一种臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置的制作方法

本实用新型属于水处理技术领域，制备聚合氯化铁的设备，特别涉及一种臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置。

背景技术：

目前，国内现有技术在钢材加工过程中，如钢材冷轧后或钢材表面涂装前，传统采用盐酸表面酸洗方法，做除油除锈处理，这种处理方法会形成大量含铁离子的酸性废水。针对这种酸性废水，常规做法是建设中和废水站，废水经处理后满足环保排放标准，实现达标排放。但这种处理方法造成了很大的浪费和环境污染。

技术实现要素：

本实用新型克服了上述存在的缺陷，目的是提供一种制备聚合氯化铁的反应装置，通过以经过预处理的钢铁盐酸酸洗废水为原料，采用臭氧为氧化剂制备聚合氯化铁，作为污水处理絮凝剂。

本实用新型臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置内容简述：

本实用新型臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置，其特征在于：是由：筒体、夹套、支脚、搅拌器电机、搅拌桨、臭氧布气管、臭氧进气口、尾气排气口、原料进料口、产品出料口、夹套进水口、夹套出水口、测温口和液位口组成，在筒体的外圆周设有夹套，筒体下部设有支脚，搅拌器电机设置在筒体的顶部，搅拌桨沿筒体的轴线方向设置，在搅拌桨的底端设有U型桨叶，环形的臭氧布气管设置在搅拌桨桨叶的上方与设置在筒体外部的臭氧进气口相连，尾气排气口及测温口分别设置在筒体上方搅拌器电机的两侧，原料进料口设置在筒体上部的一侧，产品出料口、夹套进水口设置在筒体的底部，夹套出水口设置在夹套上面，液位口设置在筒体的中部；

臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置的配套设施，是由：原料进料泵、产品出料泵、夹套水循环泵、臭氧发生器、液位计、温度计、控制器、加热器、夹套水槽、原料进料阀门、产品出料阀门、臭氧进气阀门、夹套进水阀门、夹套出水阀门和尾气排气阀组成，在原料进料泵上设有原料进料阀门与原料进料口连接，产品出料泵上设有产品出料阀门与产品出料口连接，夹套水循环泵上设有夹套进水阀门与夹套进水口连接，夹套水循环泵进水端与夹套水槽连接，同时夹套水槽通过夹套出水阀门与夹套出水口连接，臭氧发生器上设置臭氧进气阀门与臭氧进气口连接，尾气排气口上设有尾气排气阀，液位口连接液位计，温度计设置在接测温口内，加热器设置在夹套水槽中。

臭氧布气管表面均匀排布有微孔。

本实用新型臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置，用于在搅拌并恒温加热条件下，加入氧化剂臭氧对原料氯化铁溶液进行氧化聚合制备聚合氯化铁，具有结构设计合理、操作简单、生产效率高、稳定性好、成本低、工艺流程便捷、节约能源等特点，有利于工业化推广应用。

附图说明

图1是臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置结构示意图；

图2是臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置配套设施示意图；

图中：1是筒体、2是夹套、3是支脚、4是搅拌器电机、5是搅拌桨、6是臭氧布气管、7是臭氧进气口、8是尾气排气口、9是原料进料口、10是产品出料口、11是夹套进水口、12是夹套出水口、13是测温口、14是液位口、15是原料进料泵、16是产品出料泵、17是夹套水循环泵、18是臭氧发生器、19是液位计、20是温度计、21是控制器、22是加热器、23是夹套水槽、24是原料进料阀门、25是产品出料阀门、26是臭氧进气阀门、27是夹套进水阀门、28是夹套出水阀门、29是尾气排气阀。

具体实施方式

本实用新型臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置是这样实现的，下面结合附图做具体说明。

见图1，本实用新型臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置，是由：筒体1、夹套2、支脚3、搅拌器电机4、搅拌桨5、臭氧布气管6、臭氧进气口7、尾气排气口8、原料进料口9、产品出料口10、夹套进水口11、夹套出水口12、测温口13、液位口14组成，在筒体1的外圆周设有夹套2，筒体1下部设有支脚3，整体通过支脚3设置在地面上。搅拌器电机4设置在筒体1的顶部，搅拌桨5沿筒体1的轴线方向设置，在搅拌桨5的底端设有U型桨叶。环形的臭氧布气管6设置在搅拌桨5桨叶的上方，与设置在筒体1外部的臭氧进气口7相连，尾气排气口8及测温口13分别设置在筒体1上方搅拌器电机4的两侧。原料进料口9设置在筒体1上部的一侧，产品出料口10、夹套进水口11设置在筒体1的底部，夹套出水口12设置在夹套2上面，液位口14设置在筒体1中部。

见图2，臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置的配套设施是由：原料进料泵15、产品出料泵16、夹套水循环泵17、臭氧发生器18、液位计19、温度计20、控制器21、加热器22、夹套水槽23、原料进料阀门24、产品出料阀门25、臭氧进气阀门26、夹套进水阀门27、夹套出水阀门28和尾气排气阀29组成。

在原料进料泵15上设有原料进料阀门24与原料进料口9连接，产品出料泵16上设有产品出料阀门25与产品出料口10连接，夹套水循环泵17上设有夹套进水阀门27与夹套进水口11连接，夹套水循环泵17进水端与夹套水槽23连接，同时夹套水槽23通过夹套出水阀门28与夹套出水口12连接。臭氧发生器18上设置臭氧进气阀门26与臭氧进气口7连接，尾气排气口8上设有尾气排气阀29。液位口14连接液位计19，温度计20设置在接测温口13内，设有控制器21，各仪表测得数据反馈到控制器21，加热器22设置在夹套水槽23中。

实施例

本实施例为小批量工业生产用。臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置结构为：筒体1外部包裹有夹套2，整体通过支脚3安装在地面，支脚3上设有地脚起固定作用。筒体1正上方设置有搅拌器电机4，搅拌桨5沿筒体1的轴线方向设置，U型桨叶设置在搅拌桨5的最下端。臭氧布气管6为环型，设置在搅拌桨5的桨叶上方，并且与筒体外端的臭氧进气口7相连，筒体1上方在搅拌器电机4的侧边设置有尾气排气口8。筒体1上方侧面设置有原料进料口9，筒体1正下方设置有产品出料口10。筒体1下方产品出料口11的侧边设置有夹套进水口11，夹套2上方侧面设置有夹套出水口12。筒体1上方在搅拌器电机4的侧边设置有测温口13，筒体1中部侧面设置有液位口14。所述反应装置配套有原料进料泵15，通过原料进料阀门24接原料进料口9，产品出料泵16，通过产品出料阀门25接产品出料口10，夹套水循环泵17，通过夹套进水阀门27接夹套进水口11，夹套循环水泵17进水端接夹套水槽23，夹套水槽23同时通过夹套出水阀门28接夹套出水口12。配套臭氧发生器18通过臭氧进气阀门26接臭氧进气口7，尾气排气阀29接尾气排气口8。液位计19接液位口14，温度计20接测温口13，各仪表测得数据反馈到控制器21，加热器22设置在夹套水槽23中。

本实施例中，臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置筒体直径为2000mm，筒体高度为3000mm，物料装填高度为1600mm，每批次生产量为5m³，生产时间为60min，搅拌桨5转速设为500rpm，反应温度为52℃，臭氧投加量为4kg。

生产分批次进行，每批次生产过程中物料装填体积为筒体1容积的40%~60%，优选为50%，每批次生产时间为30min~120min，优选为60min，反应温度为48℃~62℃，优选为50℃，搅拌桨转速为300rpm~1500rpm，优选为500rpm，臭氧投加量为反应物料量的0.3~1.5kg/m³，优选为0.8kg/ m³。

气体氧化反应制备聚合氯化铁的反应装置运行由控制器21控制，液位计19和温度计20为控制系统传感器，其测得数据实时反馈到控制器21。原料进料泵15、产品出料泵16、夹套水循环泵17、臭氧发生器18、加热器22、原料进料阀门24、产品出料阀门25、臭氧进气阀门26、夹套进水阀门27、夹套出水阀门28和尾气排气阀29为控制系统的执行机构。

控制系统分为工艺时序控制和工艺温度控制两部分。对于工艺时序控制，每一生产批次开始时，原料进料泵15、原料进料阀门24、尾气排气阀29打开，直至筒体1内物料液位达到设定值，然后原料进料泵15、原料进料阀门24关闭，搅拌器电机4、臭氧发生器18启动，臭氧进气阀门26打开，直至到达预设的反应时间，然后搅拌器电机4、臭氧发生器18、臭氧进气阀门26关闭，产品出料泵16、产品出料阀门25打开，直至产品全部排出筒体1，产品出料泵16、产品出料阀门25关闭，该生产批次结束。对于工艺温度控制，温度计20所测得数据实时反馈到控制器21，与预设的参考值进行比较，根据其差值计算出控制量，以控制加热器22、夹套水循环泵17、夹套进水阀门27、夹套出水阀门28动作。

气体氧化反应制备聚合氯化铁的反应装置加热方式为夹套水浴加热，夹套水在夹套水槽23中由加热器22进行加热，并以下进上出的方式通过夹套水循环泵17在夹套中循环。

臭氧布气管6设置在搅拌桨5桨叶的上方，臭氧布气管6表面均匀排布有微孔，以供臭氧逸出，并与物料充分混合。

本实用新型臭氧氧化聚合制备聚合氯化铁的反应装置，用于在搅拌并恒温加热条件下，加入氧化剂臭氧对原料氯化铁溶液进行氧化聚合制备聚合氯化铁，具有结构设计合理、操作简单、生产效率高、稳定性好、成本低、工艺流程便捷、节约能源等特点，有利于工业化推广应用。