專利名稱：利用致電離輻射氧化亞硫酸銨的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型涉及一種用于氧化高濃度的亞硫酸銨溶液得到硫酸銨的設(shè)備，更具體地說，是一種使用致電離輻射來照射高濃度的亞硫酸銨溶液，引發(fā)有氧氣參加的鏈式反應，把溶液中的亞硫酸銨氧化成為硫酸銨的設(shè)備。
現(xiàn)有技術(shù)都是采用空氣氧化法把亞硫酸銨氧化成硫酸銨?，F(xiàn)有氧化亞硫酸銨的設(shè)備一般是填料塔。在塔中同時通入亞硫酸銨溶液和含氧氣體，利用氧氣直接氧化溶液?，F(xiàn)有設(shè)備結(jié)構(gòu)復雜，體積龐大、處理能力小、運行成本高。
本實用新型利用致電離輻射氧化亞硫酸銨的設(shè)備由輻照室，致電離輻射發(fā)生裝置，噴霧裝置，氣、液分離裝置，溶液槽及相關(guān)的氣體管道、液體管道和泵組成。噴霧裝置及致電離輻射發(fā)生裝置安置在輻照室的一端，氣、液分離裝置安置在輻照室的內(nèi)部，溶液槽安置在輻照室外面，氣體管道及液體管道和泵連接各有關(guān)部分。
本實用新型的設(shè)備可以詳細敘述如下幾部分組成一輻照室包括至少一個氣液分離裝置用于分離氣體和溶液霧滴，至少一個輻照區(qū)域用于容納受輻照物；一個或者多個致電離輻射發(fā)生裝置，該裝置可以是加速器或者放射源，還可以是X光發(fā)生裝置，或者是紫外線發(fā)生裝置。該裝置發(fā)出的射線可以是聚焦成為一束的，也可以是發(fā)散的，還可以是沿一個面分布的。該裝置發(fā)出的射線要能夠在輻照室內(nèi)的特定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電離輻射場。這些輻射場可以是連續(xù)的，也可以是分隔開的；一個噴霧裝置用以形成氣體和液體霧滴的混合物，該裝置可以是一個或者若干個兩相的噴嘴，也可以是一個或者若干個單相噴嘴加上一些氣體引入裝置，還可以是上述多種噴嘴的組合。
一個銨鹽溶液槽用來容納氣液分離裝置流回的銨鹽溶液和要輸送到泵的銨鹽溶液，該溶液槽有一出口向外輸送經(jīng)氧化的溶液；泵用來使進入噴嘴的銨鹽溶液具有壓力，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中各種泵；銨鹽溶液環(huán)路，包括連接銨鹽溶液槽到泵的管道、連接泵到噴霧裝置的管道以及一個或者多個連接氣液分離裝置到溶液槽的管道；
根據(jù)本實用新型提供的方案，上述裝置提供了這樣一種處理亞硫酸銨溶液的工藝用泵抽取銨鹽溶液槽中的亞硫酸銨溶液升高壓力后沿著管道進入噴霧裝置，氣體和液體在這里混合后形成銨鹽溶液霧滴進入輻照室。溶液霧滴和空氣通過致電離輻照裝置形成的輻照場后經(jīng)過氣液分離裝置，其中的液體被分離出來經(jīng)過管道流回溶液槽。溶液經(jīng)過輻照后主要成分由亞硫酸銨轉(zhuǎn)變成為硫酸銨，從溶液槽一側(cè)的出口排出輻照裝置。
用本實用新型的設(shè)備可以有效的實現(xiàn)利用致電離輻射氧化亞硫酸銨的過程。
使用一臺高能電子加速器6，它發(fā)出的電子經(jīng)過束流掃描裝置7后傳出，電子穿過上鈦窗8和下鈦窗5后進入輻照室，在輻照室內(nèi)部形成一個輻照場；風機9吹動空氣流經(jīng)上鈦窗8的下表面，冷卻上鈦窗8。風機4吹動氣流從下鈦窗5一側(cè)的孔進入輻照室，流經(jīng)下鈦窗5的下表面，冷卻清掃下鈦窗；在輻照室3的一端安裝有一個氣液分離裝置10，該裝置是一個撞擊式除塵器，能把大部分大粒徑的溶液霧滴沉降下來。輻照室氣體出口處安裝有一個沖擊式氣溶膠收集裝置11，用以收集氣體中的銨鹽氣溶膠。從10和11分離出的液體經(jīng)過管道12、13、14流回銨鹽溶液槽；輻照室的另外一端安裝有一個兩相流噴射裝置，該由氣液混合器21和噴頭2組成，該噴射裝置能夠把溶液霧滴噴入輻照室，該裝置同時向輻照室內(nèi)噴入含氧氣體；壓縮空氣管道1向上述噴射裝置提供含氧氣體；一個螺桿泵20把來自管道17的銨鹽溶液升高壓力后沿管道22輸送到氣液混合器21；一個銨鹽溶液槽16來容納銨鹽溶液，該槽通過管道17輸送溶液到泵20，通過管道12、13、14收集氣液分離裝置分離出的銨鹽溶液，經(jīng)過氧化的銨鹽溶液經(jīng)過管道15排出；一個亞鹽溶液槽19用來容納待處理的亞硫酸銨溶液，通過管路18向氧化系統(tǒng)補充亞硫酸銨溶液。
根據(jù)本實用新型提供的方案，上述實施例中的裝置提供如下的處理亞硫酸銨溶液的工藝流程。
溶液槽19中存儲濃度30％的亞硫酸銨溶液。該溶液經(jīng)過管道18進入溶液槽16，泵20抽取溶液槽16中的溶液升高壓力后沿著管道22進入氣液混合裝置21，氣體和液體在這里混合后沿噴頭2噴出，形成平均粒徑在40微米的霧滴，進入輻照室3。該噴嘴向輻照室內(nèi)噴出液體的同時噴入空氣，空氣和溶液的質(zhì)量比在25/100。溶液霧滴和空氣沿水平方向以5.5m/s的速度從位于電子加速器6下方的束流引出裝置7下通過。該加速器發(fā)出能量0.6Mev的電子，電子的束流強度15mA，這些電子經(jīng)過束流引出裝置7、鈦窗5、8后進入輻照室3，在輻照室內(nèi)部形成一個輻照場。溶液霧滴通過輻照場后的吸收劑量為90kGy。運動速度快，粒徑大的霧滴在撞擊式除塵器10上沉降下來，余下的小粒徑霧滴在輻照室氣體出口處的沖擊式除塵器11中被分離出來，被收集的霧滴匯成溶液，經(jīng)過管道12、13、14流回溶液槽16。溶液被輻照后主要成分由亞硫酸銨轉(zhuǎn)變成為硫酸銨，沿管道15排出輻照裝置。
權(quán)利要求1.一種利用致電離輻射氧化亞硫酸銨的設(shè)備，其特征是該設(shè)備由輻照室，致電離輻射發(fā)生裝置，噴霧裝置，氣、液分離裝置，溶液槽及相關(guān)的氣體管道、液體管道和泵組成，噴霧裝置及致電離輻射發(fā)生裝置安置在輻照室的一端，氣、液分離裝置安置在輻照室的內(nèi)部，溶液槽安置在輻照室外面，氣體管道及液體管道和泵連接各有關(guān)部分。
專利摘要一種利用致電離輻射氧化亞硫酸銨的設(shè)備，屬化工技術(shù)領(lǐng)域。本設(shè)備由輻照室，致電離輻射發(fā)生裝置，噴霧裝置，氣、液分離裝置，溶液槽及相關(guān)的氣體管道、液體管道和泵組成。噴霧裝置及致電離輻射發(fā)生裝置安置在輻照室的一端，氣、液分離裝置安置在輻照室的內(nèi)部，溶液槽安置在輻照室外面，氣體管道及液體管道和泵連接各有關(guān)部分。用本設(shè)備可以有效的實現(xiàn)利用致電離輻射氧化亞硫酸銨的過程。
文檔編號C01C1/00GK2570243SQ0225717
公開日2003年9月3日 申請日期2002年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月29日
發(fā)明者徐光 , 張毅, 張明 申請人:清華大學