一种可磁分离回收磁载催化剂的燃油脱硫反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可磁分离回收磁载催化剂的燃油脱硫反应装置，包括水槽，反应容器，萃取分液阀，储罐，直流电动搅拌控制器和蛇形冷凝管，其中，反应容器上设有取样分析口和进料口，反应容器外套有恒温水浴管，水槽与恒温水浴管管路连接；储罐设在反应容器下方，通过萃取分液阀与反应容器管路连接；直流电动搅拌控制器位于反应容器上部，直流电动搅拌控制器的搅拌叶片位于反应容器中部，搅拌叶片为正、反双叶搅拌桨；蛇形冷凝管位于反应容器上方。本实用新型专利技术的装置具有双叶搅拌动力大、两相上下湍动撞击混合、高效无污染磁分离催化剂、循环利用等优点，在工业燃油非均相萃取-氧化耦合反应中应用前景广阔。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Fuel desulfurization reaction device capable of magnetic separation and recovery of magnetic carrier catalyst

The utility model discloses a fuel desulfurization device, magnetic separation and recovery of magnetic catalysts including tank, reaction vessels, extraction liquid valve, storage tank, DC electric mixer controller and serpentine condenser tube, wherein, the reaction container is provided with a sampling port and feed port, the reaction vessel jacket with a constant temperature water bath tube. Sink with constant temperature water bath pipe connection; storage tank in the reaction vessel is connected through the extraction liquid valve and reaction vessel pipeline; DC electric stirring controller in the reaction vessel is located in the upper part, the reaction vessel central mixing blade DC electric stirring controller, the mixing blades are positive and negative double impeller; serpentine condenser tube located above the reaction vessel. The utility model has the advantages of double mixing power, two-phase turbulent mixing, under the impact of high efficient and pollution-free magnetic separation catalyst, recycling, industrial fuel in non homogeneous extraction and application prospect of oxidative coupling reaction in broad.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可磁分离回收磁载催化剂的燃油脱硫反应装置。
技术介绍
含硫燃油在作为燃料使用过程中形成的Sh是大气中酸雨形成的前驱物之一，是必须加以严格控制的主要大气污染物。目前，世界各国燃油含硫量标准日趋严格。欧盟在 2005年将汽油含硫量由350ppm降至50ppm，2009年降至IOppm ；美国和日本现分别执行 15ppm和IOppm的标准。我国将于2009年12月31日起，在全国范围内，将无铅汽油含硫量由 500ppm 降至 150ppm。氧化脱硫(0DQ是众多油品脱硫方法中研究最为广泛，应用价值最高的一种脱硫方法。氧化脱硫技术以其脱硫效率高、反应条件温和、投资运行成本低、工艺流程简单等优点而受到国内外研究人员的广泛重视。在反应装置方面，如何对萃取-反应耦合过程加以有效强化，以提高过程经济性和适用性是这一新工艺有待解决的实际问题。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术提供了一种可磁分离回收磁载催化剂的燃油脱硫反应装置。该装置通过叶片设置方向相反的同轴双搅拌桨使互不相溶的两种反应液相逆向湍动并充分混合，从而强化萃取-反应过程，此外，反应装置还具有磁分离催化剂功能，磁载催化剂可循环用于燃油的萃取-氧化耦合脱硫过程。本技术是通过以下技术方案实现的一种可磁分离回收磁载催化剂的燃油脱硫反应装置，包括水槽，反应容器，萃取分液阀，储罐，直流电动搅拌控制器和蛇形冷凝管，其中，反应容器上设有取样分析口和进料口，反应容器外套有恒温水浴管，水槽与恒温水浴管管路连接；储罐设在反应容器下方，通过萃取分液阀与反应容器管路连接；直流电动搅拌控制器位于反应容器上部，直流电动搅拌控制器的搅拌叶片位于反应容器中部，搅拌叶片为正、反双叶搅拌桨；蛇形冷凝管位于反应容器上方。所述搅拌叶片的外壳为聚四氟材料制成的，其内设有铁片，铁片外缠绕有导电线圈，导电线圈由电动搅拌控制器控制通电与否；正反两对搅拌叶片内螺线圈N、S极位置保持一致，这样通电后，上下两对螺线圈就产生了一个较强的磁场。所述恒温水浴管通过恒温水浴夹套套在反应容器外。所述水槽与恒温水浴管连接的管路上设有电加热器、压力表和水泵。所述反应容器底部、与储罐连接处设有滤膜。所述直流电动搅拌控制器外套有防水箱。所述蛇形冷凝管的冷凝水入口处设有转子流量计。使用需要对油品进行脱硫时，首先从进料口分别加入反应原料和磁载催化剂，在加热搅拌过程中，同时进行萃取和催化氧化脱硫反应；蛇形冷凝管对挥发的油品进行冷凝回流；设有电加热器的水槽由水泵抽取恒温水进入恒温水浴夹套内，控制反应容器内液体反应温度；从取样分析口取样分析燃油硫含量；反应一定时间后停止搅拌，关闭恒温水管路水泵；待溶液冷却、静置分层后打开分液萃取阀，分别收集下层乙腈和上层油品于储罐。本技术的装置其工作特性与常规搅拌方式相比具有如下优点正反搅拌叶片分别位于油相、乙腈相液层正中间，电动搅拌器控制同轴双叶搅拌桨顺时针搅动。加快搅拌速率，反向搅拌叶搅拌下层乙腈相流体向上湍动；正向搅拌叶搅拌上层油相流体向下湍动， 两相液体呈上下湍动撞击形成锥形漩涡流，反应物料在锥形涡流四周充分混合接触，达到相转移平衡。在反应后停止搅拌待溶液降至室温，调节直流电使正反搅拌叶内铁片四周线圈通电，左右两个搅拌叶片采用两个相对的螺线管靠近放置，使得它们的N、S极相对(即电流方向不变前提下，所有线圈绕铁片的方向一致，N、S极方向就一致)，上下两对搅拌叶片内螺线圈N、S极位置保持一致，这样上下两对螺线圈就产生了一个较强的磁场(设有铁片， 可聚集磁力线，增强磁场)，外包聚四氟层的搅拌叶产生强大磁场(最大磁通密度为3T，电流100A)高效磁吸附磁载催化剂，催化剂磁分离吸附完全后可取出搅拌桨回收催化剂，更换新鲜磁载催化剂；或者关闭直流电使外包聚四氟层的搅拌叶立即“去磁化”，磁载催化剂脱落返回溶液体系再利用。而常规搅拌的单搅拌叶片位于两相界面处，两相搅拌湍流程度较小，容易造成下底部和上表面液体搅拌不充分，出现搅拌“死区”，物料接触不充分，停止搅拌后两相界面迅速变清晰、分层，相际间接触、混合效果均不理想。综上所述，本技术的装置具有双叶搅拌动力大、两相上下湍动撞击混合、高效无污染磁分离催化剂、循环利用等优点，在工业燃油非均相萃取-氧化耦合反应中应用前景好。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为搅拌叶片的结构示意图。其中，1、水槽；2、电加热器；3、压力表；4、水泵；5、萃取分液阀；6、储罐；7、滤膜； 8、恒温水出口(返回水槽)；9、恒温水入口 ；10、反搅拌叶片；11、正搅拌叶片；12、取样分析口 ；13、进料口 ；14、冷凝水入口 ；15、转子流量计；16、直流电动搅拌控制器(外套防水箱)； 17、蛇形冷凝管；18、冷凝水出口 ；19、恒温水浴夹套。10-1聚四氟壳层；10-2导线；10-3铁片。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。一种可磁分离回收磁载催化剂的燃油脱硫反应装置，包括水槽1，反应容器，萃取分液阀5，储罐6，直流电动搅拌控制器16和蛇形冷凝管17，如图1所示，其中，反应容器上设有取样分析口 12和进料口 13，反应容器外套有恒温水浴管，恒温水浴管上设有恒温水出口 8和恒温水入口 9，水槽1与恒温水浴管管路连接；储罐6设在反应容器下方，通过萃取分液阀5与反应容器管路连接；直流电动搅拌控制器16位于反应容器上部，其外套有防水箱，直流电动搅拌控制器16的搅拌叶片位于反应容器中部，搅拌叶片为正、反双叶搅拌桨包括正搅拌叶片11和反搅拌叶片10 ；蛇形冷凝管17位于反应容器上方，蛇形冷凝管17上设有冷凝口出口 18。所述搅拌叶片的外壳为聚四氟材料制成的聚四氟壳层10-1，其内设有铁片10-3， 铁片10-3外缠绕有导电线圈(即导线10-2)，导电线圈由电动搅拌控制器控制通电与否； 正反两对搅拌叶片内螺线圈N、S极位置保持一致，这样通电后，上下两对螺线圈就产生了一个较强的磁场。所述恒温水浴管通过恒温水浴夹套19套在反应容器外。所述水槽1与恒温水浴管连接的管路上设有电加热器2、压力表3和水泵4。所述反应容器底部、与储罐6连接处设有滤膜7。所述直流电动搅拌控制器16上设有转子流量计15。使用需要对油品进行脱硫时，首先从进料口 13分别加入反应原料和磁载催化剂，在加热搅拌过程中，同时进行萃取和催化氧化脱硫反应；蛇形冷凝管17对挥发的油品进行冷凝回流；设有电加热器2的水槽1由水泵4抽取恒温水进入恒温水浴夹套19内，控制反应容器内液体反应温度；从取样分析口 12取样分析燃油硫含量；反应一定时间后停止搅拌，关闭恒温水管路水泵4 ；待溶液冷却、静置分层后打开分液萃取阀5，分别收集下层乙腈和上层油品于储罐。实施例1 :Cs2.5H0.5PW12040/Fe304/硅胶(负载量20% )催化评价体系以加氢脱硫中较难脱除的二苯并噻吩(DBT)为代表物，将一定量的DBT溶于60ml 正辛烷，配制成硫含量为500ppm的模拟体系，加入60ml乙腈，磁力搅拌加热至60°C。按0/ S (摩尔比)=20计算H2O2加入量，按1 %正辛烷质量计算Cs2. 5Hl 5Siff12 040/Fe304/Si02 (负载量20% )催化剂加入量，将H2O2与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种可磁分离回收磁载催化剂的燃油脱硫反应装置，其特征在于：包括水槽，反应容器，萃取分液阀，储罐，直流电动搅拌控制器和蛇形冷凝管，其中，反应容器上设有取样分析口和进料口，反应容器外套有恒温水浴管，水槽与恒温水浴管管路连接；储罐设在反应容器下方，通过萃取分液阀与反应容器管路连接；直流电动搅拌控制器位于反应容器上部，直流电动搅拌控制器的搅拌叶片位于反应容器中部，搅拌叶片为正、反双叶搅拌桨；蛇形冷凝管位于反应容器上方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王睿，韦锋，杨烽，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：实用新型
国别省市：88