一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，包括塔筒體、上封頭、噴淋頭、錐封頭和插底出料管，噴淋頭設(shè)置于上封頭內(nèi)，上封頭上設(shè)有高于噴淋頭的進(jìn)氣口，上封頭封裝于塔筒體頂端，錐封頭呈倒錐狀封裝于塔筒體底端，插底出料管下管口對應(yīng)錐封頭倒錐下部，插底出料管上管口由塔筒體內(nèi)穿出高于錐封頭倒錐上部的塔筒體側(cè)壁，還包括循環(huán)吸入管、循環(huán)管、循環(huán)泵和進(jìn)液管，循環(huán)吸入管穿接于高出插底出料管上管口的塔筒體上連通塔筒體內(nèi)，循環(huán)吸入管和進(jìn)液管均連接循環(huán)泵，循環(huán)泵經(jīng)循環(huán)管連通噴淋頭。采用空塔結(jié)構(gòu)的塔筒體噴淋混合堿液霧化與CO2反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)堿系統(tǒng)內(nèi)鉀鈉比的調(diào)節(jié)和Na2CO3晶體的回收。
【專利說明】一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噴淋吸收塔式反應(yīng)裝置，具體說是一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前靛藍(lán)的工業(yè)合成工藝為:苯胺基乙酸鉀/鈉鹽與氨基鈉在KOH和NaOH的混合堿做溶劑的體系中發(fā)生堿熔反應(yīng)，生成吲哚酚鉀/鈉、氨氣和氫氧化鈉。堿熔物用水稀釋后，通空氣氧化，經(jīng)壓濾后得到靛藍(lán)，壓濾后的母液為含堿12%的KOH和NaOH的混合堿溶液。
[0003]在堿熔反應(yīng)時，KOH和NaOH的混合堿K:Na=l:l，由于在反應(yīng)時，氨基鈉中的鈉轉(zhuǎn)化為NaOH，使得母液中的鉀鈉比為0.6:1，氫氧化鈉過量，經(jīng)脫水回收后，達(dá)不到做堿熔溶劑的要求。現(xiàn)有的方法為:在混堿中補(bǔ)加氫氧化鉀來調(diào)節(jié)鉀鈉比，這就造成了混合堿有富余，富余堿一部分在后續(xù)氧化工段時被碳化，變成碳酸鈉堿渣，作為固廢；富余堿一部分隨靛藍(lán)的洗水流失，洗水中的稀堿經(jīng)硫酸中和，變成鹽，最終變成廢水，不僅污染環(huán)境，而且造成鉀的流失，浪費(fèi)了鉀資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有中的不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能有效調(diào)節(jié)混堿鉀鈉比，滿足靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，包括塔筒體、上封頭、噴淋頭、錐封頭和插底出料管，噴淋頭設(shè)置于上封頭內(nèi)，上封頭上設(shè)有高于噴淋頭的進(jìn)氣口，上封頭封裝于塔筒體頂端，錐封頭呈倒錐狀封裝于塔筒體底端，插底出料管下管口對應(yīng)錐封頭倒錐下部，插底出料管上管口由塔筒體內(nèi)穿出高于錐封頭倒錐上部的塔筒體側(cè)壁，其技術(shù)特點(diǎn)是還包括循環(huán)吸入管、循環(huán)管、循環(huán)泵和進(jìn)液管，循環(huán)吸入管穿接于高出插底出料管上管口的塔筒體上連通塔筒體內(nèi)，循環(huán)吸入管和進(jìn)液管均連接循環(huán)泵，循環(huán)泵經(jīng)循環(huán)管連通噴淋頭。
[0006]進(jìn)一步地，所述塔筒體內(nèi)設(shè)有高于循環(huán)吸入管的內(nèi)錐體，內(nèi)錐體呈倒錐狀且底端開口。
[0007]進(jìn)一步地，所述塔筒體內(nèi)設(shè)有攪拌器。
[0008]進(jìn)一步地，所述攪拌器為推進(jìn)式攪拌器，推進(jìn)式攪拌器垂直設(shè)置于塔筒體側(cè)壁上。
[0009]進(jìn)一步地，所述塔筒體或上封頭內(nèi)設(shè)有連通外部自來水的清洗盤管，清洗盤管沿塔筒體或上封頭截面設(shè)置，清洗盤管外側(cè)設(shè)有清洗孔。
[0010]進(jìn)一步地，所述噴淋頭為多個噴嘴同一水平面均布結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步地，所述噴淋頭向下噴淋角度為中心對稱的120°。
[0012]進(jìn)一步地，所述塔筒體側(cè)壁上設(shè)有人孔。
[0013]再進(jìn)一步地，所述錐封頭底部設(shè)有排凈口，錐封頭下部錐面上設(shè)有檢查口。[0014]本裝置使用時，將含KOH和NaOH46%_48%的混合堿液由進(jìn)液管、循環(huán)泵打循環(huán)，在帶壓CO2密閉塔筒體內(nèi)，經(jīng)噴淋頭霧化噴淋吸收CO2,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸鹽，由于Na2CO3的溶解度遠(yuǎn)小于K2CO3的溶解度,再加上混堿中含大量鈉離子,在混堿中Na2CO3過飽和,使得結(jié)晶通過插底出料管析出，鉀鈉比提高的混堿再由循環(huán)吸入管通過循環(huán)泵打循環(huán)，重新回到塔筒體內(nèi)進(jìn)一步提高調(diào)節(jié)鉀鈉比，最終達(dá)到了調(diào)節(jié)混堿的鉀鈉比。
[0015]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、噴淋頭的多個噴嘴在同一水平平面噴淋，各噴嘴相互不干擾，能有效避免上下布置的噴嘴上層噴出的液滴落在下層的噴嘴上形成結(jié)晶造成的堵塞；循環(huán)的堿液經(jīng)噴淋頭霧化形成60°的細(xì)小的霧滴錐體，霧滴受氣體阻力的作用，擴(kuò)散至只受重力的作用時做自由落體運(yùn)動，霧滴到達(dá)不了塔壁，塔壁上無堿液，能有效避免塔壁上形成碳酸鹽結(jié)晶粘壁，無堵塔、塔壁晶體沉積現(xiàn)象。
[0016]2、由噴淋頭噴出的細(xì)小霧滴分散在連續(xù)的CO2中，吸收CO2，霧滴不受任何阻擋落至液面上，設(shè)備阻力小，能耗低，配合側(cè)向設(shè)置的推進(jìn)式攪拌器進(jìn)行液體攪拌，進(jìn)一步提高反應(yīng)效率。
[0017]3、清洗盤管連通外部自來水管上，通過清洗孔清洗塔壁，清洗便捷。塔筒體內(nèi)設(shè)內(nèi)椎體，Na2CO3結(jié)晶沿內(nèi)椎體錐壁下沉、聚集到塔筒體中心，最終沉降到錐封頭下部，通過插底出料管壓出，有利于快速潔晶、沉降和析出。
[0018]本發(fā)明采用空塔結(jié)構(gòu)的塔筒體噴淋混合堿液霧化與CO2反應(yīng)，配合側(cè)向推進(jìn)攪拌反應(yīng)和多級倒錐結(jié)構(gòu)結(jié)晶鈉離子沉降，實(shí)現(xiàn)堿系統(tǒng)內(nèi)鉀鈉比的調(diào)節(jié)和Na2CO3晶體的回收，其結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，無廢水、固廢排放，資源利用率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:塔筒體I，上封頭2，錐封頭3，噴淋頭4，噴嘴5，進(jìn)氣口 6，清洗盤管7，推進(jìn)式攪拌器8，人孔9，內(nèi)錐體10，排凈口 11，檢查口 12，插底出料管13，循環(huán)吸入管14，循環(huán)管15，循環(huán)泵16，進(jìn)液管17。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]圖1所示，一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置包括塔筒體1、上封頭2、錐封頭3、噴淋頭4、噴嘴5、進(jìn)氣口 6、清洗盤管7、推進(jìn)式攪拌器8、人孔9、內(nèi)錐體
10、排凈口 11、檢查口 12、插底出料管13、循環(huán)吸入管14、循環(huán)管15、循環(huán)泵16和進(jìn)液管17。噴淋頭4設(shè)置于上封頭2內(nèi)，噴淋頭4為多個噴嘴5同一水平面均布結(jié)構(gòu)，噴淋頭4向下噴淋角度為中心對稱的120° ；
上封頭2上設(shè)有高于噴淋頭4的進(jìn)氣口 6，上封頭2封裝于塔筒體I頂端，錐封頭3呈倒錐狀封裝于塔筒體I底端，錐封頭3底部設(shè)有排凈口 11，錐封頭下部錐面上設(shè)有檢查口12，插底出料管13下管口對應(yīng)錐封頭3倒錐下部，插底出料管13上管口由塔筒體I內(nèi)穿出高于錐封頭3倒錐上部的塔筒體側(cè)壁，循環(huán)吸入管14穿接于高出插底出料管13上管口的塔筒體I上連通塔筒體內(nèi)，循環(huán)吸入管14經(jīng)循環(huán)泵16、循環(huán)管15連通噴淋頭4，循環(huán)泵16上連接有進(jìn)液管17 ;內(nèi)錐體10高于循環(huán)吸入管14設(shè)至塔筒體I,內(nèi)錐體10呈倒錐狀且底端開口 ；塔筒體I內(nèi)設(shè)有高于內(nèi)錐體10的推進(jìn)式攪拌器8，推進(jìn)式攪拌器8垂直設(shè)置于塔筒體I側(cè)壁上；塔筒體I或上封頭2內(nèi)設(shè)有連通外部自來水的清洗盤管7，清洗盤管7沿塔筒體或上封頭截面設(shè)置，清洗盤管外側(cè)設(shè)有清洗孔，塔筒體I側(cè)壁上設(shè)有人孔9。
【權(quán)利要求】
1.一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，包括塔筒體、上封頭、噴淋頭、錐封頭和插底出料管，噴淋頭設(shè)置于上封頭內(nèi)，上封頭上設(shè)有高于噴淋頭的進(jìn)氣口，上封頭封裝于塔筒體頂端，錐封頭呈倒錐狀封裝于塔筒體底端，插底出料管下管口對應(yīng)錐封頭倒錐下部，插底出料管上管口由塔筒體內(nèi)穿出高于錐封頭倒錐上部的塔筒體側(cè)壁，其特征在于:還包括循環(huán)吸入管、循環(huán)管、循環(huán)泵和進(jìn)液管，循環(huán)吸入管穿接于高出插底出料管上管口的塔筒體上連通塔筒體內(nèi)，循環(huán)吸入管和進(jìn)液管均連接循環(huán)泵，循環(huán)泵經(jīng)循環(huán)管連通嗔淋頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，其特征是:所述塔筒體內(nèi)設(shè)有高于循環(huán)吸入管的內(nèi)錐體，內(nèi)錐體呈倒錐狀且底端開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，其特征是:所述塔筒體內(nèi)設(shè)有攪拌器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，其特征是:所述攪拌器為推進(jìn)式攪拌器，推進(jìn)式攪拌器垂直設(shè)置于塔筒體側(cè)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，其特征是:所述塔筒體或上封頭內(nèi)設(shè)有連通外部自來水的清洗盤管，清洗盤管沿塔筒體或上封頭截面設(shè)置，清洗盤管外側(cè)設(shè)有清洗孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，其特征是:所述噴淋頭為多個噴嘴同一水平面均布結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，其特征是:所述噴淋頭向下噴淋角度為中心對稱的120°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，其特征是:所述塔筒體側(cè)壁上設(shè)有人孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靛藍(lán)生產(chǎn)中堿平衡的噴淋吸收塔式碳化反應(yīng)裝置，其特征是:所述錐封頭底部設(shè)有排凈口，錐封頭下部錐面上設(shè)有檢查口。
【文檔編號】C01D7/07GK103551099SQ201310523220
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】毛永生, 李留德, 吳德生 申請人:江蘇泰豐化工有限公司