一种气液连续化生产或处理设备制造技术

一种气液连续化生产或处理设备，主要由一个剪切均化机（６）和填料柱（１１）串接而成；剪切均化机（６）分别设立有气体进料管（１）和液体进料管（２），进料管口的位置应保证物料从均化机的轴向吸入；均化机的物料出口（１０）位于均化机的顶部；混合反应后的物料经出口（１０）再进入填料柱（１１），最终完成气液反应。本实用新型专利技术特别适合于炼厂、化工厂含硫废水的处理，与现有技术相比，采用工业压缩风，氧气进料量减少了２／３；同时，生成的尾气可直接放空，完全达到国家允许的排放标准，不需要尾气的二次处理过程，单位时间含硫污水处理量可以提高１倍以上。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种连续化工生产或处理设备，特别涉及有气液两相反应的化工生产或处理设备。
技术介绍
炼油厂或化工厂排出的含硫废水中主要含有H2S，硫醇和硫酮等成分，不但气味难闻，而且有较大的毒性。工业上现有的连续处理方法主要是采用塑料鲍尔环形成填料层4，液体酞箐磺酸钴作催化剂，通过鼓风空气1氧化将含硫废水2中的有机硫化物转化成硫磺，由底部的排出口3排出，具体装置结构见附图1。其存在的问题是填料塔的体积庞大，且反应效率不高。为提高气液反应的反应效率，实际操作中鼓入的空气量很大，导致尾气排放量大，尾气中未反应完的有机硫化物、H2S等，还需要通过尾气排出口5排入总厂废气管网进行二次处理。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的不足，提出一种气液连续化生产或处理设备，特别适合于炼厂、化工厂含硫废水的处理。本技术的具体实施方案是一种气液连续化生产或处理设备，主要由一个剪切均化机6和填料柱11串接而成；剪切均化机6分别设立有气体进料管1和液体进料管2，进料管口的位置应保证物料从均化机的轴向吸入；均化机6的物料出口10位于均化机的顶部，以确保物料径向出料。气、液原料先分别同时进入剪切均化机，发生瞬间混合反应后，随即进入填料柱11进一步反应，最终完成反应过程。其中的剪切均化机内部核心元件是一对互相啮合的转子8和定子7，转、定子周边均开有相同数量的细长切口；工作腔内传动轴采用悬臂式，传动轴与电机相连接。当转子8高速旋转时，产生很大的离心力，使由转子轴向吸入的物料从转子的细长切口中喷出，形成径向出料。通过转子的高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应产生强大动能，使物料在定、转子有限的空间内受到强烈的液力剪切、离子挤压和湍流等综合作用，使两相在瞬间均匀分散。本技术所述的均化机可以由市场上直接购置，为实现连续反应，优选管线式高剪切分散均化机，其转子转速130～3000rpm，优选1200～2200rpm。为获得更佳的反应效果，进一步提出，均化机设立一个统一的进料口，气体进料管和液体进料管采用套管的形式，其中的液体进料管管口与均化机的进料口直接对接；气体进料管管口插入均化机，其管口距均化机内转子距离5～80mm。填料柱的高度本技术没有特别的限定，需根据实际生产确定，可以是一段填料柱，也可以是多段填料柱串联，当多段填料柱串联时，为保证物料有足够的推进动力，可以在填料柱与填料柱之间增加一个或多个挤出泵。填料柱中可以添加各种形式的填料，如瓷环、金属或塑料矩鞍环、鲍尔环、阶梯环；金属或塑料孔板、刺板、网板及金属网、波纹板、河卵石、固体颗粒催化剂等。同时，为保证反应按既定配料比顺利完成，要求气体进料管口压力大于液体进料管口压力，液体进料管口压力应大于均化机物料出口压力，三者之间的压差为0.05～0.6MPa。另外，需要特别指出的是，针对含硫污水这种具有腐蚀性且气味较大的处理，本技术建议管线式高剪切分散均化机的传动轴与电机采取磁力连接，以减少气体泄露。除了含硫污水的处理，本技术还可用于各种类型的反应，如异丁烯和对甲酚的加成等，根据反应的不同，本技术还进一步提出在均化机6和或填料柱11外部设冷却或加热夹套。本技术中，由于采用了剪切均化机与填料柱串联的结构，使气液物料得到了高效的接触和反应，从而与现有技术相比，采用工业压缩风，氧气进料量减少了2/3；同时，生成的尾气可直接放空，完全达到国家允许的排放标准，不需要尾气的二次处理过程，单位时间含硫污水处理量可以提高1倍以上。附图说明图1现有技术中含硫污水的处理设备结构示意图图2本技术提出的处理设备结构示意图具体实施方式实施例1 兰州绿野化工公司在生产二烷基二硫代磷酸锌的过程中，接反应器的抽风机排水口，真空泵出水口以及离心机排出含硫污水约1.5吨/小时，内含未参加反应的五硫化二磷，硫化氢及其它有机含硫化合物，进入装置处理前添加一定量的酞箐磺化钴氧化催化剂及助催剂。采用附图2的设备结构，气体进料管1和液体进料管2采用套管的形式；均化机6的传动轴通过磁力连接9与电机相连，以减少气体泄露。按规定配料比，压力为0.5MPa的空气经气体进料管1进入剪切均化机6(弗鲁克流体机械制造有限公司生产的管线式高剪切分散乳化机FDM1型)的反应腔，同时，压力为0.45MPa的含硫废水和经液体进料管2进入剪切均化机6的反应腔，反应腔内的转子8在电机的带动下，以1200rpm的速度转动，气、液原料在定子7转子8之间被瞬间混合均匀，从切口中喷出；并由位于均化机顶部的物料出口10流出；随后进入由4组串联的填料柱11内继续反应，每组填料柱的高度为2m，填料层4为塑料鲍尔环填充，每组填料柱之间设有连接管12，两组填料柱与两组填料柱之间串接一齿轮泵13以增加动力。反应产物14直接进入沉降罐析出硫磺回收。处理结果表明尾气内硫化氢含量＜50ppm/m3，完全能够达到国家要求的排放标准，可以直接排空；回收硫磺后的排放水内，硫化物(SS)含量＜400mg/l，也能达到国家要求的排放标准，可以直接排入下水。对比例1处理与实施例1相同的含硫污水。采用附图1的设备结构，通过吸收塔(Φ1500×6500mm)进行处理。鼓风机送空气由塔底处的气体进料口1进入；离心泵将分油、除渣后的含硫污水由塔上部的液体进料口2送入；塔中部由Φ35mm瓷环填充形成填料层4，以造成下行的含硫污水与上行的空气中氧充分接触。含硫污水中反应前已加入了酞箐磺化钴氧化催化剂及助催剂，含硫污水中硫化物被转化成硫磺随污水一起从塔底排出口3排出，去沉降罐析出硫磺回收。由于这个还原硫的反应为物料自由落体接触，反应效果并不完全，测试结果表明排出污水内多数情况下含硫化合物仍大于400mg/l；反应的尾气由塔顶尾气排出口5排出，尾气中硫化氢含量大于150ppm/m3仍需进入废气管网二次处理。权利要求1.一种气液连续化生产或处理设备，其特征在于主要由一个剪切均化机(6)和填料柱(11)串接而成；剪切均化机(6)分别设立有气体进料管(1)和液体进料管(2)，进料管口的位置应保证物料从均化机的轴向吸入；均化机的物料出口(10)位于均化机的顶部；混合反应后的物料经出口(10)再进入填料柱(11)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于剪切均化机(6)的内部核心元件是一对互相啮合的转子(8)和定子(7)结构，转、定子周边均开有相同数量的细长切口；工作腔内传动轴采用悬臂式，传动轴与电机相连接。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于剪切均化机(6)的转子转速130～3000rpm。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于剪切均化机(6)的转子转速1200～2200rpm。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于剪切均化机(6)设立一个统一的进料口，气体进料管(1)和液体进料管(2)采用套管的形式。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于其中的液体进料管(2)与均化机的进料口直接对接；气体进料管(1)管口插入均化机，其管口距均化机内转子(8)距离5～80mm。7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于填料柱(11)是一段填料柱或是多段填料柱串联。8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于当多段填料柱串联时，在填料柱与填料柱之间增加一个或多个挤出泵。9.根据权利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气液连续化生产或处理设备，其特征在于主要由一个剪切均化机（６）和填料柱（１１）串接而成；剪切均化机（６）分别设立有气体进料管（１）和液体进料管（２），进料管口的位置应保证物料从均化机的轴向吸入；均化机的物料出口（１０）位于均化机的顶部；混合反应后的物料经出口（１０）再进入填料柱（１１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓轩，顿静斌，
申请(专利权)人：宋晓轩，
类型：实用新型
国别省市：62[中国|甘肃]