反應裝置，具體說是一種靛藍生產中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應裝置。

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

為了解決現有中的不足，本實用新型提供了一種結構簡單、使用方便，能有效調節混堿鉀鈉比，滿足靛藍生產中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應裝置。

本實用新型采用的技術方案是：一種靛藍生產中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應裝置，包括塔筒體、上封頭、噴淋頭、錐封頭和插底出料管，噴淋頭設置于上封頭內，上封頭上設有高于噴淋頭的進氣口，上封頭封裝于塔筒體頂端，錐封頭呈倒錐狀封裝于塔筒體底端，插底出料管下管口對應錐封頭倒錐下部，插底出料管上管口由塔筒體內穿出高于錐封頭倒錐上部的塔筒體側壁，其技術特點是還包括循環吸入管、循環管、循環泵和進液管，循環吸入管穿接于高出插底出料管上管口的塔筒體上連通塔筒體內，循環吸入管和進液管均連接循環泵，循環泵經循環管連通噴淋頭。

進一步地，所述塔筒體內設有高于循環吸入管的內錐體，內錐體呈倒錐狀且底端開口。

進一步地，所述塔筒體內設有攪拌器。

進一步地，所述攪拌器為推進式攪拌器，推進式攪拌器垂直設置于塔筒體側壁上。

進一步地，所述塔筒體或上封頭內設有連通外部自來水的清洗盤管，清洗盤管沿塔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，所述噴淋頭為多個噴嘴同一水平面均布結構。

進一步地，所述噴淋頭向下噴淋角度為中心對稱的120°。

進一步地，所述塔筒體側壁上設有人孔。

再進一步地，所述錐封頭底部設有排凈口，錐封頭下部錐面上設有檢查口。

本裝置使用時，將含KOH和NaOH46%-48%的混合堿液由進液管、循環泵打循環，在帶壓CO₂密閉塔筒體內，經噴淋頭霧化噴淋吸收CO₂，發生化學反應，產生碳酸鹽，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，使得結晶通過插底出料管析出，鉀鈉比提高的混堿再由循環吸入管通過循環泵打循環，重新回到塔筒體內進一步提高調節鉀鈉比，最終達到了調節混堿的鉀鈉比。

采用上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

1、噴淋頭的多個噴嘴在同一水平平面噴淋，各噴嘴相互不干擾，能有效避免上下布置的噴嘴上層噴出的液滴落在下層的噴嘴上形成結晶造成的堵塞；循環的堿液經噴淋頭霧化形成60°的細小的霧滴錐體，霧滴受氣體阻力的作用，擴散至只受重力的作用時做自由落體運動，霧滴到達不了塔壁，塔壁上無堿液，能有效避免塔壁上形成碳酸鹽結晶粘壁，無堵塔、塔壁晶體沉積現象。

2、由噴淋頭噴出的細小霧滴分散在連續的CO₂中，吸收CO₂，霧滴不受任何阻擋落至液面上，設備阻力小，能耗低，配合側向設置的推進式攪拌器進行液體攪拌，進一步提高反應效率。

3、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。塔筒體內設內椎體，Na₂CO₃結晶沿內椎體錐壁下沉、聚集到塔筒體中心，最終沉降到錐封頭下部，通過插底出料管壓出，有利于快速潔晶、沉降和析出。