一种利用化学反应本身的能量实现自动搅拌的工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于一种利用化学反应本身的能量实现自动搅拌的工艺以及装置，包括下反应釜，下反应釜和上反应釜通过上升管道连接，上升管道与反应釜的接口与反应釜的管壁相切，在反应釜的顶端焊接有开口向下的中心桶，用于收集反应产生的清液；利用上、下反应釜的高位差和上升管和下降管内流体密度差形成压力差实现搅拌功能；上反应釜通过下降管道与下反应釜连接，用于将浓缩液流入下反应釜实现搅拌；上反应釜外环顶部气体出口依次连接除沫器、冷凝器，用来收集冷凝液，不凝气经液封外排或进入后处理。整个系统有效利用自身装置的特点，实现对物料的搅拌，无需额外配置搅拌设备；还可以回收浓缩液、清液、以及冷凝液进行二次利用，有效降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工工艺装置，具体地讲就是利用化学反应本身的能量实现自动搅拌的工艺以及装置。
技术介绍
金属（及合金）等块状或颗粒状为原料的浸出，大多数都采用先细化（雾化或碾磨），以利于搅拌浸出，该方法金属细化成本高，且浸出时容易“沉槽”；另有压力反应设备（特别是耐腐蚀条件要求较高的压力反应设备）则搅拌装置制作困难，动密封部分昂贵且易损。在工程上大量化学反应是放热反应往往需要冷却，白白浪费了反应热及反应产生气体的能量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简单经济的工艺及装置，利用上升管与下降管流体密度差，实现流体快速流动对物料冲击实现搅拌功能，且同时在上反应釜实现浓液、清液、气体（部分溶剂）的分离，利用反应热产生水蒸气等气体的冷凝液（多数条件下是冷凝水），此冷凝液相当于“蒸馏液”，其成分纯度往往较高的溶剂（以水居多）可作为系统中的冲洗液等回用液，对生产系统废水的减排，甚至零排放，做出重要贡献。利用化学反应本身的能量实现自动搅拌的工艺以及装置，包括下反应釜，其特征在于：下反应釜和上反应釜通过上升管道连接，上升管道与反应釜的接口与反应釜的管壁相切，在反应釜的顶端焊接有开口向下的中心桶，用于收集反应产生的清液；上反应釜通过下降管道与下反应釜连接，用于将浓缩液流入下反应釜实现搅拌；上反应釜外环顶部气体出口依次连接除沫器、冷凝器，用来收集冷凝液，不凝气经液封外排或进入后处理。所述的上反应釜分为圆筒形部分、圆锥部分、内筒三个部分，在下降管道上安装有支管阀门，用于对浓缩液回收。反应釜的中心桶的上部通过管道与阀门将清液排出。上反应釜下部连接下降管进入下反应釜中下部。上反应釜的内环结构，内环直径约为外环的0.8倍。下反应釜自身产气不足情况下采用打入增压气体，增强搅拌功能。所述的增压气体可以为反应后的循环气。本专利技术的工作原理是：因气体的密度远小于液体的密度，下反应釜产生的气体进入上升管在管内形成气液混合物“轻质量”的流体，进入上反应釜后的流体气体被分离出去，上下釜之间形成压力差，“重流体”通过下降管流向下反应釜内冲击下反应釜底部实现较高强度的“搅拌”功能。本专利技术的优点在于：不需要安装额外的机械设备进行搅拌，节省建造资金。利用装置本身的特点，对反应产生的气体进行利用，对下反应釜的物料进行搅拌，起到节约能源、减少投资的目的。此外，本专利技术中通过除沫器分离上反应釜带有液滴的混合气体，对化学反应的产生的气体进行二次利用，提高搅拌的效率；还可以通过冷凝器收集得到冷凝液，用于对系统进行冲洗，使得回收的冷凝液得到有效回用。简而言之，整个系统有效利用自身装置的特点，实现对物料的搅拌，无需额外配置搅拌设备；还可以回收浓缩液、清液、以及冷凝液进行二次利用，有效降低生产成本。附图说明图1是本专利技术的连接结构示意图。图中，除沫器-1，上升管-2，下反应釜-3，下降管-4，浓料出口-5，内环澄清槽-6，上反应釜-7，清液出口-8，冷凝器-9，冷凝液储槽-10，液封槽-11。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详述。下反应釜内放入块状或者颗粒状原料、或者打入液体、浆料通入气体。下反应釜3通过上升管2与上反应釜7连接。上升管的入口与上反应釜的外径相切，用于混合流体高速进入上反应釜时产生旋流，实现气液分离。在反应釜的顶端焊接有开口向下的中心桶，该中心同位内环结构，用于收集沉降产生的清液。上反应釜分为圆筒形部分和圆锥部分，圆筒形的结构有利于增大离心力，以提高沉降速度。上反应釜底部通过下降管4将旋流液输送至下反应釜，起到搅拌作用。下降管深入到下反应釜中下部。下降管上设置有支管阀门，用于收集底流浓液。上述中心桶的上端设置有管道以及阀门，用于收集上反应釜收集的清液。也根据工艺需要可改变大小甚至取消内筒。上反应釜外环顶部气体出口连接除沫器1、冷凝器9，冷凝器中的冷凝液通过冷凝液储槽10收集；冷凝器中的不凝气经冷凝液封槽11外排或进入后处理。除沫器的结构分为圆柱部分和圆锥部分，含气混合物的入口和圆柱部分相切，气体中的夹带液滴在离心力的作用下高速旋转，产生的液体直接通过管道进入上反应釜。剩余气体进入冷凝器冷凝。使用时，下反应釜内放置用于进行化学反应的块状或者颗粒状原料、或者打入液体、浆料通入气体，发生放热反应后产生的含气混合物，通过上升管进入上反应釜，由于上升管道与上反应釜的连接口相切，使得高速进入上反应釜的气体产生旋流，沿反应釜的圆筒壁在离心力的作用下，产生浓缩，浓缩后的重流体通过下降管流向下反应釜内（部分作为浓液取出），冲击下反应釜底部实现高强度的搅拌功能。中心筒的清液经继续沉降至上部，经中心桶的排出阀排出，以备后续处理。上反应釜中的混合流体分离出的气体，进入除沫器进行二次分离，使得下反应釜中产生的能量得到更有效的利用，除沫器产生的液体进入上反应釜，和下反应釜浓缩后的重流体混合起到对下反应釜进行高速冲击，加速搅拌的作用。混合气体经除沫器除去夹带的液滴后，进入冷凝器冷凝，所收集的冷凝水用作系统的冲洗液进行回用。当反应热或反应产生气体量不足以达到搅拌效果时可以向下釜通入气体（反应本身需要气体更好），也可以将反应尾气经气体增压装置打回下反应釜。上述增压气体可以是化学反应后的循环气体，或者是空气、氮气等。在此不一一列举，但是上述方式加入的其他气体，主要是起到搅拌作用均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用化学反应本身的能量实现自动搅拌的工艺以及装置，其特征在于：下反应釜和上反应釜通过上升管道连接，上升管道与反应釜的接口与反应釜的管壁相切，在反应釜的顶端焊接有开口向下的中心桶，构成内环，用于收集反应产生的清液；上反应釜通过下降管道与下反应釜连接，用于将浓缩液输送至下反应釜，利用上、下反应釜的高位差和上升管和下降管内流体密度差形成压力差实现搅拌功能；上反应釜顶部气体出口与除沫器连接，冷凝器收集冷凝液，不凝气经液封外排或进入后处理。

【技术特征摘要】
1.一种利用化学反应本身的能量实现自动搅拌的工艺以及装置，其特征在于：下反应釜和上反应釜通过上升管道连接，上升管道与反应釜的接口与反应釜的管壁相切，在反应釜的顶端焊接有开口向下的中心桶，构成内环，用于收集反应产生的清液；上反应釜通过下降管道与下反应釜连接，用于将浓缩液输送至下反应釜，利用上、下反应釜的高位差和上升管和下降管内流体密度差形成压力差实现搅拌功能；上反应釜顶部气体出口与除沫器连接，冷凝器收集冷凝液，不凝气经液封外排或进入后处理。
2.根据权利要求1所述的一种利用化学反应本身的能量实现自动搅拌的工艺以及装置，其特征在于：所述的上反应釜分为圆筒形直径和圆锥部分两个部分，在下降管道上安装有支管出料阀门...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少军，
申请(专利权)人：刘少军，
类型：发明
国别省市：四川;51