[實用新型]一種充氣式空氣氧化槽

有效

• 申請號: 201420108693.1
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN203782203U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 莫紅兵;段金城;劉耀馳
• 申請（專利權）人: 斯萊登（北京）化工科技有限公司
• 主分類號: C22B3/44
• 分類號: C22B3/44;C22B3/02;B01J10/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本實用新型涉及一種氧化槽，特別涉及一種適用于空氣或氧氣氧化液體中化合物的充氣式空氣氧化槽。

背景技術

將溶液中的亞鐵離子氧化為三價鐵離子，氧化劑的種類包括光催化氧化、生物氧化、化學試劑氧化和空氣氧化。選擇的氧化劑的種類決定了氧化設備的類型。現有的工藝是用二氧化錳，雙氧水作為氧化劑，其消耗量大，生產成本高。

在亞鐵離子氧化為高鐵的現有工藝中，專利CN1850650公開了采用密封設備的空氣催化氧化工藝。該設備底部連接一個空氣壓縮機，曝氣設備與空氣壓縮機連接，曝氣器上方安裝帶微孔的隔板，隔板間填裝天然錳砂催化劑。其工作溫度為40℃～45℃，曝氣時間為3～10min，處理容量小，設備運行壓力為0.2～0.5MPa，對設備的要求較高。專利CN1285416A公開了采用開口設備的空氣催化氧化工藝。該工藝將所用的催化劑（含氮化合物）、引發劑（過氧化物）加入含亞鐵的溶液中，設備下端與空氣增壓設備相連，再通過導管將增壓的空氣導入含硫酸亞鐵的溶液中，導管與空氣分布器相連引導空氣分散，設備上端有一個機械攪拌裝置。該設備有空氣分布器和機械攪拌裝置并不能達到空氣在溶液中均勻的分配。專利CN201809416U公開了采用密封設備的雙氧水氧化工藝。該工藝二個密閉氧化罐相串聯，管道混合器上安裝有二根進液管和一根出液管。

本實用新型內容

本實用新型針對現有技術中的亞鐵的氧化工藝存在氧化效率低、成本高的缺陷，目的在于提供一種利用空氣在常溫常壓下高效氧化亞鐵離子生產三價鐵鹽的充氣式空氣氧化槽，該氧化槽能耗低、氧化效率高，大大降低了生產成本。

本實用新型提供了一種充氣式空氣氧化槽，該充氣式空氣氧化槽包括槽體、葉輪、空氣分配器、空心軸、酸浸液導管和定子；所述的空心軸從槽體頂部伸入到槽體內的下部，所述空心軸伸入槽體的軸端與空氣分配器相連，所述空氣分配器外圍設有葉輪，所述葉輪斜上方的四周呈放射狀排布有定子；所述的空心軸在空氣分配器上端連通有酸浸液導管，所述酸浸液導管從槽體的側壁伸出槽體；所述的空心軸在槽體頂部的軸端處設有空氣閥。

所述的葉輪斜上方的四周呈放射狀排布有定子。

優選的葉輪采用后向葉片，所述葉片縱截面為圓錐形。

所述的空心軸在槽體頂部通過軸承體固定。

所述的空心軸在槽體頂部的軸端通過空氣閥與空氣壓縮機連接。

所述的酸浸液導管從槽體的側壁伸出與外部的酸泵連接。

所述的槽體上部在側壁上設有氣體和液體出口。

所述的空氣通入后未反應完的氣體部分由氣體和液體出口排出。

所述的葉輪腔中設有空氣分配器，所述分配器與空心軸伸入槽體的軸端連接。

所述的葉輪采用后向葉片，縱截面為圓錐形，具備壓頭小、流量大和功耗低的特點。

所述的葉輪與定子之間產生協同作用促進氣體分散，所述的定子呈放射狀排布在葉輪周圍，將葉輪產生的切向的液體流轉化為徑向的液體流，防止液體出現漩渦；同時葉輪和定子之間產生一個強烈剪切環形區，有助于細小空氣泡的形成，增大液體與氧氣的接觸面積和接觸時間。

所述的空氣分散器設置在葉輪的腔中，能預先將空氣均勻地分散在轉子葉片的大部分區域內，改善了葉輪彌散空氣的能力。

本實用新型的充氣式空氣氧化槽采取空氣氧化溶液中的亞鐵離子生產三價鐵鹽的過程：先開啟葉輪2和空氣閥7，再開啟空氣壓縮機和酸泵，空氣通過壓縮機輸入后，通過空氣閥7沿著空心軸4到達空氣分配器3，同時，從酸泵泵入的含亞鐵離子的溶液沿著酸浸液導管5到達空氣分配器3與空氣混合，混合液經過空氣分配器3分散后進入槽體1，高速旋轉的葉輪2在定子6的配合下，將進入槽體1的混合液打散，細小空氣泡均勻分布分布在含亞鐵離子的溶液中進行氧化反應，氧化反應未反應的氣體部分從氣體和液體出口（9）排出。

本實用新型的有益效果：本實用新型的設計的充氣式空氣氧化槽，可以通過空氣閥控制空氣的流量、葉輪的轉速，及通過葉輪、空氣分配器和定子之間的配合協同作用，能將空氣中氧氣充分打散形成微氣泡，均勻分散在溶液中，增加了氧氣與底物的接觸面積和時間，氧化效率大大提高；該充氣式空氣氧化槽能特別適用于常溫常壓下利用空氣高效氧化亞鐵離子生產三價鐵鹽，氧化槽能耗低、氧化效率高，大大降低了生產成本。

附圖說明

【圖1】為充氣式空氣氧化槽的主體圖，1為槽體，2為葉輪，3為空氣分配器，4為空心軸，5為酸浸液導管，6為定子，7為空氣閥，8為軸承體，9為氣體和液體出口。

具體實施方式