本实用新型专利技术公开了一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，涉及冶金化工试验和生产装置技术领域，为解决四氧化三锰制备小试反应器，在供气和监测上存在不足的问题；本实用新型专利技术包括反应器主体，上端盖设有反应器顶盖，顶盖中部设有通孔用于伸入搅拌桨，顶盖上还开设有若干个测试电极孔位分别插设有测试电极；反应器主体的底板下方设置有反应器底盘，且反应器主体的底板与反应器底盘之间设置有微纳气泡发生器，反应器主体的底板上开设有多个底板排气微孔，反应器底盘的内部设有气道，每条气道的一端延伸至底盘的外部并设有进气口，每条气道的上端开设有多个底盘排气微孔；本实用新型专利技术结构简单，给气均匀充分，方便过程监测，可有效模拟生产过程。有效模拟生产过程。有效模拟生产过程。
【技术实现步骤摘要】
一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置
[0001]本技术涉及冶金化工试验和生产装置
，具体为一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置。
技术介绍
[0002]目前，国内在生产四氧化三锰工艺中，多采用的是金属锰悬浊液法。具体工艺流程如下：将电解金属锰(锰片/锰粉)、反应溶液(含催化剂)加入反应釜中并往反应釜鼓入空气，通过固液气三相反应最终生成四氧化三锰产品。因空气中氧气在液相中溶解度很低，该反应的宏观反应速率受气液传质的限制，导致反应器的效率较低。
[0003]在小试过程由于通入氧气一般采用在反应器中伸入气管等方式，导致气体分布不均匀，且搅拌过程气管易与搅拌桨缠绕。此外，金属锰悬浊液法制备四氧化三锰反应是多段反应，第一段反应是金属锰的腐蚀，第二段反应是氢氧化锰沉淀的过程，第三段反应是氢氧化锰氧化生成四氧化三锰的过程，一般反应器只能观察到总的反应速率的快慢，无法区分不同反应阶段对整体反应的影响；因此，亟需一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置来解决这个问题。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，以解决四氧化三锰制备小试反应器，在供气和监测上存在不足的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，包括容器状的反应器主体，其上端盖设有反应器顶盖，反应器顶盖中部设有通孔用于伸入搅拌桨，反应器顶盖上还开设有若干个测试电极孔位，每个测试电极孔位中分别插设有测试电极；反应器主体的底板下方设置有反应器底盘，且反应器主体的底板与反应器底盘之间设置有微纳气泡发生器，反应器主体的底板上开设有多个底板排气微孔，反应器底盘的内部设有若干条气道，每条气道的一端延伸至反应器底盘的外部并设有进气口，每条气道的上端开设有多个底盘排气微孔，进气口依次通过气道、底盘排气微孔、微纳气泡发生器、底板排气微孔与反应器主体连通。
[0006]优选的，反应器主体的底板的下端面与微纳气泡发生器的上端面紧密接触，微纳气泡发生器的下端面与反应器底盘的上端面紧密接触，微纳气泡发生器的侧面封闭。
[0007]优选的，反应器底盘的上端固设有环形管一，且其外壁设有反应器底盘外螺纹，其高度不大于微纳气泡发生器厚度，内径与微纳气泡发生器外径相等，微纳气泡发生器设置在环形管一内；反应器主体的下端外周设有环形管二，其内壁设有与反应器底盘外螺纹相匹配的内螺纹，二者螺纹连接。
[0008]优选的，反应器底盘内部的气道水平设置，若干条气道相互连通，且至少设置有两个进气口，两个进气口分别位于反应器底盘两侧。
[0009]优选的，测试电极孔位设有四个，且以反应器顶盖的中心环形阵列设置，插设的四
个测试电极分别为参比电极、对电极、工作电极、PH计。
[0010]优选的，参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂电极，工作电极为四氟电极夹具，其上夹有锰片。
[0011]优选的，反应器主体、反应器顶盖和反应器底盘为不锈钢、塑料或玻璃制成。
[0012]优选的，微纳气泡发生器为气泡石，其中产生微纳气泡的材料为石英砂、塑料、碳化硅或树脂。
[0013]优选的，搅拌桨的电机固定在反应器顶盖上端，或者通过支架挂设固定在反应器顶盖上方。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]1、该具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，结构简单，通过微纳气泡发生器从设有排气微孔的底板下端供气，给气均匀充分，不会发生气管与搅拌桨缠绕的问题，并且在均匀充分的气液搅动下，颗粒充分混合反应，有助于反应速率提高。
[0016]2、该具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，设有若干个测试电极方便过程监测，例如对金属锰腐蚀速率监测等，有助于生产的精细控制改进。
[0017]3、该具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，可有效模拟生产过程，缩短研发周期，节省研发成本。
附图说明
[0018]图1为本技术的一种实施方式的主视结构示意图；
[0019]图2为本技术的反应器顶盖的一种实施方式的俯视示意图；
[0020]图3为本技术中反应器主体的一种实施方式的俯视示意图；
[0021]图4为本技术中反应器底盖的一种实施方式的俯视示意图。
[0022]图中：1、搅拌桨；2、反应器顶盖；3、测试电极；4、反应器主体；5、微纳气泡发生器；6、反应器底盘；7、进气口；8、反应器底盘外螺纹；9、微纳气泡；10、测试电极孔位；11、底板排气微孔；12、底盘排气微孔。
具体实施方式
[0023]如图1至4所示，一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，包括容器状的反应器主体4，其上端盖设有反应器顶盖2，反应器顶盖2中部设有通孔用于伸入搅拌桨1，具体的，搅拌桨1的电机可以固定在反应器顶盖2上端，令转轴通过通孔伸至反应器主体4内并设有桨叶，也可以通过支架挂设固定在反应器顶盖2上方，此时可以将反应器顶盖2设置成两个半圆环形拼合而成，例如采用插销或铰链的方式等；反应器顶盖2上还开设有若干个测试电极孔位10，每个测试电极孔位10中分别插设有测试电极3，测试电极孔位10的孔径可以为3～20mm，优选的，测试电极孔位10设有四个，且以反应器顶盖2的中心环形阵列设置，插设的四个测试电极3分别为参比电极、对电极、工作电极、PH计，其中参比电极可以为饱和甘汞电极，对电极可为铂电极，工作电极可为四氟电极夹具，其上夹有锰片，一般锰片可以为1cm2正方形；反应器主体4的底板下方设置有反应器底盘6，且反应器主体4的底板与反应器底盘6之间设置有微纳气泡发生器5，反应器主体4的底板上开设有多个底板排气微孔11，反应器底盘6的内部设有若干条气道，每条气道的一端延伸至反应器底盘6的外部并设有进气
口7，每条气道的上端开设有多个底盘排气微孔12，进气口7依次通过气道、底盘排气微孔12、微纳气泡发生器5、底板排气微孔11与反应器主体4连通，在一种较优的实施方式中，反应器底盘6内部的气道水平设置，若干条气道相互连通，且至少设置有两个进气口7，两个进气口7分别位于反应器底盘6两侧(参阅图1和图4)，可以使气体进入微纳气泡发生器时已经经过一定程度的分流，使气体进入反应器时更加均匀。
[0024]在一种较优的实施方式中，反应器主体4的底板的下端面与微纳气泡发生器5的上端面紧密接触，微纳气泡发生器5的下端面与反应器底盘6的上端面紧密接触，以确保反应器主体4不漏液，当然还可以在微纳气泡发生器5的上下端外周用密封胶、橡胶圈等方式进一步加强密封性；微纳气泡发生器5的侧面封闭，供气仅由气道通过微纳气泡发生器5供给反应器主体4内；进一步可选的，反应器底盘6的上端固设有环形管一，且其外壁设有反应器底盘外螺纹8，其高度不大于微纳气泡发生器5厚度，内径与微纳气泡发生器5外径相等，微纳气泡发生器5设置在环形管一内；反应器主体4的下端外周设有环形管二，其内壁设有与反应器底盘外螺纹8相匹配的内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，其特征在于：包括容器状的反应器主体(4)，其上端盖设有反应器顶盖(2)，反应器顶盖(2)中部设有通孔用于伸入搅拌桨(1)，反应器顶盖(2)上还开设有若干个测试电极孔位(10)，每个测试电极孔位(10)中分别插设有测试电极(3)；反应器主体(4)的底板下方设置有反应器底盘(6)，且反应器主体(4)的底板与反应器底盘(6)之间设置有微纳气泡发生器(5)，反应器主体(4)的底板上开设有多个底板排气微孔(11)，反应器底盘(6)的内部设有若干条气道，每条气道的一端延伸至反应器底盘(6)的外部并设有进气口(7)，每条气道的上端开设有多个底盘排气微孔(12)，进气口(7)依次通过气道、底盘排气微孔(12)、微纳气泡发生器(5)、底板排气微孔(11)与反应器主体(4)连通。2.根据权利要求1所述的一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，其特征在于：所述反应器主体(4)的底板的下端面与微纳气泡发生器(5)的上端面紧密接触，微纳气泡发生器(5)的下端面与反应器底盘(6)的上端面紧密接触，微纳气泡发生器(5)的侧面封闭。3.根据权利要求2所述的一种具有监测功能制备四氧化三锰的小试装置，其特征在于：所述反应器底盘(6)的上端固设有环形管一，且其外壁设有反应器底盘外螺纹(8)，其高度不大于微纳气泡发生器(5)厚度，内径与微纳气泡发生器(5)外径相等，微纳气泡发生器(5)设置在...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄宣宁，李增辉，梁鑫，王以存，王志鹏，杨洋，丁晓锋，周晨，
申请(专利权)人：中钢天源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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