一種製備氧化鐵黑的反應器的製造方法
2023-11-03 22:44:12 2
一種製備氧化鐵黑的反應器的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無機顏料氧化鐵黑生產系統中的製備鐵的製備氧化鐵黑的反應器，具體涉及製備氧化鐵黑的氣液固三相反應器。
【背景技術】
[0002]氧化鐵是重要的無機化學顏料，氧化鐵黑是較常見的一種，廣泛應用於塗料，建築和交通等領域。目前，氧化鐵顏料的生產方法包括幹法和溼法。幹法生產過程中產生大量的廢氣，環境汙染較嚴重，沒有大量實用；溼法是目前工業上普遍採用的方法，在溼法製造氧化鐵的生產工藝中，普遍採用圓筒狀反應罐進行反應。反應原料硫酸亞鐵溶液加入反應罐內，加入氫氧化鈉溶液調節PH值，在一定溫度下，從反應罐底部通入空氣，並不斷攪拌使之反應，逐步加入鐵肩參加反應，直至反應罐內色漿達到所需要的狀態。此時，使之反應，將反應料慄送到過濾單元，後經過洗滌。乾燥和包裝，即為成品。
[0003]溼法反應生產氧化鐵類無機顏料的過程中，氣液固三相的混合程度對反應效率和產品質量具有重要的影響。只有氣液固充分接觸，才能達到節約原料用量，提高效率和產品質量的目的。隨著氧化鐵黑的產量和需求不斷增大，新建鐵黑項目噸位均較大，從而採用的反應罐的體積也因此升高。在此情況下，氣液固三相反應器中氣液固流場分布極為重要，設計不合理將造成反應死角，導致反應器有效反應體積減小，反應效率下降和產品顆粒分布不均勻，產品質量下降，而目前公開的報導中鮮有製備氧化鐵黑反應器的設計，例如發明專利「溼法製造氧化鐵黑的工藝及設備」(CN1143049A)公開了一種氧化鐵黑的生產工藝，但對反應設備要求較簡單。隨著反應罐的增大，氣液固三相傳質存在一定問題，需要進行合理設計。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種新型、實用的帶空氣二次分布的製備氧化鐵黑反應器，以替代傳統的鐵黑反應桶，實現提尚反應觸有效利用率，提尚成品粉的均勾性、提尚廣品合格率，降低能耗。
[0005]為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案為:
一種製備氧化鐵黑的反應器，其特徵在於由反應罐3、變頻電機1、主軸2、錐形空氣分布板4、固定裝置5、第一攪拌槳6A、第一攪拌槳6B、加熱盤管7、曝氣盤8、排汙接口 9和溫度計10組成；其中反應罐3頂部中心安裝有變頻電機I，變頻電機I連接主軸2，主軸2上下分別安裝有第一攪拌槳6A和第二攪拌槳6B，錐形空氣分布板4通過固定裝置5固定於反應罐3的內壁上且其高度介於第一攪拌槳6A和第二攪拌槳6B中間，反應罐3底部裝有曝氣盤8，加熱盤管7位於曝氣盤8上方，第二攪拌槳6B位於加熱盤管7上方，第一攪拌槳6A位於反應罐3的中上部，反應罐3側面下方安裝有排汙接口 9，溫度計10安裝於反應罐3側面中上部。
[0006]利用變頻器控制變頻電機實現不同攪拌速率，控制反應罐內液體混合均勻度；底部曝氣盤通入反應所需空氣，空氣上升至錐形空氣分布板處被二次分散均勻。
[0007]優選所述錐形空氣分布板為大口在上，小口在下的構型；所述錐形空氣分布板4為開孔板，均勻分布圓孔，方孔或者其他形狀的孔；每個孔的面積為1-100 cm2;每平方米錐形空氣分布板上的孔個數為80-5000個；優選空氣分布板的材料為塑料或不鏽鋼，也可以使其他耐鹼腐蝕的材料。
[0008]反應原料硫酸亞鐵溶液加入反應罐內，然後加入氫氧化鈉溶液調節ph值，加熱盤管通入蒸汽，一般加熱到75-90度，從反應罐底部通入空氣，啟動變頻電機帶動攪拌槳旋轉攪拌，從反應罐底部曝氣盤進入的空氣經過錐形空氣分布板後進入反應罐上部，反應罐內反應物料充分混合，直至反應罐內色漿達到所需要的狀態時，停止反應。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明用於製備氧化鐵黑的反應器的結構示意圖，其中1、變頻電機，2、主軸，3、反應罐，4、錐形空氣分布板，5、固定裝置，6A、第一攪拌槳，6B、第二攪拌槳，7、加熱盤管，8、曝氣盤，9、排汙接口，10、溫度計。
【主權項】
1.一種製備氧化鐵紅的反應器，其特徵在於由反應罐(3)、變頻電機(1)、主軸(2)、錐形空氣分布板(4)、固定裝置(5)、第一攪拌槳(6A)、第二攪拌槳(6B)、加熱盤管(7)、曝氣盤(8 )、排汙接口( 9 )和溫度計(10 )組成；其中反應罐(3 )頂部中心安裝有變頻電機(I)，變頻電機(I)連接主軸(2 )，主軸(2 )上下分別安裝第一攪拌槳(6A)和第二攪拌槳(6B )中間，反應罐(3)底部裝有曝氣盤(8)、加熱盤管(7)位於曝氣盤(8)上方，第二攪拌槳(6B)位於加熱盤管(7 )上方，第一攪拌槳(6A)位於反應罐(3 )的中上部，反應罐(3 )側面下方安裝有排汙接口(9)，溫度計(10)安裝於反應罐(3)側面中上部。2.根據權利要求1所述的反應器，其特徵在於錐形空氣分布板(4)為大口在上、小口在下的構型。3.根據權利要求1所述的反應器，其特徵在於所述錐形空氣分布板(4)為開孔板。
【專利摘要】本發明涉及一種製備氧化鐵黑的反應器，由反應罐、變頻電機、主軸、攪拌槳、加熱盤管、曝氣盤和錐形空氣分布板組成；反應罐頂部安裝變頻電機及主軸，主軸上安裝兩套攪拌槳，兩套攪拌槳之間在反應罐內壁上安裝有錐形空氣分布板，反應罐底部裝有加熱盤管和曝氣盤；利用變頻器控制變頻電機實現不同攪拌速率，控制反應罐內液體混合均勻度；底部曝氣盤通過反應所需空氣，空氣上升至錐形空氣分布板被二次分散均勻。
【IPC分類】C01G49/08
【公開號】CN105712408
【申請號】CN201410721569
【發明人】盛淑芳
【申請人】鎮江金盛源信息科技有限公司