一种聚合氯化铁连续生产装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种聚合氯化铁连续生产装置以及方法，包括依次连接第一混合管道、第二反应管道、第三反应管道以及浓缩设备；所述第一混合管道、第二反应管道以及第三反应管道上均设置循环喷雾装置，所述循环喷雾装置包括回流泵、回流管道以及雾化器，所述雾化器包括一个雾化喷管，其下方设置有用于促进气液接触的化工填料板。利用循环泵从各反应罐中中抽取液体，然后输送到其顶部的雾化器，雾化器在循环泵的压力驱动或者电机的驱动下，使液体雾化。雾化器配合化工填料板可以促进NO

【技术实现步骤摘要】
一种聚合氯化铁连续生产装置及其方法
本专利技术涉及聚合氯化铁制备
，具体涉及一种聚合氯化铁连续生产装置及其方法。
技术介绍
目前在我国不少钢铁加工单位使用盐酸酸洗工艺，这部分废酸目前尚未得到充分利用。通常是将废酸与铁屑反应形成氯化亚铁，然后再与氯气反应生产三氯化铁溶液。虽然氯化铁溶液是一种腐蚀性比较强的无机混凝剂，但是在铁盐系列混凝剂中是一种非常好的混凝剂。因含铁原料的不同,目前生产聚合氯化铁的工艺也不同。在以铁矿石、氧化铁皮、硫铁矿石为原料进行生产时,首先用盐酸将上述物质在一定的条件下溶解,然后采用不同的氧化剂,将剩余亚铁离子氧化。如果在氧化前控制溶液中HCl的量高于或等于形成氯化铁所需要的量,即可形成含游离酸的氯化铁溶液或聚合氯化铁溶液。如果将盐酸量控制在低于上述值的范围内,就可以生成不同盐基度的聚合氯化铁。氧化亚铁离子的速度,取决于氧化剂,例如氯酸盐是很强的氧化剂,在溶液中可以迅速将亚铁离子氧化,但是由于氯酸盐的价格较高,以其为原料生产成本较高。氧气是一种廉价的氧化剂,采用设计合理的工艺和设备,同样可以达到接近氯酸盐的氧化速度,并且可以大幅度降低成本。盐基度取决于溶液中氯离子与铁离子的比例。HCl+NaNO2→HNO2+NaClHCl+HNO2+FeCl2→FeCl3+NO+H2ONO+O2→NO2HCl+NO2+FeCl2→FeCl3+NO↑+H2O总反应总式为：4FeCl2+2(2-n)HCl+O2→2Fe2(OH)nCl6-n+2(1-n)H2O(注：所有反应式中n<2)由上述反应式可以知道,氮氧化物催化氧化亚铁离子的反应是一个典型的气液反应,因此决定反应速度的因素在NO的氧化速度和NO2的溶解速度,而NO的氧化速度要远远高于后者,所以加快NO2的溶解成为反应速度的决定步骤。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题现有亚硝酸钠催化技术中，因NO2溶解较慢导致生产效率低的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种聚合氯化铁连续生产装置，包括第一混合管道、第二反应管道、第三反应管道、浓缩设备以及干燥装置，所述第一混合管道上设置有亚硝酸钠进料口、氯化亚铁进料口、废盐酸混合液进液口以及氧气进气口；第一混合管道的出液端连接第二反应管道，第二反应管道上设置有亚硝酸钠进料口以及氧气进气口；第二反应管道的出液端连接第三反应管道，第三反应管道顶部设置有氧气进气口以及聚合剂加料口；所述第一混合管道、第二反应管道以及第三反应管道上均设置循环喷雾装置，所述循环喷雾装置包括回流泵、回流管道以及雾化器，所述雾化器包括一个雾化喷管，雾化喷管水平设置，且喷雾口朝上；在雾化喷管下方设置有用于促进气液接触的且水平设置的化工填料板；第三反应管道还连接浓缩设备，浓缩设备对聚合氯化铁液体进行蒸发浓缩；所述浓缩装置包括一个蒸汽腔室以及多个螺旋输送机，螺旋输送机的筒体位于蒸汽腔室内部，其电机位于电机蒸汽腔室外部，螺旋输送机水平设置且位于同一高度，相邻螺旋输送机的进液口与出液口进行首尾连通，螺旋输送机的筒体上设置有夹层，夹层中设置有导热油管路，筒体上还设置有蒸汽释放口；所述浓缩装置还连接干燥装置，干燥装置对浓缩后的溶液进行干燥。进一步的，所述蒸汽腔室的墙壁由隔热材料制成。进一步的，在浓缩设备与第三反应管道之间的管道上还设置有采样管道，第三反应管道的出液口还设置回流管，该回流管连接第二反应管道的雾化器进液口。进一步的，所述第一混合管道、第二反应管道、第三反应管道均包括管道本体，在管道本体内部均设置有水平的搅拌轴，搅拌轴上设置有螺旋叶片；在搅拌轴端部设置有第一锥形齿轮，在管道本体顶部设置驱动电机，驱动电机连接一个竖直的转轴，转轴端部设置与第一锥形齿轮相啮合的第二锥形齿轮，转轴通过锥形齿轮组带动搅拌轴转动；转轴与管道本体的连接处设置有机械密封结构。进一步的，所述干燥装置的左右两侧分别对称设置有固定座连接处，所述固定座连接处的一侧设置有第一进料口，且固定座连接处的另一侧且与第一进料口成九十度位置设置有第一出料口，所述干燥装置的内部中间位置设置有双螺旋搅拌器，所述双螺旋搅拌器的外部设置有第一夹套，所述第一夹套的一侧设置有导热油进口，且第一夹套的另一侧设置有导热油出口。此外，本专利技术还公布了一种聚合氯化铁连续生产方法，如下步骤：(1)在第一混合管道中加入废盐酸、氯化铁、和亚硝酸钠，并进行搅拌混合；利用循环泵从第一混合管道内抽取部分液体，然后输送到第一混合管道顶部的雾化器，雾化器在循环泵的压力驱动或者电机的驱动下，使液体雾化；在雾化过程中持续通入氧气，进行初步反应；在部分液体进行雾化、初步反应的同时，将部分液体通入第二反应管道；(2)当混合液体流入第二反应管道后，利用循环泵从第二反应管道中抽取液体，然后输送到第二反应管道顶部的雾化器，雾化器在循环泵的压力驱动或者电机的驱动下，使液体雾化；在雾化过程中持续通入氧气并且加入亚硝酸钠，进行催化氧化反应；在部分液体进行雾化、催化氧化反应的同时，将部分液体通入第三反应管道；(3)当混合液体流入第三反应管道后，利用循环泵从第二反应管道中抽取液体，然后输送到第二反应管道顶部的雾化器，雾化器在循环泵的压力驱动或者电机的驱动下，使液体雾化；在雾化过程中持续通入氧气并加入稳定剂，进行催化氧化反应的同时进行聚合反应；再进行雾化的同时，将部分液体通入浓缩装置进行浓缩；(4)将经过聚合反应的混合液通入缩装置中进行浓缩，得到聚合氯化铁液体；将浓缩过程中产生的蒸汽进行收集并对第一混合管道进行蒸汽加热促进反应；浓缩后得到液体聚合氯化铁，当需要获得固体聚合氯化铁时，可以将浓缩液提高浓度，然后再密闭和室温下自然冷却进而得到固体聚合氯化铁；干燥过程中产生的水蒸气通过第一混合管道进行加热，或者冷凝后排放，这取决于物料含水率的高低。通过上述技术方案可以看出本专利技术具有以下优点：雾化器配合化工填料板可以促进NO2气体与液体的接触，从而加快NO2吸收与反应，从今提高整个反应系统的催化氧化效率；利用导热油对筒体内的混合液进行加热蒸发，螺旋输送机内容的螺旋叶片不仅可以起到搅拌作业，使液体受热均匀，还可以推动液体流动。利用蒸汽腔室可以收集蒸汽，并对收集的蒸汽进行热量回收，多个螺旋输送机并排设置，大大减少了占地空间，且相对一字排开，减少了腔室的面积，腔室内蒸汽与外界的热量交换。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中浓缩装置的结构示意图；图3为本专利技术中第一混合管道的结构示意图；图4为本专利技术中干燥装置的结构示意图；图5为本专利技术中干燥装置的内部结构示意图。具体实施方式以下结合附图对专利技术的具体实施方式做具体说明。如图1、图2和图3所示，本专利技术的一种聚合氯化铁连续生产装置包括第一混合管道1、第二反应管道2、第三反应管道3、浓缩设备4以及干燥装置8，所述第一混合管道上设置有亚硝酸钠进料口15、氯化亚铁进料口、废盐酸混合液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合氯化铁连续生产装置，其特征在于：包括第一混合管道、第二反应管道、第三反应管道、浓缩设备以及干燥装置，所述第一混合管道上设置有亚硝酸钠进料口、氯化亚铁进料口、废盐酸混合液进液口以及氧气进气口；第一混合管道的出液端连接第二反应管道，第二反应管道上设置有亚硝酸钠进料口以及氧气进气口；第二反应管道的出液端连接第三反应管道，第三反应管道顶部设置有氧气进气口以及聚合剂加料口；所述第一混合管道、第二反应管道以及第三反应管道上均设置循环喷雾装置，所述循环喷雾装置包括回流泵、回流管道以及雾化器，所述雾化器包括一个雾化喷管，雾化喷管水平设置，且喷雾口朝上；在雾化喷管下方设置有用于促进气液接触的且水平设置的化工填料板；第三反应管道还连接浓缩设备，浓缩设备对聚合氯化铁液体进行蒸发浓缩；所述浓缩装置包括一个蒸汽腔室以及多个螺旋输送机，螺旋输送机的筒体位于蒸汽腔室内部，其电机位于电机蒸汽腔室外部，螺旋输送机水平设置且位于同一高度，相邻螺旋输送机的进液口与出液口进行首尾连通，螺旋输送机的筒体上设置有夹层，夹层中设置有导热油管路，筒体上还设置有蒸汽释放口；所述浓缩装置还连接干燥装置，干燥装置对浓缩后的溶液进行干燥。/n...

【技术特征摘要】
1.一种聚合氯化铁连续生产装置，其特征在于：包括第一混合管道、第二反应管道、第三反应管道、浓缩设备以及干燥装置，所述第一混合管道上设置有亚硝酸钠进料口、氯化亚铁进料口、废盐酸混合液进液口以及氧气进气口；第一混合管道的出液端连接第二反应管道，第二反应管道上设置有亚硝酸钠进料口以及氧气进气口；第二反应管道的出液端连接第三反应管道，第三反应管道顶部设置有氧气进气口以及聚合剂加料口；所述第一混合管道、第二反应管道以及第三反应管道上均设置循环喷雾装置，所述循环喷雾装置包括回流泵、回流管道以及雾化器，所述雾化器包括一个雾化喷管，雾化喷管水平设置，且喷雾口朝上；在雾化喷管下方设置有用于促进气液接触的且水平设置的化工填料板；第三反应管道还连接浓缩设备，浓缩设备对聚合氯化铁液体进行蒸发浓缩；所述浓缩装置包括一个蒸汽腔室以及多个螺旋输送机，螺旋输送机的筒体位于蒸汽腔室内部，其电机位于电机蒸汽腔室外部，螺旋输送机水平设置且位于同一高度，相邻螺旋输送机的进液口与出液口进行首尾连通，螺旋输送机的筒体上设置有夹层，夹层中设置有导热油管路，筒体上还设置有蒸汽释放口；所述浓缩装置还连接干燥装置，干燥装置对浓缩后的溶液进行干燥。


2.根据权利要求1所述的聚合氯化铁连续生产装置，其特征在于：所述蒸汽腔室的墙壁由隔热材料制成。


3.根据权利要求1所述的聚合氯化铁连续生产装置，其特征在于：在浓缩设备与第三反应管道之间的管道上还设置有采样管道，第三反应管道的出液口还设置回流管，该回流管连接第二反应管道的雾化器进液口。


4.根据权利要求1所述的聚合氯化铁连续生产装置，其特征在于：所述第一混合管道、第二反应管道、第三反应管道均包括管道本体，在管道本体内部均设置有水平的搅拌轴，搅拌轴上设置有螺旋叶片；在搅拌轴端部设置有第一锥形齿轮，在管道本体顶部设置驱动电机，驱动电机连接一个竖直的转轴，转轴端部设置与第一锥形齿轮相啮...

【专利技术属性】
技术研发人员：李风亭，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31