板，13—引流管段热蒸汽进出口管，14一引流管保温夹套，15—引流管法兰，16—引流管，17—翅片管，18—吸入管，文丘里引射反应器19、分相器21、循环泵20，接管段22、收缩段23、喉管段24和扩散段25，螺纹段26、凸台段27和收缩段28。法兰体29和法兰凸缘30。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0034]如图2所示，黄磷脱砷系统主要包括文丘里引射反应器19、分相器21、循环泵20及相关的调节检测设备组成，其中文丘里引射反应器19是系统中主要的高速分散器和混合反应器。
[0035]如图1所示，文丘里引射反应器19包括:I 一双氧水进液管，2—进液管法兰，3—非标法兰，4一文丘里法兰，5—文丘里设备，6—锁紧螺母，7—高速射流喷嘴，8—文丘里段热蒸汽进出口管，9一文丘里保温夹套，10—扩散段管法兰，11 一翅片管与引流管16连接处，12—环板，13—引流管段热蒸汽进出口管，14一引流管保温夹套，15—引流管法兰，16—引流管，17—翅片管，18—吸入管。
[0036]如图4所示，本发明涉及的高速射流喷嘴7的示意图，它包括螺纹段26、凸台段27和收缩段28。
[0037]如图3所示，本发明涉及的文丘里引射反应器内文丘里设备5的示意图，包括接管段22、收缩段23、喉管段24和扩散段25。
[0038]如图5所示，本发明涉及的与喷嘴螺纹连接的非标法兰3的示意图，包括法兰体29和法兰凸缘30。
[0039]如图1所示，高速射流喷嘴7通过螺纹固定在文丘里非标法兰3的法兰凸缘30内，在高速射流喷嘴7的螺纹段26上放置有锁紧螺母6，用以实现高速射流喷嘴的自锁固定，高速射流喷嘴7的末端与喉管段24留有一定的间隙，大约为喷嘴直径的1.0倍；文丘里非标法兰3的另一侧焊接双氧水进液管1，进而由双氧水进液管I与进液管法兰2通过焊接进行连接。文丘里法兰4与文丘里设备5的接管段22通过焊接实现密封和连接，文丘里非标法兰3的法兰凸缘30的直径比接管段22的直径略小，二者之间的配合属于间隙配合，故将文丘里非标法兰3的法兰凸缘30伸入接管段22内，非标法兰3与文丘里法兰4通过螺栓连接并密封。文丘里保温夹套9 一端与文丘里设备5的喉管段通过焊接实现密封，另一端与扩散段管法兰10焊接密封；引流管保温夹套14 一端与文丘里引射反应器扩散管法兰10焊接密封，另一端与引流管法兰15焊接密封，两段保温夹套通过法兰进行连接，内部通入热蒸汽进行保温。扩散段25的扩散角α大小控制在4°?10°之间。引流管16安装在引流管保温夹套14内，一端与文丘里设备5通过法兰相连接，一端与引流管法兰15通过焊接进行连接。翅片管17通过焊接安装在引流管16内，距离引流管两端至少5?10cm。在双氧水进口管I前端管道和引流管16出口设置有监测仪器转子流量计和压力表，随时可监测工作流体的流量和压力，以便调节操作条件。
[0040]如图4所示，高速射流喷嘴可以根据实际工艺情况改变出口直径尺寸，实现设备的优化分析与应用。
[0041]如图4所示，文丘里非标法兰根据高速射流喷嘴的标准螺纹尺寸进行相应的加工制造，保证设备的对中性。
[0042]本发明的黄磷脱砷反应过程如下:
[0043]文丘里引射反应器前端的循环泵运行前，将配制好的双氧水和黄磷液体分别投入到分相器中，做好黄磷脱砷反应准备工作。
[0044]双氧水通过循环泵从双氧水进液管I流入，经过高速射流喷嘴7获得较高的动能，在卷吸作用和紊流扩散作用的影响下，在文丘里设备5的吸入室内形成负压区，将黄磷液体从吸入管18吸入文丘里引射反应器中。
[0045]在高速射流的双氧水冲击下，黄磷被充分分散化，并与双氧水实现传质传能作用，逐渐完成接触混合反应，实现脱砷的目的。
[0046]混合均匀后的双氧水和黄磷混合液体继续在扩散管和引流管中接触混合反应，最后从设备排出，流向下一个分离设备分散器。
[0047]实施例:在设备开始运行前，黄磷原产品在实验前的砷含量在360ppm左右，前期所用的喷嘴出口直径为6mm，实验需要7小时左右的循环反应才能将砷含量降低至1ppm以下。通过进一步的数值模拟计算分析和优化分析，将实际操作中的工作压力设置为0.3MPa，喷嘴出口直径改为10_，重新进行循环反应，每过半小时取一次样进行砷含量的测定，经过2.5小时的循环反应，就可以使砷含量降低至1ppm以下，显著提高了反应的效率，同时达到了工艺要求的产品质量。由此可知，此套黄磷脱砷装置在实际脱砷过程中起到了应有的除杂效果，可以运用到工程实践当中。
[0048]以上所述，仅是本发明的一种典型实施方式，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于黄磷脱砷的高效分散型文丘里引射反应器，其特征在于包括高速射流喷嘴、文丘里设备和保温夹套；高速射流喷嘴和文丘里设备连接端通过非标法兰和文丘里法兰进行连接和密封；保温夹套有文丘里保温夹套和引流管保温夹套，文丘里保温夹套上设置有文丘里段热蒸汽进出口管；引流管保温夹套上设置有引流管段热蒸汽进出口管，引流管保温夹套内设置有翅片管。
2.如权利要求1所述的反应器，其特征是所述的高速射流喷嘴包括螺纹段、凸台段和收缩段，螺纹段与非标法兰通过螺纹连接起来，由锁紧螺母实现喷嘴的自锁固定。
3.如权利要求1所述的反应器，其特征是所述的文丘里设备依次设置有接管段、收缩段、喉管段和扩散段；在接管段上设置有吸入管。
4.如权利要求1所述的反应器，其特征是文丘里引射反应器的高速射流喷嘴与文丘里筒体设备的中心线保持同轴心。
5.如权利要求3所述的反应器，其特征是吸入管与黄磷脱砷系统内的分相器底端相连。
【专利摘要】本发明涉及一种高效分散型文丘里引射反应器；包括高速射流喷嘴、文丘里设备和保温夹套；高速射流喷嘴和文丘里设备连接端通过非标法兰和文丘里法兰进行连接和密封；文丘里保温夹套上设置有文丘里段热蒸汽进出口管；引流管保温夹套上设置有引流管段热蒸汽进出口管，引流管保温夹套内设置有翅片管。双氧水通过喷嘴高速射出，在吸入室形成负压区，使含有杂质砷的黄磷液体经吸入管流入吸入室，在射流紊动作用下，黄磷被高效分散，二者随之在喉管内进行充分的接触混合反应，并沿着扩散管和引流管排出，外层保温夹套维持反应器处于合适的工作温度。通过循环泵的驱动，实现双氧水和黄磷连续不间断的接触混合反应，达到黄磷脱砷的最终目的。
【IPC分类】B01J8-08, B01J19-26, C01B25-047
【公开号】CN104549056
【申请号】CN201510032414
【发明人】王晓静, 那平, 唐磊, 江增, 许忠政
【申请人】天津大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月22日