铁精粉酸溶配料装置的制作方法

专利2022-06-28  117


本实用新型涉及聚合硫酸铁生产技术领域,是一种铁精粉酸溶配料装置。



背景技术:

聚合硫酸铁是一种水处理絮凝剂,广泛用于污水、净水及污泥压滤分离等水质净化环节,是一种较为常见的无机高分子絮凝剂之一,对水体中的cod、色度、恶臭等均有显著的去除效果。目前,国内聚合硫酸铁的生产主要采用钛白粉生产过程中产生的副产物硫酸亚铁和硫酸为原料,调整盐基度后,再利用亚钠为催化剂,发生氧化聚合反应,生产聚合硫酸铁。

由于硫酸亚铁溶液的特性,采用铁精粉和稀硫酸作为原料,氧化聚合生产聚合硫酸铁,受制于原料铁精粉100目至200目的特性,以及在大于等于120℃高温和20%至55%稀硫酸的条件下,进行混合带压(0.08mpa至0.3mpa)搅拌,使得设备运行条件极为苛刻。

目前用于铁精粉酸溶法生产聚合硫酸铁的工艺反应的反应釜使用过程中,反应釜的底部和搅拌桨叶及其附近的釜壁上容易冲刷磨损,需要定期修补和维护,如果发现不及时,将会造成反应釜设备的返厂维修或报废及整体更换,设备的更换运维成本较高,设备利用率较低,不利于设备的长周期、稳定、连续运行。

同时,酸溶配料升温加热阶段,目前行业内通常采用蒸汽直管加热或者夹套加热的方式来完成整个酸溶配料反应升温的工艺要求,直管蒸汽加热会给物料带来很多的水分,物料的浓度会受到影响,而夹套加热的方式解决了加热水分的影响,受换热效率的影响,升温时间相对较长。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种铁精粉酸溶配料装置,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有聚合硫酸铁生产中存在的设备易腐蚀、运行周期短以及升温加热时间长和生产中物料受热反应不稳定的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种铁精粉酸溶配料装置,包括酸溶配料釜和石墨加热器,酸溶配料釜顶部酸进口固定连通有稀酸进料管线,酸溶配料釜顶部设有能进铁粉的人孔,酸溶配料釜顶部酸雾出口固定连通有尾气吸收管线,酸溶配料釜底部出料口与石墨加热器底部进料口之间固定连通有第一物料循环管线,第一物料循环管线上固定安装有循环泵,石墨加热器顶部出料口与酸溶配料釜顶部循环物料进口之间固定连通有第二物料循环管线,循环泵出口与石墨加热器底部进料口之间的第一物料循环管线上固定连通有出料管线。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:

上述酸溶配料釜底部和内壁采用钢衬,酸溶配料釜内设有框式搅拌器,且框式搅拌器为钢衬框式搅拌器,石墨加热器为圆块孔型石墨加热器。

上述酸溶配料釜顶部设有灯孔,在灯孔处安装有照明灯。

上述酸溶配料釜釜顶固定安装有下部位于酸溶配料釜内的温度检测仪。

上述石墨加热器上部进口固定连通有蒸汽管线,石墨加热器下部出口固定连通有冷凝液管线。

上述酸溶配料釜顶部出气口固定连通有尾气吸收管线,且尾气吸收管线上固定安装有第一阀门。

上述石墨加热器底部进料口与出料管线进口之间的第一物料循环管线上固定安装有第三阀门,出料管线上固定安装有第二阀门。

本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,其可提高设备利用率,保证生产稳定、持续运行,降低生产更换运维成本;同时采用石墨加热器实现酸溶配料升温加热,减少升温时间,提高了生产效益,具有安全、省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的工艺流程示意图。

附图中的编码分别为:1为酸溶配料釜,2为石墨加热器,3为稀酸进料管线,4为温度检测仪,5为第一物料循环管线,6为循环泵,7为第二物料循环管线,8为尾气吸收管线,9为出料管线,10为蒸汽管线,11为冷凝液管线,12为第一阀门,13为第二阀门,14为第三阀门,15为框式搅拌器。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:

如附图1所示,该铁精粉酸溶配料装置包括酸溶配料釜1和石墨加热器2,酸溶配料釜1顶部酸进口固定连通有稀酸进料管线3,酸溶配料釜1顶部设有能进铁粉的人孔,酸溶配料釜1顶部酸雾出口固定连通有尾气吸收管线8,酸溶配料釜1底部出料口与石墨加热器2底部进料口之间固定连通有第一物料循环管线5,第一物料循环管线5上固定安装有循环泵6,石墨加热器2顶部出料口与酸溶配料釜1顶部循环物料进口之间固定连通有第二物料循环管线7,循环泵6出口与石墨加热器2底部进料口之间的第一物料循环管线5上固定连通有出料管线9。本实用新型铁精粉酸溶配料装置与现有常规蒸汽直管加热或者夹套加热的方式不同,本实用新型采用石墨加热器2对铁酸混合物料加热,通过蒸汽间接加热铁酸混合物料,使得水分也会不影响到铁酸混合物料,整体聚合硫酸铁的生产的工艺配方变得很稳定,反应时间相对缩短,也不易受到季节气温的波动,整个高温高压腐蚀性条件下的聚合反应过程平稳,便于操作。

可根据实际需要,对上述铁精粉酸溶配料装置作进一步优化或/和改进:

根据需要,酸溶配料釜1底部和内壁采用钢衬,酸溶配料釜1内设有框式搅拌器15,且框式搅拌器15为钢衬框式搅拌器,石墨加热器2可采用圆块孔型石墨加热器。

根据需要,该框式搅拌器15的搅拌支撑与竖轴的角度70°至80°,可以满足搅动大比重物料的支持性强度。

酸溶配料釜1顶部设有灯孔,在灯孔处安装有照明灯。釜顶设置灯孔照明,用于观察釜内物料运行情况及磨损程度。

如附图1所示,根据需要,酸溶配料釜釜顶固定安装有下部位于酸溶配料釜内的温度检测仪4。通过该温度检测仪,可保证釜内温度控制范围在115-135℃。

目前行业中,采用直管蒸汽加热,会给铁酸混合物料带来很多的水分,铁酸混合物料的浓度会受到影响,而夹套加热的方式解决了加热水分的影响,受换热效率的影响,升温时间相对较长。石墨的传热系数比钢衬的大3倍,热效率高。因此,本实用新型采用圆块孔型石墨加热器2,其管程内为蒸汽,壳程内为铁酸混合物料介质,使得蒸汽间接加热铁酸混合物料介质,更有利于控制反应平稳进行,且缩短升温时间,从热提高产量。

如附图1所示,石墨加热器2上部进口固定连通有蒸汽管线10,石墨加热器2下部出口固定连通有冷凝液管线11。

根据需要,蒸汽通过蒸汽管线10进入石墨加热器2管程内,与石墨加热器2壳程内物料换热后,蒸汽冷凝液由冷凝液管线11排出。

如附图1所示,酸溶配料釜1顶部出气口固定连通有尾气吸收管线8,且尾气吸收管线8上固定安装有第一阀门12。

如附图1所示,循环泵6出口与石墨加热器2底部进料口之间的第一物料循环管线5上固定连通有出料管线9,且出料管线9管线上固定安装有第二阀门13。

如附图1所示,石墨加热器2底部进料口与出料管线9进口之间的第一物料循环管线5上固定安装有第三阀门14,出料管线9上固定安装有第二阀门13

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

本实用新型最佳实施例的使用过程:首先,关闭第二阀门13和第一阀门12,将稀硫酸由稀酸进料管线3进入酸溶配料釜1内,启动酸溶配料釜1内的框式搅拌器15进行搅拌,接着启动循环泵6,稀硫酸由第一物料循环管线5进入石墨加热器2进行加热后,再由第二物料循环管线7送入酸溶配料釜1内;当稀硫酸温度升至60℃至90℃时,停循环泵6,将铁精粉由人孔送至酸溶配料釜1内,打开第一阀门12,酸溶配料釜1内高温下的酸雾由尾气吸收管线8排出后,关闭第一阀门12;最后,当稀硫酸和精铁粉混合后,关闭第三阀门14,打开第二阀门13,酸溶配料釜1内得到的铁酸混合物料由出料管线9排出。


技术特征:

1.一种铁精粉酸溶配料装置,其特征在于包括酸溶配料釜和石墨加热器,酸溶配料釜顶部酸进口固定连通有稀酸进料管线,酸溶配料釜顶部设有能进铁粉的人孔,酸溶配料釜顶部酸雾出口固定连通有尾气吸收管线,酸溶配料釜底部出料口与石墨加热器底部进料口之间固定连通有第一物料循环管线,第一物料循环管线上固定安装有循环泵,石墨加热器顶部出料口与酸溶配料釜顶部循环物料进口之间固定连通有第二物料循环管线,循环泵出口与石墨加热器底部进料口之间的第一物料循环管线上固定连通有出料管线。

2.根据权利要求1所述的铁精粉酸溶配料装置,其特征在于酸溶配料釜底部和内壁采用钢衬,酸溶配料釜内设有框式搅拌器,且框式搅拌器为钢衬框式搅拌器,石墨加热器为圆块孔型石墨加热器。

3.根据权利要求1或2所述的铁精粉酸溶配料装置,其特征在于酸溶配料釜顶部设有灯孔,在灯孔处安装有照明灯。

4.根据权利要求1或2所述的铁精粉酸溶配料装置,其特征在于酸溶配料釜釜顶固定安装有下部位于酸溶配料釜内的温度检测仪。

5.根据权利要求3所述的铁精粉酸溶配料装置,其特征在于酸溶配料釜釜顶固定安装有下部位于酸溶配料釜内的温度检测仪。

6.根据权利要求1或2或5所述的铁精粉酸溶配料装置,其特征在于石墨加热器上部进口固定连通有蒸汽管线,石墨加热器下部出口固定连通有冷凝液管线。

7.根据权利要求3所述的铁精粉酸溶配料装置,其特征在于石墨加热器上部进口固定连通有蒸汽管线,石墨加热器下部出口固定连通有冷凝液管线。

8.根据权利要求4所述的铁精粉酸溶配料装置,其特征在于石墨加热器上部进口固定连通有蒸汽管线,石墨加热器下部出口固定连通有冷凝液管线。

9.根据权利要求1或2或5或7或8所述的铁精粉酸溶配料装置,其特征在于酸溶配料釜顶部出气口固定连通有尾气吸收管线,且尾气吸收管线上固定安装有第一阀门。

10.根据权利要求1或2或5或7或8所述的铁精粉酸溶配料装置,其特征在于石墨加热器底部进料口与出料管线进口之间的第一物料循环管线上固定安装有第三阀门,出料管线上固定安装有第二阀门。

技术总结
本实用新型涉及聚合硫酸铁生产技术领域,是一种铁精粉酸溶配料装置,其包括酸溶配料釜和石墨加热器,酸溶配料釜顶部酸进口固定连通有稀酸进料管线,酸溶配料釜顶部设有能进铁粉的人孔,酸溶配料釜顶部酸雾出口固定连通有尾气吸收管线,酸溶配料釜底部出料口与石墨加热器底部进料口之间固定连通有第一物料循环管线,第一物料循环管线上固定安装有循环泵,石墨加热器顶部出料口与酸溶配料釜顶部循环物料进口之间固定连通有第二物料循环管线。本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,其可提高设备利用率,保证生产稳定、持续运行,降低生产中更换运维成本;同时采用石墨加热器实现酸溶配料升温加热,减少升温时间,提高了生产效益,具有安全、省力、简便、高效的特点。

技术研发人员:樊庆霈;王彦波;殷杰;郝涛;毕洪涛;郝永明;殷禄华;秦波;周晶;马小龙
受保护的技术使用者:新疆中泰化学股份有限公司
技术研发日:2019.06.20
技术公布日:2020.06.09

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