[發(fā)明專利]旋流鼓泡塔三相反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611141320.4
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106636650B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜冬云;高甲山;葉恒朋;梅穎;李金林;李維健;李佳;陳南雄;劉春明;楊勇;薛余化
• 申請（專利權(quán)）人: 中南民族大學(xué)
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B47/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

本發(fā)明涉及一種旋流鼓泡塔三相反應(yīng)器，包括反應(yīng)器筒體、鼓風(fēng)機(jī)、外循環(huán)裝置和射流器；反應(yīng)器筒體的頂部有出氣管；反應(yīng)器筒體的側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)氣管、進(jìn)液管、出液管、人孔和排泥管；反應(yīng)器筒體的內(nèi)部自上而下依次設(shè)置有除沫裝置、中心循環(huán)管、反射導(dǎo)流板和泥斗；反應(yīng)器筒體內(nèi)壁與中心循環(huán)管之間設(shè)置有螺旋導(dǎo)流葉片；中心循環(huán)管的底部與反射導(dǎo)流板之間設(shè)置有小微孔布?xì)庋b置；泥斗的底部與排泥管相貫通；進(jìn)液管伸入中心循環(huán)管中；鼓風(fēng)機(jī)通過進(jìn)氣管與小微孔布?xì)庋b置相貫通；鼓風(fēng)機(jī)通過射流器與進(jìn)液管相貫通；外循環(huán)裝置與射流器相連通；出液管與外循環(huán)裝置相連通。本發(fā)明具有可提高二氧化碳的利用率和可有效沉淀并去除大顆粒碳酸錳的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)備/廢水處理/資源化回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種旋流鼓泡塔三相反應(yīng)器，尤其涉及一種利用二氧化碳從錳渣濾液中回收錳的旋流鼓泡塔三相反應(yīng)器。

背景技術(shù)

電解錳廢渣主要來源于礦石酸浸后固液分離產(chǎn)生的錳渣和尾礦廢石。其它廢渣有陽極泥、硫化渣、含鉻廢水處理過程中產(chǎn)生的含鉻污泥等。每生產(chǎn)1噸電解金屬錳排放6-10噸錳渣，我國存量錳渣已達(dá)5000萬噸以上，同時每年新增1000多萬噸錳渣。錳渣是一種高鈣、高硅和含有微量重金屬的工業(yè)廢渣，其中Mn²⁺和其他重金屬離子濃度高，在長期的淋溶作用下可能產(chǎn)生大量浸濾液，污染周圍環(huán)境。因此，如果對錳渣濾液中的錳進(jìn)行資源化回收，則具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

另一方面，電解錳生產(chǎn)過程中，錳礦酸浸時，會產(chǎn)生大量二氧化碳，利用電解錳所產(chǎn)生二氧化碳回收錳渣濾液/含錳廢水中的錳已被證實(shí)是一條行之有效的技術(shù)路線。一定條件下二氧化碳與錳渣濾液中的錳離子反應(yīng)生成碳酸錳，得到較高純度的碳酸錳，是典型的氣、液、固三相反應(yīng)過程，因此，如何提高二氧化碳的利用率，反應(yīng)生成的碳酸錳沉淀得以及時分離，顯得尤為重要。

傳統(tǒng)的三相反應(yīng)器根據(jù)使固體顆粒懸浮的作用力不同，可將其分為呈4個類型：①機(jī)械攪拌懸浮式；②不帶攪拌的息浮床三相反應(yīng)器，用氣體鼓泡攪拌，也稱為鼓泡淤漿反應(yīng)器；③不帶攪拌的氣液兩相并流向上而顆粒不被帶出床外的三相流化床反應(yīng)器；④不帶攪拌的氣液兩相并流向上面顆粒隨液體帶出床外的三相輸送床反應(yīng)器，或稱為三相攜帶床反應(yīng)器。

氣、固、液三相反應(yīng)器為利用電解錳所產(chǎn)生二氧化碳回收錳渣濾液/含錳廢水中的錳的關(guān)鍵裝置，上述四種傳統(tǒng)的三相反應(yīng)器針對回收錳，具有以下缺點(diǎn)：

1)導(dǎo)流筒外壁與鼓泡塔壁間無其他附件，液、氣、固三相向上并流流動，傳質(zhì)效果受影響；

2)無內(nèi)循環(huán)，主要用于氣體與固體顆粒反應(yīng)；

3)內(nèi)部設(shè)有規(guī)整填料，不適合用于含有固體的反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對傳統(tǒng)三相反應(yīng)器的不足，本發(fā)明在于提供一種可提高廢氣中二氧化碳的利用率以及可有效沉淀并去除反應(yīng)生成的大顆粒碳酸錳的旋流鼓泡塔三相反應(yīng)器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種旋流鼓泡塔三相反應(yīng)器，其特征在于：所述旋流鼓泡塔三相反應(yīng)器包括反應(yīng)器筒體、鼓風(fēng)機(jī)、外循環(huán)裝置以及射流器；所述反應(yīng)器筒體的頂部設(shè)置有出氣管；所述反應(yīng)器筒體的側(cè)壁上分別設(shè)置有進(jìn)氣管、進(jìn)液管、出液管、人孔以及排泥管；所述進(jìn)氣管、進(jìn)液管以及出液管的高度相同；所述進(jìn)氣管、人孔以及排泥管自上而下依次設(shè)置在反應(yīng)器筒體的側(cè)壁上；所述反應(yīng)器筒體的內(nèi)部自上而下依次設(shè)置有除沫裝置、中心循環(huán)管、反射導(dǎo)流板以及泥斗；所述反應(yīng)器筒體的內(nèi)壁與中心循環(huán)管之間設(shè)置有螺旋導(dǎo)流葉片；所述中心循環(huán)管的底部與反射導(dǎo)流板之間設(shè)置有小微孔布?xì)庋b置；所述泥斗的底部與排泥管相貫通；所述進(jìn)液管伸入中心循環(huán)管中；所述鼓風(fēng)機(jī)通過進(jìn)氣管與小微孔布?xì)庋b置相貫通；所述鼓風(fēng)機(jī)通過射流器與進(jìn)液管相貫通；所述外循環(huán)裝置與射流器相連通；所述出液管與外循環(huán)裝置相連通。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的螺旋導(dǎo)流葉片包括設(shè)置在中心循環(huán)管外壁上的內(nèi)螺旋導(dǎo)流葉片。