专利名称：聚合硫酸铁循环喷射反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于聚合硫酸铁生产的内(外)置式喷射反应器，属于化工反应器的技术领域。
聚合硫酸铁是一种高效、廉价、低能耗的优良净水剂新品种，国际上首先在日本问世，国内自八十年代初迅速发展，生产厂家及产量日益增多。而搅拌式反应釜是国内外常用的用于生产聚合硫酸铁的装置，搅拌式反应釜结构复杂，材质要求严，需特殊不锈钢数量大，因而成本高；由于该反应釜是以高速搅拌器使氧气分散于反应液中，故限制了反应釜的大型化，目前，广泛使用的是1立方米容积的反应釜；另外该反应釜在生产聚合硫酸铁时催化剂的消耗量较大。
本实用新型的目的是提出一种成本低、操作方便、用于生产聚合硫酸铁的循环喷射反应器。
本实用新型采用由喷射器、泵(10)、容器(7)以及外围管道组成的闭路循环工作结构，其分散混合装置主要由容器(7)、泵(10)、喷射器、催化剂计量罐(9)所组成，其中喷射器是由喷嘴(4)、吸入室(5)、喉管(6)所组成，开有孔的吸入室(5)置于喷嘴(4)的下部，喉管(6)置于吸入室的下部。内置式循环喷射反应器安装在容器(7)的内部，其喉管(6)浸入反应液中，而吸入室(5)仍处于气相中。容器(7)为密闭式，在其底部开有出口(8)，顶部开有进料口(1)、接口(2)、进气口(3)，在容器(7)的外部装有换热装置，它可以是由混凝土制成的夹套包在其外部或在容器(7)的内部安装内部盘管，也可以在外围管道上安装换热器。泵(10)的出口通过管子与喷射器的喷嘴(4)相连，泵(10)的入口通过管子与容器(7)的出口(8)相连接。催化剂计量罐(9)可置于该段管子上，当泵(10)启动后，反应液从容器(7)出口(8)进入泵(10)，同时催化剂也随之进入泵(10)，再由泵(10)将反应液打入喷射器，并从喉管(6)进入容器(7)，从而形成循环。在反应液循环时，由于高速液体射流的引射作用，吸入进气口(3)供给的氧气，在喷射器内急剧混合、分散以至乳化，FeSO4就这样在催化剂的作用下，与氧气发生反应生成Fe2(SO4)3并水解、聚合，最终生产出聚合硫酸铁。由于反应液循环时对催化剂计量罐(9)内的催化剂有抽吸作用，故催化剂计量罐(9)的高度可以做得很低，以便于安装和使用。外置式循环喷射反应器的喷射器安装在容器(7)的外部上方，进气口(3)直接与吸入室(5)的开口相连接，由泵(10)、喷射器、容器(7)以及管子形成循环，它的其它结构和原理过程与前述的内置式喷射反应器类同。
本实用新型采用喷射器一循环泵组合取代了常用的高速搅拌装置，具有可靠性高，不易损坏，分散能力大大优于机械搅拌装置的优点，另外，它可将未被液体吸收的氧气，未反应的催化剂气体重新吸入喷射器，再次进入反应，这样减小了环境污染、减少了用量；由于本实用新型对容器(7)的形状、结构无特殊要求，故造价低廉；本实用新型的容积不受限制，只需增加循环泵的扬量，即可大型化，因此可改变万吨级生产装置需要反应器多台的状况，这样，占地面积小、节省人工、便于操作、降低了成本。本实用新型还可用于与较难溶气体的吸收、脱吸有关的其它的化学或物理过程。
图1为内置式循环喷射反应器的结构示意图。
图2为喷射器结构示意图。
本实用新型生产聚合硫酸铁为间歇式生产，它可以这样来实施以生产1000吨／年聚合硫酸铁为例，泵(10)采用10～15M3／h的耐蚀泵，喷射器采用敝开式耐蚀喷射器，容器(7)采用带夹套的搪瓷容器，顶部开有接口(2)、进料口(1)、进气口(3)，底部开有出口(8)，催化剂计量罐采用耐蚀材料制成，喷射器、泵(10)、催化剂计量罐之间采用耐蚀管子连接，内置式喷射器置于容器(7)内，喉管(6)浸入反应液中，容器(7)的出口(8)与泵(10)的入口相连，泵(10)的出口与容器(7)的接口相连，并在连接泵(10)的出口与容器(7)的接口之间的耐蚀管子上开有出料口(11)。
权利要求1.一种用于聚合硫酸铁生产的设备，由化学反应容器和分散混合装置所组成，其特征在于该设备采用闭路循环的工作结构，分散混合装置采用喷射器、泵(10)和外围管道所组成的循环机构，该装置主要由容器(7)、泵(10)、喷射器、催化剂计量罐(9)所组成，内置式喷射器位于容器(7)内的上部，喉管(6)的下部放在反应液中，吸入室位于容器(7)的气相中，外置式喷射器位于容器(7)外的上部，喉管(6)伸入容器(7)内，吸入室(5)直接与进气口(3)相连接，泵(10)的进口与容器(7)的出口(9)，通过管道相连接，泵(10)的出口与喷射器中的喷嘴(4)通过管道相连接，出料口(11)位于泵(10)的出口处，催化剂计量罐(9)位于泵(10)的进口处。
2.根据权利要求1所述的聚合硫酸铁循环喷射反应器，其特征在于所述的喷射器由喷嘴(4)、吸入室(5)、喉管(6)所组成，吸入室(5)置于喷嘴(4)的下部，喉管(6)置于吸入室的下部。
3.根据权利要求1或2所述的聚合硫酸铁循环喷射反应器，其特征在于容器(7)的顶部设有接口(2)、进料口(1)和进气口(3)，容器(7)的下部设有出口(8)，容器(7)本身采用带有换热装置的由非金属耐酸材料制成的容器。
专利摘要一种用于生产聚合硫酸铁的循环喷射反应器属于化工反应器技术领域。它是由泵、喷射器、容器、催化剂计量罐组成，其特征是泵的出口由耐蚀管与喷射器的喷嘴相连，泵的入口由耐蚀管与容器的出口相连，吸入室处于气相中，喉管浸入反应液中，催化剂计量罐安装在泵的入口处，它可取代目前聚合硫酸铁生产的搅拌式反应釜并可广泛用于较难溶气体的吸收、脱吸有关的其它化学或物理过程。
文档编号C01G49/14GK2045381SQ8921124
公开日1989年10月4日 申请日期1989年3月24日 优先权日1989年3月24日
发明者周良型 申请人:周良型