本實(shí)用新型涉及一種氣固相反應(yīng)裝置,尤其是一種多用途的氣固相反應(yīng)裝置。
背景技術(shù):
目前對工業(yè)氯氣等氣體的處理、固體難浸出原料的溶解浸出處理等原料的處理過程一般都是通過液相中的反應(yīng)實(shí)現(xiàn),然而這種處理方法存在處理過程效率低、試劑材料消耗大、產(chǎn)物復(fù)雜難分離的問題,而且在處理有毒有害廢棄物時,需要進(jìn)行大量長期的投入,此舉不能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決以上現(xiàn)有難題,本實(shí)用新型公開了一種多用途的氣固相反應(yīng)裝置。
一種多用途的氣固相反應(yīng)裝置,所述氣固相反應(yīng)裝置包括中央控制處理器、反應(yīng)裝置、氣體冷凝脫水干燥處理裝置和冷卻裝置,所述氣體冷凝脫水干燥處理裝置上接有氣體輸送泵和氣體物料接入管,且其還與氣體流量及尾氣循環(huán)量綜合控制器接通,氣體流量及尾氣循環(huán)量綜合控制器通過氣體通入管與反應(yīng)裝置接通,反應(yīng)裝置與固體進(jìn)料控制裝置接通,冷卻裝置通過產(chǎn)物輸出管與反應(yīng)裝置接通,且其還接有輸出管,氣體流量及尾氣循環(huán)量綜合控制器通過尾氣循環(huán)通路管與輸出管接通,中央控制處理器與反應(yīng)裝置、氣體冷凝脫水干燥處理裝置、氣體流量及尾氣循環(huán)量綜合控制器、固體進(jìn)料控制裝置和冷卻裝置電連接。
進(jìn)一步的,所述反應(yīng)裝置上設(shè)有溫度感應(yīng)傳感器、輻射源、固體物料量探測傳感器和振動器,其內(nèi)還設(shè)有機(jī)械翻動裝置、電阻加熱裝置和磁鐵,溫度感應(yīng)傳感器、電阻加熱裝置和固體物料量探測傳感器分別與中央控制處理器電連接。
進(jìn)一步的,所述冷卻裝置下端還接有產(chǎn)物存儲區(qū),輸出管上設(shè)有氣體過濾裝置。
進(jìn)一步的,所述反應(yīng)裝置下端接有固體存儲區(qū),且其下端還設(shè)有電磁感應(yīng)加熱裝置。
進(jìn)一步的,所述固體進(jìn)料控制裝置設(shè)置在反應(yīng)裝置上端,其通過豎直管與反應(yīng)裝置接通。
進(jìn)一步的,所述固體進(jìn)料控制裝置設(shè)置在反應(yīng)裝置上端,其通過斜管與反應(yīng)裝置接通。
進(jìn)一步的,所述固體進(jìn)料控制裝置設(shè)置在反應(yīng)裝置下端,其通過豎直管與反應(yīng)裝置接通。
進(jìn)一步的,氣體通過管的出口位置,可通在固體表面上,也可通入固體內(nèi)部,也可直接通到固體底部。
進(jìn)一步的,反應(yīng)裝置可以多個并聯(lián)或串聯(lián)。
進(jìn)一步的,反應(yīng)裝置上可以設(shè)置兩組或多組氣體物料接入管。
有益效果:本實(shí)用新型可以高效率的處理工業(yè)氯氣、有毒有害固體廢棄物、合金原料溶解浸出預(yù)處理等問題,具有成本較低、處理環(huán)境良好、不需要進(jìn)行大量長期的投入的優(yōu)點(diǎn),而且還可以帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型示意圖;
圖2為固體從底部進(jìn)料示意圖;
圖3為固體從側(cè)面進(jìn)料示意圖;
圖4為兩種氣體進(jìn)去反應(yīng)裝置示意圖。
其中,1、中央控制處理器,2、反應(yīng)裝置,3、氣體冷凝脫水干燥處理裝置,4、氣體輸送泵,5、氣體物料接入管,6、氣體流量及尾氣循環(huán)量綜合控制器,7、尾氣循環(huán)通路管,8、氣體通入管,9、固體進(jìn)料控制裝置,10、溫度感應(yīng)傳感器,11、機(jī)械翻動裝置,12、電磁感應(yīng)加熱裝置,13、固體存儲區(qū),14、電阻加熱裝置,15、產(chǎn)物輸出管,16、冷卻裝置,17、產(chǎn)物存儲區(qū),18、氣體過濾裝置,19、輸出管,20、輻射源,21、固體物料量探測傳感器,22、磁鐵,23、振動器。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖,對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖所示,一種多用途的氣固相反應(yīng)裝置,所述氣固相反應(yīng)裝置包括中央控制處理器1、反應(yīng)裝置2、氣體冷凝脫水干燥處理裝置3和冷卻裝置16,針對不同的處理工藝,氣體可能有不同的處理,如脫水、加熱、增加氣體反應(yīng)物等等,所述氣體冷凝脫水干燥處理裝置3上接有氣體輸送泵4和氣體物料接入管5,氣體輸送泵4的位置可在流程中根據(jù)需要設(shè)置,且其還與氣體流量及尾氣循環(huán)量綜合控制器6接通,氣體流量及尾氣循環(huán)量綜合控制器6通過氣體通入管8與反應(yīng)裝置2接通,反應(yīng)裝置2與固體進(jìn)料控制裝置9接通,冷卻裝置16通過產(chǎn)物輸出管15與反應(yīng)裝置2接通,且其還接有輸出管19,氣體流量及尾氣循環(huán)量綜合控制器6通過尾氣循環(huán)通路管7與輸出管19接通,中央控制處理器1與反應(yīng)裝置2、氣體冷凝脫水干燥處理裝置3、氣體流量及尾氣循環(huán)量綜合控制器6、固體進(jìn)料控制裝置9和冷卻裝置16電連接,所述反應(yīng)裝置上設(shè)有溫度感應(yīng)傳感器、輻射源、固體物料量探測傳感器和振動器,其內(nèi)還設(shè)有機(jī)械翻動裝置、電阻加熱裝置和磁鐵,溫度感應(yīng)傳感器、電阻加熱裝置和固體物料量探測傳感器分別與中央控制處理器電連接,所述冷卻裝置16下端還接有產(chǎn)物存儲區(qū)17,輸出管19上設(shè)有氣體過濾裝置18,所述反應(yīng)裝置2下端接有固體存儲區(qū)13,且其下端還設(shè)有電磁感應(yīng)加熱裝置12,加熱裝置12可根據(jù)需要安裝,所述固體進(jìn)料控制裝置9設(shè)置在反應(yīng)裝置2上端,其通過豎直管與反應(yīng)裝置2接通,所述固體進(jìn)料控制裝置9設(shè)置在反應(yīng)裝置2上端,其通過斜管與反應(yīng)裝置2接通,所述固體進(jìn)料控制裝置9設(shè)置在反應(yīng)裝置2下端,其通過豎直管與反應(yīng)裝置2接通。氣體通入管8的出口位置,可通在固體表面上,也可通入固體內(nèi)部,也可直接通到固體底部,反應(yīng)裝置2可以多個并聯(lián)或串聯(lián),反應(yīng)裝置2上可以設(shè)置兩組或多組氣體物料接入管5。
實(shí)施例:以工業(yè)氯氣處理為例,啟動氣體送泵4將工業(yè)氯氣泵入氣體冷凝脫水干燥處理裝置3內(nèi),啟動氣體冷凝脫水干燥處理裝置3,對工業(yè)氯氣進(jìn)行脫水干燥處理,使工業(yè)氯氣中的有效成分與水分的比例達(dá)到產(chǎn)出產(chǎn)品的質(zhì)量要求;往啟動反應(yīng)裝置2中加入鐵、鐵合金、含金屬鐵成分的物質(zhì)中的一種或幾種組成的粉末或顆?;旌衔铮瑔又醒肟刂铺幚砥?,通過加熱或者輻射使工業(yè)氯氣與固體物質(zhì)在相互接觸面上發(fā)生氧化還原反應(yīng),保持工業(yè)氯氣與固體物質(zhì)以一定速度加入反應(yīng)區(qū)并相互接觸,使反應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)進(jìn)行;反應(yīng)過程中,通過振動、攪拌、機(jī)械推動固體物料等方式,使固體物料在反應(yīng)裝置2中保持一定的堆存形態(tài),同時在振動下固體表面不斷更新,參與反應(yīng)的兩相充分接觸,氯氣得到充分反應(yīng);反應(yīng)過程放熱,在不需要外加熱量的情況下反應(yīng)裝置2內(nèi)溫度也會升高,熱量不僅傳給了還沒參與反應(yīng)的固體物質(zhì),使之能順利參與反應(yīng),還需要通過稀釋工業(yè)氯氣濃度來降低反應(yīng)速度,通過尾氣循環(huán)通路管7排出的相對固體反應(yīng)物具有惰性的氣體,使氯氣濃度降低、反應(yīng)速度降低,使反應(yīng)區(qū)溫度保持穩(wěn)定;反應(yīng)產(chǎn)物是三氯化鐵、氧化鐵和其它成分的氯化或者氧化產(chǎn)物,在控制的反應(yīng)裝置2溫度下,三氯化鐵等沸點(diǎn)低的產(chǎn)物會以蒸汽狀態(tài)隨反應(yīng)后氣體流向冷卻裝置16;在冷卻裝置16中,混合氣體降溫至沸點(diǎn)以下,三氯化鐵等生成物凝結(jié)為固態(tài),與反應(yīng)尾氣分離;在反應(yīng)裝置2內(nèi)存有的固體產(chǎn)物在在不斷新加入的固體反應(yīng)物推動作用下向一端移動,到出口處自動流出,根據(jù)產(chǎn)物成分再經(jīng)分離后得到較純產(chǎn)品;反應(yīng)尾氣經(jīng)自動在線檢測系統(tǒng)檢測合格后可以直接排出,若不合格,再進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理后外排。可以吸收工業(yè)氯氣的固體物質(zhì)還可以是鋅、鋁、錫、鉛、銅、銻、鉍等各種物質(zhì)。
以需要氧化預(yù)處理的固體物料為例,如果顆粒較大,則需要在進(jìn)行處理前先進(jìn)行粉碎;啟動固體進(jìn)料控制裝置9,加入粉碎后的固體顆粒;啟動中央控制處理器1,通過加熱或輻射等條件的控制,使氧化性氣體與固體物質(zhì)在相互接觸面上發(fā)生氧化還原反應(yīng),保持氧化性氣體與固體物質(zhì)以一定速度加入反應(yīng)裝置2并相互接觸,使反應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)進(jìn)行;為保證反應(yīng)過程穩(wěn)定進(jìn)行,避免發(fā)生溫度過高而使粉末熔化的情況,氧化性氣體有效成分的濃度和固體物料參與反應(yīng)的成分不能同時過高;為保證氧化性氣體與固體物料的充分反應(yīng),可以將通入氣體的氣體通入管8出氣口直接通到固體物質(zhì)堆內(nèi)部;反應(yīng)過程中,通過振動、攪拌、機(jī)械推動固體物料等方式,使固體物料在反應(yīng)裝置2內(nèi)保持一定的堆存形態(tài)下與氧化性氣體充分接觸并反應(yīng),同時在振動下,固體表面不斷更新使反應(yīng)更徹底;反應(yīng)過程放熱,當(dāng)在不需要外加熱量的情況下反應(yīng)區(qū)溫度持續(xù)升高時,通過稀釋氧化性氣體濃度的方式來降低反應(yīng)速度,實(shí)現(xiàn)方式:向氧化性氣體中加入一定比例相對固體反應(yīng)物具有惰性的氣體,使氧化性成分濃度降低、反應(yīng)速度降低,使反應(yīng)裝置2內(nèi)溫度保持穩(wěn)定;當(dāng)反應(yīng)區(qū)溫度持續(xù)下降、溫度不能使反應(yīng)有效進(jìn)行時,啟動反應(yīng)裝置2內(nèi)電阻加熱裝置14,保持反應(yīng)裝置2內(nèi)氣體和固體物料的有效反應(yīng);當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物中有氣態(tài)產(chǎn)物、當(dāng)溫度降低至常溫過程中冷凝為液體或固體時,在控制的反應(yīng)裝置2內(nèi)的溫度下,這些產(chǎn)物隨反應(yīng)后氣體流向冷卻裝置16中,在冷卻裝置16中,混合氣體降溫至沸點(diǎn)以下,產(chǎn)物凝結(jié)沉降出來,與反應(yīng)尾氣分離;在反應(yīng)裝置2內(nèi)的溫度條件下,已經(jīng)產(chǎn)生的固體產(chǎn)物在不斷加入的固體反應(yīng)物推動作用下向一端移動,到出口處自動流出,分離出沒有參與反應(yīng)的固體,得到預(yù)處理后的產(chǎn)物。使用的氣體為氧氣情況下,尾氣可以外排;氧化性氣體含有毒有害成分時,反應(yīng)尾氣經(jīng)檢測系統(tǒng)檢測合格后才能排出。
以工業(yè)氯氣生產(chǎn)氯化氫為例,如圖4所示,在反應(yīng)裝置2上再加入一套氣體流入系統(tǒng)用來輸送氫氣,在反應(yīng)裝置2內(nèi),先盛滿一定量氣體,比如氫氣,在另一種氣體槍氣體出口處增加點(diǎn)火裝置,并啟動點(diǎn)火裝置,運(yùn)行正常后通入另一種氣體,比如氯氣,在此氣體槍出口處氯氣遇氫氣點(diǎn)火開始發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化氫;反應(yīng)過程放熱,熱量都由產(chǎn)物攜帶著,產(chǎn)物流向冷卻裝置16中,所以反應(yīng)裝置2內(nèi)的溫度穩(wěn)定在一定范圍后不會持續(xù)升高,要求反應(yīng)區(qū)材質(zhì)能承受此溫度;兩種氣體穩(wěn)定持續(xù)通入到反應(yīng)裝置2內(nèi),處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行;產(chǎn)物氣流經(jīng)水或溶液吸收,形成氯化氫溶液。此反應(yīng)過程中不需要固體物料,反應(yīng)裝置2內(nèi)的其它物料進(jìn)出口關(guān)閉。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn),本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi),實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。