一种生产高品质三价铬的反应装置的制作方法

1.本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种生产高品质三价铬的反应装置。


背景技术：

2.目前在化工领域中，将含有六价铬的物料还原为三价铬的物料的设备中，通常采用液相法和固相法。液相法采用的是搅拌釜方式；固相法采用的是煅烧法，煅烧法采用的是转窑法。搅拌釜方式的釜式反应器都为间歇反应、敞开式，不能实现连续化生产和有效利用反应放出的热量以及产生的二氧化碳气体。转窑法虽然设置有大量的炒板，但仍然无法保证反应物与还原物、反应物与生成物的均匀性，温度一旦失控便会产生窑板结。
3.在传统的还原三价铬设备基础上，开发新技术改善气、液、固三相反应物料分布不均，传质能力低，反应效率低，还原效果差，不能有效综合利用资源成为研究的热点。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种生产高品质三价铬的反应装置，解决气、液、固三相物料在反应器内分布不均匀，反应时间短，还原效果差的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型是这样设置的：一种生产高品质三价铬的反应装置包括反应器，所述反应器中部设置有一个以上的反应单元，所述反应器上部设置有上封头，所述反应器下部设置有下封头，所述反应单元内上部设置有多层物料分布器，所述多层物料分布器与所述反应单元的内壁连接。
6.为了进一步使得三相物料分布均匀，所述多层物料分布器包括多个沿轴向间隙分布的单层物料分布板，所述单层物料分布板上分布有折流筛孔。
7.为了进一步使得三相物料分布均匀及延长反应时间，相邻两个所述单层物料分布板上的所述折流筛孔错位设置。
8.为了进一步提高传质能力、还原效果及有效综合利用资源，与所述下封头连接的所述反应单元的下部设置有气体进口，所述上封头顶部设置有气体出口。
9.为了进一步提高传质能力及还原效果，所述上封头上部设置有反应液体物料进口和反应固体物料进口，所述下封头底部设置有产出物料出口。
10.为了进一步提高反应效率，所述反应单元的外壁设置有夹套保温层，相邻两个所述反应单元外壁设置的所述夹套保温层之间设置有连接管道。
11.为了进一步提高反应效率，所述夹套保温层内部设置有加热盘管，所述加热盘管缠绕在罐体外壁。
12.为了进一步提高反应效率及安全性，所述夹套保温层上部设置有加热介质出口，所述加热介质出口由外向内插入所述加热盘管。
13.为了进一步提高反应效率，所述夹套保温层下部设置有加热介质进口，所述加热介质进口由外向内插入所述加热盘管。
14.有益效果
15.本实用新型提供的一种生产高品质三价铬的反应装置，其中多层物料分布器包括多个沿轴向间隙分布的单层物料分布板，单层物料分布板上分布有折流筛孔，且相邻两个单层物料分布板上的折流筛孔错位设置。液、固两相物料在下降过程中和气相物料在上升过程中在多层物料分布器的作用下发生折流改变，使得三相物料分布均匀，且增加了气、液、固三相物料的反应时间。同时，通过气体进口涌入反应气体，有效地搅拌反应物料，进一步提高了三相物料分布的均匀性，使得设备的传质能力得到提升，从而提高原材料还原效果和反应效率。同时，密闭的反应器能有效的把还原反应放出的热能提供给其它用能设备，且产生的二氧化碳气体能进行有效的综合利用。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图；
17.图2是本实用新型单层物料分布器的结构示意图；
18.1、气体进口；2、气体出口；3、加热介质进口；4、加热介质出口；5、反应液体物料进口；6、反应固体物料进口；7、产出物料出口；8、夹套保温层；9、多层物料分布器；10、加热盘管；11、反应器；12、折流筛孔。
具体实施方式
19.为使本实用新型的技术方案、优点和目的更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。
20.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
21.实施例1
22.由图1所示，本实用新型包括气体进口1、气体出口2、反应液体物料进口5、反应固体物料进口6、产出物料出口7、夹套保温层8、多层物料分布器9和反应器11。所述反应器11中部设置有一个反应单元，所述反应器11上部设置有上封头，所述反应器11下部设置有下封头，所述反应单元内上部设置有所述多层物料分布器9，所述多层物料分布器9包括多个沿轴向间隙分布的单层物料分布板。所述反应单元下部设置有气体进口1，所述上封头顶部设置有气体出口2。所述上封头上部左右对称设置有反应液体物料进口5和反应固体物料进口6，所述下封头底部设置有产出物料出口7。所述反应单元外壁设置有夹套保温层8。
23.由图2所示，所述单层物料分布板上均匀分布有折流筛孔12，且相邻两个所述单层物料分布板上的所述折流筛孔12错位设置。
24.反应液体物料从所述反应液体物料进口5投入所述反应器11内，反应固体物料从所述反应固体物料进口6投入所述反应器11内，反应气体从所述气体进口1进入所述反应器11内。反应液体物料和反应固体物料在下降过程中，反应气体物料在上升过程中，经过所述多层物料分布器9时，由于所述折流筛孔12的错位设置，使得气、液、固三相物料发生折流改变，增加了三相物料反应的时间，同时使得三相物料分布更加均匀，提高了三相物料的还原
效果。
25.最终反应产出的物料由所述产出物料出口7排出所述反应器11，反应产生的气体由所述气体出口2排出所述反应器11。
26.实施例2
27.由图1所示，本实用新型包括气体进口1、气体出口2、反应液体物料进口5、反应固体物料进口6、产出物料出口7、夹套保温层8、多层物料分布器9和反应器11。所述反应器11中部设置有三个贯通的反应单元，所述反应器11上部设置有上封头，所述反应器11下部设置有下封头，所述反应单元内上部设置有所述多层物料分布器9，所述多层物料分布器9包括多个沿轴向间隙分布的单层物料分布板。与所述下封头连接的所述反应单元下部设置有气体进口1，所述上封头顶部设置有气体出口2。所述上封头上部左右对称设置有反应液体物料进口5和反应固体物料进口6，所述下封头底部设置有产出物料出口7。所述反应单元外壁设置有夹套保温层8，相邻两个所述反应单元外壁设置的所述夹套保温层8之间设置有连接管道，保证三个所述反应单元内部温度一致。
28.由图2所示，所述单层物料分布板上均匀分布有折流筛孔12，且相邻两个所述单层物料分布板上的所述折流筛孔12错位设置。
29.反应液体物料从所述反应液体物料进口5投入所述反应器11内，反应固体物料从所述反应固体物料进口6投入所述反应器11内，反应气体从所述气体进口1进入所述反应器11内。反应液体物料和反应固体物料在下降过程中，反应气体物料在上升过程中，经过所述多层物料分布器9时，由于所述折流筛孔12的错位设置，使得气、液、固三相物料发生折流改变，增加了三相物料反应的时间，同时使得三相物料分布更加均匀，提高了三相物料的还原效果。
30.反应液体物料和反应固体物料从上到下经过3个反应单元，上级反应单元内未充分反应的反应物料降落到下一级反应单元内继续反应，从而提高了原材料的利用率，降低了原材料的消耗，且提升了装置的传质能力。
31.最终反应产出的物料由所述产出物料出口7排出所述反应器11，反应产生的气体由所述气体出口2排出所述反应器11。
32.实施例3
33.由图1所示，本实用新型还包括加热介质进口3、加热介质出口4、夹套保温层8和加热盘管10。所述反应单元外壁设置有所述夹套保温层8，所述夹套保温层8内部设置有加热盘管10，所述加热盘管10缠绕在所述反应单元外壁。
34.与所述上封头连接的所述反应单元外壁设置的所述夹套保温层8上部设置有加热介质出口4，与所述下封头连接的所述反应单元外壁设置的所述夹套保温层8下部设置有加热介质进口3。当所述反应器11设置有两个以上的所述反应单元时，相邻两个所述反应单元外壁设置的所述夹套保温层8之间设置有连接管道，保证三个所述反应单元内部温度一致。
35.当所述反应器11温度未达到设置值，加热介质从所述加热介质进口3不断充入所述加热盘管10内；当所述反应器11温度达到设置值，将停止加热气体介质从所述加热介质进口3充入所述加热盘管10内。提高了气、液、固三相物料反应效率，且提升了装置的传质能力。
36.充入的加热介质从所述加热介质出口4排出所述夹套保温层8外，以保证设备运行
安全。
37.实施例4
38.由图1所示，本实用新型的所述上封头顶部设置有气体出口2。气、液、固三相物料在所述反应器11中反应产生的热能和二氧化碳气体通过所述气体出口2排出所述反应器11。如此，三相物料还原反应放出的热能够提供给其它用能设备使用，且产生的二氧化碳气体也能进行有效的综合利用，提高了设备的能源环保能力。
39.本实用新型提供的一种生产高品质三价铬的反应装置，其中多层物料分布器包括多个沿轴向间隙分布的单层物料分布板，单层物料分布板分布有折流筛孔，且相邻两个单层物料分布板上的折流筛孔错位设置。液、固两相物料在下降过程中和气相物料在上升过程中在多层物料分布器的作用下发生折流改变，增加了气、液、固三相物料的反应时间，提高了三相物料分布的均匀性，使得设备的传质能力得到提升，从而提高原材料还原效果和反应效率。同时，密闭的一种生产高品质三价铬的反应器能有效的把还原反应放出的热能提供给其它用能设备，且产生的二氧化碳气体能进行有效的综合利用。
40.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的保护范围当中。