CN201070586Y - 固相反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用作硫酸亚铁与碳酸钙反应的固相反应器。固相反应器，它包括锥形筒体、螺旋搅拌器、出料阀，锥形筒体是倒圆锥形，锥形筒体内为空腔，锥形筒体的上端面设有固体料进料口，锥形筒体底为出料口，出料口处设有出料阀；螺旋搅拌器包括电动机、减速机、传动机构、旋转搅拌机构，旋转搅拌机构包括公转臂、自转臂，自转臂上设有螺旋状叶片，公转臂、自转臂分别位于锥形筒体的空腔内；其特征在于：锥形筒体的下部开有空气进料口，空气进料口内设有空气喷射头(10)，空气喷射头上的空气导向孔(13)位于锥形筒体的空腔内。本实用新型具有混合均匀、耗能低、物料能充分地被氧化的特点。
Description
技术领域
本实用新型属农村可再生能源清洁利用领域，具体涉及一种用作硫酸亚铁与碳酸钙反应的固相反应器。
背景技术
沼气是农村一种常见的可再生能源。但农村沼气作为可再生能源的清洁利用问题一直困扰着中国农村沼气的利用与沼气的发展。主要表现在沼气中的硫化氢气体的难闻的臭气，以及这种物质对金属材料的腐蚀性。工业脱硫技术已十分成熟。如何面向中国的广大农村，还不太富裕的广大农民，让他们安全、方便、经济地使用脱硫技术；是解决农村沼气发展与清洁利用的关键。
沼气脱硫方法较实用和经典的主要是干法常温氧化铁法。在硫酸亚铁与碳酸钙反应生成催化剂组成的过程中需供给足够多的氧。
2(FeSO4·7H2O)+2CaCO3+1/2O2→Fe2O3·H2O+2(CaSO4·2H2O)+9H2O+2CO2↑
现有的固相反应器的种类不少，有犁刀式固相反应器，有扒式固相反应器等，应用于农村沼气脱硫剂的生产都各有弊端。
1、用犁刀式反应器，能将上述种物料充分混合均匀，使固-固相反应完成。这种反应器能保证充分混合均匀，但这种反应器耗能高，且物料难以充分地被氧化。
2、螺杆捏合式反应器，能将上述种物料充分混合均匀，使固-固相反应完成。这种反应器能保证充分混合均匀，但这种反应器耗能高，且物料难以充分地被氧化。该反应器在使用过程中需要向物料中加入足够多的水，但这些水在后续工艺中又必须通过干燥而除去，同样是耗能高。
3、用扒式反应器，能将上述种物料充分混合均匀，使固-固相反应完成；也能使反应后期的氧化反应充分。但该设备体积较大，固体物料混合效率也较低。
现有的锥形混合机包括锥形筒体、螺旋搅拌器、出料阀，锥形筒体是倒圆锥形；螺旋搅拌器包括电动机、减速机、传动机构、旋转搅拌机构，旋转搅拌机构包括公转臂、自转臂，自转臂上设有螺带(螺旋状叶片)，公转臂、自转臂分别位于锥形筒体内，自转臂能自转并能公转，使物料完成混合。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种混合均匀、耗能低、物料能充分地被氧化的固相反应器。
为了实现上述目的，本实用新型的技方案是：固相反应器，它包括锥形筒体、螺旋搅拌器、出料阀，锥形筒体是倒圆锥形，锥形筒体内为空腔，锥形筒体的上端面设有固体料进料口，锥形筒体底为出料口，出料口处设有出料阀；螺旋搅拌器包括电动机、减速机、传动机构、旋转搅拌机构，旋转搅拌机构包括公转臂、自转臂，自转臂上设有螺旋状叶片，公转臂、自转臂分别位于锥形筒体的空腔内；其特征在于：锥形筒体的下部开有空气进料口，空气进料口内设有空气喷射头10，空气喷射头上的空气导向孔13位于锥形筒体的空腔内。
固相反应器的工作原理：将待反应的固体物料通过固体料进料口5，装入锥形筒体12内；启动电动机1，通过第一减速机2，拖动螺旋搅拌器的自转臂7，螺旋状叶片8使固体物料上下翻动；通过第二减速机3，缓慢拖动螺旋搅拌器的公转臂6，使螺旋状叶片8在自转的同时绕公转轴转动，固体物料得到充分混合。启动高压风机，通过空气喷射头10，沿空气导向孔13确定的方向，将空气中的氧气均匀地分配给固体反应物。
本实用新型的特点是：将现有的锥形混合机的锥形筒体的下部设空气喷射头，改进应用作硫酸亚铁与碳酸钙反应的固相反应器。由于锥形筒体内通入空气，一方面为反应提供了氧气，另一方面增强了混合效果；该固相反应器具有充分混合均匀、耗能低的特点，且物料能充分地被氧化。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图2是图1的A部放大图
图中：1-电动机，2-第一减速机，3-第二减速机，4-除尘器接口，5-固体料进料口，6-公转臂，7-自转臂，8-螺旋状叶片，9-出料口，10-空气喷射头，11-加强筋，12-锥形筒体，13-空气导向孔，14-传动机构。
具体实施方式
如图1、图2所示，固相反应器，它包括锥形筒体、螺旋搅拌器、出料阀、空气喷射头12，锥形筒体12是倒圆锥形，锥形筒体内为空腔，锥形筒体的上端面设有固体料进料口5、除尘器接口4，锥形筒体底为出料口9，出料口处设有出料阀，锥形筒体的上端面设有加强筋11；螺旋搅拌器包括电动机1、第一减速机2、第二减速机3、传动机构14、旋转搅拌机构，旋转搅拌机构包括公转臂6、自转臂7，自转臂上设有螺旋状叶片8，公转臂6、自转臂7分别位于锥形筒体的空腔内，自转臂能自转并能公转，电动机1、第一减速机2、第二减速机3设在锥形筒体的上端面上(螺旋搅拌器的详细结构请参照现有的锥形混合机；电动机还可为2个，分别驱动2个减速机)。锥形筒体的下部开有空气进料口，空气进料口内设有空气喷射头10，空气喷射头上的空气导向孔13位于锥形筒体的空腔内。
所述的锥形筒体的上端面(锥底)直径为0.3～10米，锥形筒体的高度为0.5～10米。
所述的空气进料口位于锥形筒体从下至上锥面三分之一以下处。
所述的空气进料口的形状为圆形、椭圆形或多边形。
所述的空气进料口为1-1000个(根据需要确定)。
所述的空气进料口的面积为1cm2～5000cm2。
所述的空气导向孔13的面积为1cm2～300cm2。
所述的空气导向孔13的形状为圆形、椭圆形或多边形。
所述的空气导向孔13的开孔方向是顺着螺旋搅拌器的公转臂转动的方向。
所述的空气导向孔13的几何中心处的法线与螺旋搅拌器公转平面的夹角为负值，为-50°～0°。
实施例1：
工业硫酸亚铁与碳酸钙反应的固相反应器为一倒锥体结构，锥形筒体的材质可以为一般碳钢或其他铁合金，锥底在上面，锥底有效直径2000mm，从锥底面(即锥形筒体的上端面)到出料口平面的高度为2000mm，在锥底的平面上配有加强筋以保证在减少锥底平面金属板材厚度时依然有足够的支撑强度。在锥底上开有两个直径为500mm的口子，一个为固体料进料口，一个为除尘器接口。5.5kW的电动机和双向减速机置于有加强筋的锥底平面的几何中心。螺旋搅拌器公转速度控制在2～10转/min，螺旋搅拌器自转速度控制在20～80转/min。出料口直径200mm，并安装便于撤卸的出料阀(盲法兰板)。在距出料口平面800mm处开一个空气进料口，直径为200mm。空气导向孔13顺公转方向，空气导向孔13是长轴为180mm、短轴为100mm的椭圆孔，椭圆孔的几何中心的法线方向与公转平面的夹角为-35°。
反应器容积的装料系数为0.5～0.6。
将预混合后的反应物料，按0.5的装料系数将物料从固体物料进口装进固相反应器。启动搅拌器自转部分控制速度在40转/min，接着启动搅拌器的公转部分并控制速度在5转/min。启动空气进料风机，打开空气进料阀门，由空气喷射头向锥形筒体内供气。使每一个反应微区在固-固相反应进行完成后迅速地进行气-固相反应。在反应的初期，因有一定的粉尘，在反应过程中，注意先开启旋风分离器。当反应进行一个小时后，打开出料阀出料。
实施例2：
在距出料口平面600mm处开等距离开三个空气进料口(即设三个空气喷射头，相互成120°布置)，直径为150mm。
Claims (10)
1.固相反应器，它包括锥形筒体、螺旋搅拌器、出料阀，锥形筒体是倒圆锥形，锥形筒体内为空腔，锥形筒体的上端面设有固体料进料口，锥形筒体底为出料口，出料口处设有出料阀；螺旋搅拌器包括电动机、减速机、传动机构、旋转搅拌机构，旋转搅拌机构包括公转臂、自转臂，自转臂上设有螺旋状叶片，公转臂、自转臂分别位于锥形筒体的空腔内；其特征在于：锥形筒体的下部开有空气进料口，空气进料口内设有空气喷射头(10)，空气喷射头上的空气导向孔(13)位于锥形筒体的空腔内。
2.根据权利要求1所述的固相反应器，其特征在于：所述的锥形筒体的上端面直径为0.3～10米，锥形筒体的高度为0.5～10米。
3.根据权利要求1所述的固相反应器，其特征在于：所述的空气进料口位于锥形筒体从下至上锥面三分之一以下处。
4.根据权利要求1所述的固相反应器，其特征在于：所述的空气进料口的形状为圆形、椭圆形或多边形。
5.根据权利要求1所述的固相反应器，其特征在于：所述的空气进料口为1-1000个。
6.根据权利要求1所述的固相反应器，其特征在于：所述的空气进料口的面积为1cm2～5000cm2。
7.根据权利要求1所述的固相反应器，其特征在于：所述的空气导向孔的面积为1cm2～300cm2。
8.根据权利要求1所述的固相反应器，其特征在于：所述的空气导向孔的形状为圆形、椭圆形或多边形。
9.根据权利要求1所述的固相反应器，其特征在于：所述的空气导向孔的开孔方向是顺着螺旋搅拌器的公转臂转动的方向。
10.根据权利要求1所述的固相反应器，其特征在于：所述的空气导向孔的几何中心处的法线与螺旋搅拌器公转平面的夹角为-50°～0°。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104258802A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-01-07 | 河南省科学院化学研究所有限公司 | 一种螺杆锥形反应釜 |
| CN104474762A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-01 | 启东华立石油化工机械设备有限公司 | 高粘度树脂过滤器 |
| CN104725289A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-24 | 周建康 | 2-羟基-4甲硫基-丁酸钙的制备装置 |
| CN108714390A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-10-30 | 南京安伦化工科技有限公司 | 3,5-二氯-4-氨基吡啶反应用搅拌装置 |
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2007
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Granted publication date: 20080611 Termination date: 20130920 |