铁盐净水剂的高效生产装置的制作方法

本实用新型属于铁盐净水剂的生产设备领域，尤其涉及一种铁盐净水剂的高效生产装置。

背景技术：

目前，国内生产铁盐净水剂的氧化方式主要有直接氧化法和催化氧化法两种，由于直接氧化法需要使用NaClO₃、H₂O₂等强氧化剂，生产成本较高，逐步被催化氧化法生产所替代。催化氧化法所用的氧化剂是纯氧，价格相对较低，所以生产厂家普通采用。生产工艺大都采用NaNO₂作催化剂，再加入一定量稳定剂，在适当温度和压力的情况下，在反应釜内进行搅拌，混合进行水解，聚合反应而成为产品，实际上，氧化反应是生产铁盐净水剂的整个反应过程中的主要反应，Fe²⁺在强氧化剂的作用下被完全氧化成Fe³⁺，同时，Fe³⁺与OH-发生水解反应引发剧烈的聚合反应。在生产中除了按一定配比投料以及掌握好温度与压力外，聚合反应时间的长短主要取决于反应釜内的液相(酸洗液)与气相(氧气)接触的方式和接触强度。传统的混合接触方式是在反应釜上装一套搅拌装置，氧气从斧底加入，搅拌棒不停旋转，加强氧气在上升的过程中不停与酸液接触氧化，使酸液中的二价铁离子与氧气接触氧化为三价铁离子。这种接触氧化方式有个缺陷：就是氧气在上升过程中总有一部分氧气没有充分利用完，就上升到反应釜顶部的封头空间，要想使这部分纯氧再次从斧底再上升，比较困难。这样不但浪费了纯氧，还延长了聚合反应时间，设备效率较低。

技术实现要素：

本实用新型针对上述的问题，设计了一种铁盐净水剂的高效生产装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为，本实用新型提供一种铁盐净水剂的高效生产装置，包括用于承装液体并提供反应环境的反应塔、循环泵以及设置在反应塔上部的射流器，所述反应塔的上部从左至右依次设置有余氧出口、安装口、进料口、催化剂进口以及射流器安装孔，所述反应塔的底部设置有循环液出口，所述射流器包括下壳体以及设置在下壳体上部并通过螺栓与下壳体固定连接的上壳体，所述下壳体的内部设置有设置在上壳体与下壳体之间的喷咀，所述喷咀包括设置在下壳体内部的支撑壳体以及设置在上壳体内部的喷嘴，所述支撑壳体的侧面上设置有第一进氧口和第二进氧口，所述支撑壳体的底部设置有混合管，所述喷嘴的上部设置有循环液进口；所述安装口上设置有除静电防爆机构。

作为优选，所述上壳体和下壳体的结构与喷咀的外部结构相对应。

作为优选，所述混合管的长度为2000mm～2500mm，所述混合管的底部低于反应塔内液体液面的高度。

作为优选，所述喷咀为无规共聚聚丙烯材料。

作为优选，所述循环泵的一端通过输送管与循环液出口连接，另一端通过输送管与循环液进口连接。

作为优选，所述余氧出口通过输送管与第一进氧口连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于，

本实用新型体积小，重量轻，釜外占空间小，并采用独立单喷嘴机构的设计，不易阻塞，阻力小，循环泵配用功率较小；本实用新型还增加了混合管的长度，氧转移率较高，能由原来的40％提高到70％左右，除了增加混合管的长度可以提高氧转移效率之外，本实用新型所提到的射流器可以将气体切成直径非常小的小气泡；极大的缩短了产品的反应时间；也降低了生产过程所需用的能耗；并在安装口处安装了除静电防爆机构，可以大大降低反应塔的燃烧爆炸系数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的铁盐净水剂的高效生产装置的结构示意图；

图2为实施例1提供的射流器(除去混合管其余部分，并将该部分四分之一切除)的结构示意图；

图3为实施例1提供的射流器横向剖视图；

图4为实施例1提供的混合管(将其四分之一切除)的结构示意图；

以上各图中，1、反应塔；11、余氧出口；12、安装口；13、进料口；14、催化剂进口；15、射流器安装孔；16、循环液出口；17、反应液；2、循环泵；3、射流器；31、下壳体；311、第一进氧口；312、第二进氧口；32、上壳体；33、支撑壳体；34、喷嘴；341、循环液进口；35、负压空间；36、混合管；4、输送管；5、除静电防爆机构。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1，如图1所示，本实用新型提供了一种铁盐净水剂的高效生产装置，该生产装置主要包括三部分，分别是反应塔1、循环泵2和射流器3，反应塔1是用来给各反应物提供反应条件的场所或者说器皿，循环泵2则是使反应塔1内的液体进行循环输送，射流器3则是增大反应面积，从图中不难看出，该反应装置使氧气可以充分利用，缩短了反应时间，提高了设备效率；为了使上述各个部件能够完美的达到其效果，发明人对上述三个部件做了以下的设计，其中反应塔1的上部从左至右(该方向主要是依据图1所提出的)依次设置了余氧出口11、安装口12、进料口13、催化剂进口14以及射流器3安装孔15，安装口12、进料口13和催化剂进口14都是为了向反应塔1内部添加反应物所设置的，余氧出口11则是为了合理利用反应塔1内的氧气所设置的，在反应塔1内没有反应的氧气由于受到自身密度的问题，都会处在反应塔1的上部空间处，故发明人为了合理的利用该空间内的氧气，即在反应塔1的上部设置了余氧出口11，射流器3安装孔15，顾名思义则是用来安装射流器3所设置的安装孔，为了使反应塔1内的液体能够循环，故在反应塔1的底部设置了循环液出口16；为了提高氧气的利用率，缩短反应时间，发明人主要是对射流器3做出了大的改进，如图2、图3和图4所示，射流器3包括上壳体32和下壳体31，其上壳体32和下壳体31只是起到包裹支撑的作用，上壳体32和下壳体31之间是通过螺栓连接的，在上壳体32和下壳体31之间设置了喷咀，喷咀包括支撑壳体33和喷嘴34，从图中不难看出，喷嘴34只有一个，采用单喷嘴34的设计，有效的解决了阻塞和循环泵2所需功率大的问题，采用单喷嘴34的设计其阻力也相对较小，在支撑壳体33的侧面上设置了第一进氧口311和第二进氧口312，第一进氧口311主要是与余氧出口11相对应的为了将反应塔1内的氧气倒入射流器3的负压空间35(从图中可以看出，该负压空间35是指支撑壳体33和喷嘴34之间的剩余的空间)内，第二进氧口312则是向负压空间35补充氧气，该氧气主要是外界专门提供的氧气，在支撑壳体33的底部设置了混合管36，该混合管36主要是为了给液体与氧气提供反应的一个空间，在喷嘴34的上部设置了循环液进口341，该循环液进口341与循环泵2向连接，即反应塔1内的液体通过下部的循环液出口16流到循环泵2内，再由循环泵2输送到射流器3的循环液进口341内，最后液体有喷嘴34、混合管36到反应塔1的内部，即形成了回路，从而实现了液体与氧的充分反应时间和空间；酸液在循环泵作用下，不停地在塑料管道中流动磨擦而产生静电，反应塔内酸液在反应过程中产生氢气，同时，用的氧化剂还是纯氧，所以，一是釜内产生静电明火，就发生燃烧爆炸，为解决这一安全问题，优选了一种特殊材质(具有良好的导电性能，又有较强的耐酸耐碱性能)，将除静电防爆机构5安装在反应塔内(一般会将除静电防爆机构安装在反应液之内)，来提高反应塔的安全性。

发明人为了使本实用新型的效果更好，还做了以下的设计，

从图中不难看出，上壳体32和下壳体31的形状和结构是与喷咀的外部形状相对应的，完美的起到了支撑和包裹的作用；

本实用新型的混合管36的长度为2000mm～2500mm，优选2300mm，混合管36的长度相对于现有混合管36的长度是增加了很多的，其主要目的是为了增加液体与氧气的反应时间，在具体设置的时候，混合管36的底部主要是设置在反应塔1所呈液体液面的下部；

喷咀选用无规共聚聚丙烯材料，因为其具有良好的韧性好，强度高，加工性能优异，较高温度下抗蠕变性能好，并具有无规共聚聚丙烯特有的高透明性优点，可以将原有的耐温70℃提高到100℃左右，效果是非常好的；

循环液出口16与循环泵2之间是通过输送管4连接的，循环液进口341也是用输送管连接的，该输送管主要是用于传输反应液17；

余氧出口11通过输送管与第一进氧口311连接，该输送管则是用于输送氧气。

针对上述所述的铁盐净水剂的高效生产装置，简单的说一下其工作原理和效果，首先将各种反应物通过相应的进口输送到反应塔1内，则利用循环泵2将反应塔1的内的液体进行循环反应，已到达快速高效的反应效果和质量，循环泵2将反应塔1内的反应液17输送到喷咀中，再由单喷嘴34高效射出，在射出的同时负压空间35内会产生负压，即反应塔1内的氧气和外部的氧气分别通过第一进氧口311和第二进氧口312进入到负压空间35内，最后，氧气和反应液17进入到了混合管36内，因为发明人增加了混合管36的长度，故相应的增加了氧气和反应液17在混合管36内的反应时间，混合管36的底部也是处于反应液17的液面的下方的，也相应的增加反应效果和质量。

除了上述优势之外，本实用新型采用了单喷嘴34的设计，即扩大了对循环泵2的功率要求，故不用使用像以前那么高功率的循环泵2，使用单喷嘴34的设计结构简单不易损坏，维修方便快捷，大大的降低了成本。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。