一種移動床反應器的製作方法

2023-10-27 10:40:47 2

專利名稱：一種移動床反應器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種移動床反應器，特別是用於中和反應的移動床，屬於化工設備領域，尤其是一種用於酸性水中和反應的設備。
背景技術：
酸鹼中和反應是化工單元操作常見的工藝過程之一。中和反應一般為液液反應或液固酸鹼反應，採用的反應設備為液液反應多採用攪拌設備和靜態混合器，液固酸鹼反應中固相為粉料時，一般採用攪拌設備、旋流器或靜態混合器，當固相為塊狀物料時一般採用中和罐、中和濾床或中和濾池。某些酸鹼中和反應產物易結殼、積垢，不利於中和反應的持續進行或堵塞流道，因而需要增設攪拌、反衝洗等輔助手段，進而增加三廢產量。另外，池類設施佔地較大，攪拌設備耗電大、易磨損，而且不適用塊狀物料。專利CN2538793Y公開了一種酸性汙水中和反應處理設備，適用於粉料噴淋中和；專利CN1375349A公開了一種焦化廢水與煙道廢氣中和治理工藝，屬於氣液噴淋中和工藝；專利CN2220470Y公開了一種碳銨-磷酸中和反應器，用粉料製漿中和反應。上述工藝設備均不適用與塊狀物料與液相發生中和並且產物易於結殼、積垢的酸鹼中和反應和過程。如以塊狀鹼性物質為中和劑的煙氣脫硫過程排出的酸性水的中和過程等。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種中和反應移動床。該設備結構簡單、佔地面積小、不易結殼、積垢，無堵塞，可以用於塊狀固體鹼性物質與酸性物質進行中和反應過程。
本發明移動床反應器包括螺旋型反應床和提升機兩部分螺旋型反應床包括外筒體、內筒體、進液口、出料口、螺旋型反應床及底座，螺旋型反應床設置在外筒體和內筒體之間，呈U型槽狀，進液口設置在螺旋型反應床頂部；提升機包括水箱、從動輪、出水口、提升鬥、鏈條、主動輪、電動機、減速機及機架構成，出水口設置在水箱底部，提升鬥與鏈條相連。
具體地說，本發明移動床反應器包括螺旋型反應床和提升機兩部分螺旋型反應床包括外筒體、內筒體、進液口、出料口、折流板、螺旋型反應床及底座等部件；提升機包括水箱、從動輪出水口、提升鬥、鏈條、主動輪、電動機、減速機及機架構成等部件。螺旋型反應床設置在外筒體和內筒體之間，呈U型槽狀，由底板及兩側面、底面三面襯板構成，襯板材料為鑄鐵、鋼板、石板、鑄石板或陶瓷板等材料；螺旋型反應床每層間呈固定落差或不等距落差，底板徑向與水平線夾角為0～45°，優選3°～30°。進液口設置在螺旋型反應床頂部。提升鬥呈長條U型、矩形、方形或其它幾何形狀，其殼體上開設若干小孔，或用若干目數、若干層數的不鏽鋼篩網製成，兩端各設置兩個軸耳，並與鏈條相連，提升鬥的間距200mm～600mm，優選300mm。螺旋型反應床投加塊狀鹼性礦石，在水力衝擊及重力作用下，滾落至螺旋型反應床出口，並墜落到提升機的提升鬥裡，水溶液漏到水箱裡，從水箱的排液口排出設備，塊狀鹼性礦石被提升到螺旋型反應床頂部，倒進螺旋反應床入口循環使用。水箱與螺旋型反應床外筒體焊接在一起，兩者間為密封焊，水箱下部設排水口。提升機與螺旋型反應床共用一個底盤。中和反應移動床可以是敞開設備，也可以是封閉設備，最好為封閉設備。頂部設置塊狀鹼性物質投加口。
本發明移動床反應器在含二氧化硫、硫酸根、亞硫酸根中一種或幾種酸性水中和過程中的應用，鹼性物質採用塊狀石灰石或菱鎂石，塊狀鹼性物質當量直徑為0.1～20cm。
本發明根據固液兩相中和反應工藝特點，特別是固相為塊狀物料時，通過水力衝擊及重力作用，物料在螺旋型反應床上充分接觸，並完成中和反應，在運動過程中塊狀物料相互摩擦、碰撞，剝離、去除結殼，反應生成物與液相形成漿液，流出設備，未完全反應的塊狀物料進入提升機，提升到螺旋型反應床頂部，倒入螺旋型反應床復用。本發明設備實現了採用塊狀鹼性物質中和酸性水，不需將塊狀鹼性物質磨粉製漿，減少設備，降低能耗。本發明設備結構簡單、佔地面積小、不易結殼、積垢、無堵塞。本發明設備適用於有固體沉澱物產生的固液相反應中，如含二氧化硫酸性水用石灰石中和過程，含硫酸根(亞硫酸根)酸性水用石灰石中和過程，以及類似工況的反應過程中。


圖1為本發明的裝配圖。
圖2為本發明的俯視圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明做進一步詳述。如圖1所示，本發明由螺旋型反應床2和提升機1兩部分構成。螺旋型反應床由外筒體14、內筒體16、進液口13、螺旋反應床出料口17、折流板12、螺旋型反應床15及底座18構成。螺旋型反應床設置在外筒體和內筒體之間，成U型槽狀，由底板及兩側面、底面三面襯板構成，襯板材料為鑄鐵、鋼板、石板、鑄石板或陶瓷板，優選灰綠巖鑄石板；螺旋型反應床每層間呈固定落差或不等距落差，優選落差逐漸減小；底板徑向與水平線夾角為0～45°，外沿上翹，優選4°～15°。提升機由水箱3、從動輪4、10、11、水箱排水口5、提升鬥6、鏈條7、主動輪8、電動機19、減速機20及機架9構成。提升鬥呈長條U型、矩形、方形或其它幾何形狀，提升鬥開設若干小孔，或用若干目數、若干層數的不鏽鋼篩網製成；提升鬥兩端各設置兩個軸耳，並與鏈條相連。水箱與螺旋型反應床外筒體焊接在一起，兩者間為密封焊。提升機與螺旋型反應床共用一個底盤，構成一體設備。
本發明的中和反應移動床，投加塊狀鹼性物質作為與酸性水的中和反應物。工作時，酸性水從進液口流進螺旋型反應床，在中和反應移動床頂部投加塊狀鹼性礦石，優選石灰石或菱鎂礦石；塊狀鹼性礦石在螺旋型反應床上被水力衝動及重力作用下，沿著呈螺旋形狀的螺旋型反應床與酸性水一起流(滾)動，在此過程中，鹼性礦石與酸性水發生中和反應，並有鹽類或亞酸鹽產物生成，附著在礦石表面，形成結殼；鹼性礦石在運動過程中相互摩擦、碰撞，剝離、去除結殼，反應生成物與液相形成漿液；鹼性礦石與酸性水及生成物滾落至螺旋型反應床出料口，並墜落到提升機的提升鬥裡，酸性水完成中和反應後，與生成物形成的漿液漏到水箱裡，從排水口排出，同時可以部分循環至螺旋型反應床入口，或部分循環至螺旋型反應床中間某位置。塊狀鹼性物質被提升到螺旋型反應床頂部，倒進螺旋型反應床裡循環使用。
實施例某煙氣脫硫酸性水，pH值為3.4，採用平均直徑為5cm的塊狀石灰石，中和設備內的固液比為4∶6(重量比)，酸性水停留時間為2min，排出水pH值為6.6，定期投放鹼性物質，可以長期穩定運轉。
權利要求
1.一種移動床反應器，包括螺旋型反應床和提升機兩部分螺旋型反應床包括外筒體、內筒體、進液口、出料口、螺旋型反應床及底座，螺旋型反應床設置在外筒體和內筒體之間，呈U型槽狀，進液口設置在螺旋型反應床頂部；提升機包括水箱、從動輪、出水口、提升鬥、鏈條、主動輪、電動機、減速機及機架構成，出水口設置在水箱底部，提升鬥與鏈條相連。
2.按照權利要求1所述的反應器，其特徵在於所述的螺旋型反應床由底板及兩側面、底面三面襯板構成，襯板材料為鑄鐵、鋼板、石板、鑄石板或陶瓷。
3.按照權利要求1或2所述的反應器，其特徵在於所述的螺旋型反應床每層間呈固定落差或不等距落差，底板徑向與水平線夾角為0～45°。
4.按照權利要求1所述的反應器，其特徵在於所述的提升鬥呈長條U型、矩形、方形或其它幾何形狀，其殼體上開設若干小孔，或用若干目數、若干層數的不鏽鋼篩網製成，兩端各設置兩個軸耳，提升鬥的間距200mm～600mm。
5.按照權利要求1所述的反應器，其特徵在於所述的水箱與螺旋型反應床外筒體焊接在一起，兩者間為密封焊。
6.按照權利要求1所述的反應器，其特徵在於所述的提升機與螺旋型反應床共用一個底盤。
7.按照權利要求1所述的反應器，其特徵在於所述的移動床反應器是敞開設備，或封閉設備。
8.按照權利要求2所述的反應器，其特徵在於所述的螺旋型反應床底板外沿上翹4°～15°。
9.權利要求1～8任一權利要求反應器在在含二氧化硫、硫酸根、亞硫酸根中一種或幾種酸性水中和過程中的應用，鹼性物質採用塊狀石灰石或菱鎂石，塊狀鹼性物質當量直徑為0.1～20cm。
10.按照權利要求9所述的應用，其特徵在於螺旋型反應床投加塊狀鹼性礦石，酸性水從進液口引入，在水力衝擊及重力作用下，滾落至螺旋型反應床出口，並墜落到提升機的提升鬥裡，水溶液漏到水箱裡，從水箱的排水口排出設備，塊狀鹼性礦石被提升到螺旋型反應床頂部，倒進螺旋反應床入口循環使用。
全文摘要
本發明公開了一種移動床反應器，由螺旋型反應床和提升機兩部分構成螺旋型反應床由外筒體、內筒體、進液口、出料口、折流板、螺旋型反應床及底座構成；提升機由水箱、從動輪出水口、提升鬥、鏈條、主動輪、電動機、減速機及機架構成；提升機與螺旋型反應床共用一個底盤，構成一體設備。本發明移動床反應器適用於固液兩相中和反應，尤其適用固相為塊狀物料時的中和反應。本發明設備結構簡單、佔地面積小、不易結殼、積垢、無堵塞。
文檔編號B01J8/08GK1951553SQ200510047469
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月19日 優先權日2005年10月19日
發明者劉忠生, 方向晨, 彭德強, 關明華, 齊慧敏, 戴文軍 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院