专利名称：反应釜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化学反应设备，特别是一种应用于制备二氧化氯气体 的反应釜。
背景技术：
二氧化氯作为一种新型消毒氧化剂，在发达国家已得到了广泛应用，是一 种代替液氯的优良消毒氧化剂。我国的部分水厂也开始使用二氧化氯代替液氯 对自来水进行消毒处理。目前，制备二氧化氯的方法主要是通过几种液体原料 在反应釜内的负压环境下发生化学反应来生成二氧化氯气体，如何提高反应效 率，降低原料消耗，获得比较高的二氧化氯转换率和二氧化氯气体浓度，是目 前大规模推广二氧化氯消毒应用必须解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种二氧化氯转换 率高的反应釜。
本实用新型的技术方案是反应釜，其包括反应釜本体，反应釜本体上部 设有气体出口、液体原料入口和防爆口，反应釜本体底部设有排液口；反应釜 本体内部设有多层曝气装置，所述曝气装置包括曝气旋流板本体，该曝气旋流 板本体上设有旋流槽，旋流槽按顺时针方向和逆时针方向逐层设置，该旋流槽一端为投料区，另一端为出料区，在出料区附近，曝气旋流板本体上设有出料 孔，该出料孔与下层旋流槽的投料区相通，所述旋流槽内设有曝气管，该曝气 管上开有多个曝气孔，所述曝气管与设在反应釜本体底部的进气口相连。
优选的是，所述曝气旋流板本体为螺旋型结构。
所述旋流槽的槽壁上设有多个气流通道孔。
所述曝气装置一侧设有排液管，该排液管与旋流槽相通，与排液管相应的 反应釜本体上设有排液口。
所述防爆口的控制阀为重力控制阀。
本实用新型与同类产品相比，其特有的多层旋流曝气设计使化学反应更充 分，反应效率和反应得物转换率更高，安全保护机制更完善。
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为图1中A-A向剖视图； 图3为图1中B-B向剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为反应釜的结构示意图，反应釜7上部设有气体出口 1、液体原料入口 3和防爆口2，反应釜7底部设有进气口 IO和排液口 11、 12;反应釜7内部设 有多层曝气装置，所述曝气装置包括螺旋型的曝气旋流板4、 5，所述曝气旋流板4、 5上设有旋流槽19，该旋流槽19按顺时针方向和逆时针方向逐层设置， 即相邻层曝气装置上的旋流槽19旋转方向相反，旋流槽19 一端为投料区14、 16，另一端为出料区，在出料区附近，曝气旋流板本体上设有出料孔15、 17， 出料孔与下层旋流槽的投料区相通，所述旋流槽19内设有曝气管6，该曝气管 6上开有多个曝气孔13，所述曝气管6与进气口 IO相连；当反应釜工作时，热 空气不断地从进气口 10中输送到各层曝气装置的曝气管6中。
本实用新型反应釜工作时，液体原料通过管道从反应釜上方的液体原料入 口 3送入反应釜中，首先落到按顺时针方向旋转的曝气旋流板4的投料区14， 曝气旋流板4的结构如图2所示，曝气旋流板4上设有螺旋型旋流槽19，投料 区14在旋流槽19的一端，该端位于曝气旋流板4的边缘；曝气管6布设在旋 流槽19底部中央，曝气管6呈螺旋型从曝气旋流板4的边缘延伸至曝气旋流板 4的中央，曝气管6上开有若干曝气孔13;曝气旋流板4中央开有圆形出料孔 15，出料孔壁上有一段锯齿状弧形壁为下料通道20;旋流槽壁18上开有垂直的 气流通道孔21，优选气流通道孔为4个，其均匀分布在旋流槽壁18上；曝气旋 流板4的边缘设有排液管22,排液管22与旋流槽19相通，与排液管相应的反 应釜本体上设有排液口，该排液口由排液阀9控制。
液体原料落到曝气旋流板4的投料区14后，沿旋流槽19的顺时针旋转方 向由旋流板边缘向中央流动，形成顺时针旋流；在液体原料旋流过程中，曝气 管6内的热空气从曝气孔13中喷出，对旋流槽19中的液体原料进行曝气，反 应所得的气体产物从气流通道孔21导向反应釜气体出口；液体旋流到曝气旋流 板4中央后，通过下料通道20的锯齿状缝隙从出料孔15，落到下一层按逆时针方向旋转的曝气旋流板5的投料区16。
曝气旋流板5的结构如图3所示，曝气旋流板5上设有螺旋型旋流槽19， 投料区16在旋流槽19的一端，该端位于曝气旋流板5的中央，出料区在旋流 槽19的另一端，该端位于曝气旋流板5的边缘，旋流槽19的出料区端设有方 形出料孔17，出料孔壁上设有一段锯齿状弧形壁为下料通道20;曝气管6布设 在旋流槽19底部中央，曝气管6呈螺旋型从曝气旋流板4的中央延伸至曝气旋 流板4的边缘，曝气管6上开有若干曝气孔13;旋流槽壁18上开有垂直的气流 通道孔21，优选气体通道孔为4个，均匀分布旋流槽壁18上；曝气旋流板5 的边缘设有排液管22，排液管22与旋流槽19相通，与排液管相应的反应釜本 体上设有排液口，该排液口由排液阀9控制。
液体原料落到曝气旋流板5的投料区16后，沿旋流槽19的逆时针旋转方 向由旋流板中央向边缘流动，形成顺时针旋流；在液体原料旋流过程中，曝气 管6内的热空气从曝气孔13中喷出，对旋流槽19中的液体原料进行曝气，反 应所得的气体产物从气流通道孔21导向反应釜气体出口；液体旋流到曝气旋流 板5边缘后，通过下料通道20的锯齿状缝隙从出料孔17，落到下一层按顺时针 方向旋转的曝气旋流板的投料区。
液体原料在从上向下流动不断形成旋流的过程中被均匀的混合，并进行反 应。在本实用新型的反应釜中，液体原料从上至下经过所有曝气旋流板的时间 》120分钟，能够确保化学反应充分进行，获得最大转换率。
本实用新型设置曝气管的目的是1、均匀分布在每层曝气旋流板上的曝气 孔13可使整个反应釜中的温度均衡一致，使化学反应在最佳温度下进行，从而获得最佳的反应效率；2、曝气产生的热气流将反应所得的气体产物向上吹，经
气流通道孔21从反应釜顶部的气体出口 1由管道导出。
本实用新型的反应容器底部设有排液阀11，反应残液由此排出反应釜。 本实用新型的反应釜设有多重保护机制，以避免意外情况出现时酿成恶性
事故-
1、 曝气产生的热气流向上吹出气体反应产物，经气体出口由管道导出反应 容器，避免了气体反应产物因大量堆积在容器内或浓度过高导致事故；
2、 反应釜顶部设置的防爆口2的控制阀为重力阀门。反应釜内的化学反应 在负压下进行，当反应釜内部环境为负压环境时防爆口 2的重力阀门处于关闭 状态， 一旦反应釜中不是负压环境时，防爆口 2将在重力作用下自动开启，将 反应釜中气体产物排出，以避免气体产物过多或浓度过髙而发生事故。
3、 每层旋流板一侧设有排液管22，排液管22由排液阀9控制开关，当需 要紧急停机时，配合反应釜底部的排液阀11，可迅速排空整个容器内的液体反 应原料，而不再产生气体反应物。
4、 反应釜底部设有紧急排液阀12，由UPS不间断电源供电，反应釜正常 工作时此阀门处于关闭状态。如果出现突然停电或断电情况，紧急排液阀12将 在UPS电源的驱动下自动打开，排空反应釜内的液体原料，以免继续产生气体 反应产物造成事故。
实施例1
将99%浓度的固体氯酸钠与50%浓度的过氧化氢配制为氯酸钠混合液装入 氯酸钠计量槽，将98 %浓度的浓硫酸稀释为75 %浓度的稀硫酸装入硫酸计量槽；由计量泵按摩尔比硫酸氯酸钠过氧化氢=1.9: 1.9: 0.9连续向文氏管混合 器投料，两种溶液进入混合器前加热至56"C，空气进入混合器前加热至56-C。
硫酸、氯酸钠混合液和空气在文氏管混合器中混合成雾状气液混合物，然后进 入气液分离器进行气液分离，分离后的反应液进入反应釜经多层旋流曝气旋流
板发生反应产生二氧化氯气体，反应釜中旋流曝气时间^120分钟。经测试，二 氧化氯气体纯度为95 % ，氯酸钠转化为二氧化氯气体的转化率为95 % 。 实施例2
将99%浓度的固体氯酸钠与50%浓度的过氧化氢配制为氯酸钠混合液装入 氯酸钠计量槽，将98%浓度的浓硫酸加水稀释为70%浓度的稀硫酸装入硫酸计 量槽；由计量泵按摩尔比硫酸氯酸钠过氧化氢=2: 2: 1连续向文氏管混合 器投料，两种溶液进入混合器前加热至6(TC,空气进入混合器前加热至6(TC。 硫酸、氯酸钠混合液和空气在文氏管混合器中混合成雾状气液混合物，然后进 入气液分离器进行气液分离，分离后的反应液进入反应釜经多层旋流曝气旋流 板发生反应产生二氧化氯气体，反应釜中旋流曝气时间》120分钟。经测试，二 氧化氯气体纯度为95%，氯酸钠转化为二氧化氯气体的转化率为95%。
实施例3
将99%浓度的固体氯酸钠与50%浓度的过氧化氢配制为氯酸钠混合液装入 氯酸钠计量槽，将98%浓度的浓硫酸加水稀释为70%浓度的稀硫酸装入硫酸计 量槽；由计量泵按摩尔比硫酸氯酸钠过氧化氢=2.1: 2.1: 1.1连续向文氏 管混合器投料，两种溶液进入混合器前加热至64'C，空气进入混合器前加热至 64°C。硫酸、氯酸钠混合液和空气在文氏管混合器中混合成 状气液混合物，然后进入气液分离器进行气液分离，分离后的反应液进入反应釜经多层旋流曝 气旋流板发生反应而产生二氧化氯气体，反应釜中旋流曝气时间^120分钟。经
测试，二氧化氯气体纯度为95%，氯酸钠转化为二氧化氯气体的转化率为95%。
权利要求1.一种反应釜，其包括反应釜本体，反应釜本体上部设有气体出口、液体原料入口和防爆口，反应釜本体底部设有排液口；其特征在于反应釜本体内部设有多层曝气装置，所述曝气装置包括曝气旋流板本体，该曝气旋流板本体上设有旋流槽，旋流槽按顺时针方向和逆时针方向逐层设置，该旋流槽一端为投料区，另一端为出料区，在出料区附近，曝气旋流板本体上设有出料孔，该出料孔与下层旋流槽的投料区相通，所述旋流槽内设有曝气管，该曝气管上开有多个曝气孔，所述曝气管与设在反应釜本体底部的进气口相连。
2. 根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于所述曝气旋流板本体为螺旋 型结构。
3. 根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于所述旋流槽的槽壁上设有多 个气流通道孔。
4. 根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于所述曝气装置一侧设有排液 管，该排液管与旋流槽相通，与排液管相应的反应釜本体上设有排液口。
5. 根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于所述防爆口的控制阀为重力
专利摘要本实用新型公开了一种反应釜，其包括反应釜本体，反应釜本体上部设有气体出口、液体原料入口和防爆口，反应釜本体底部设有排液口；反应釜本体内部设有多层曝气装置，所述曝气装置包括曝气旋流板本体，该曝气旋流板本体上设有旋流槽，旋流槽按顺时针方向和逆时针方向逐层设置，该旋流槽一端为投料区，另一端为出料区，在出料区附近，曝气旋流板本体上设有出料孔，该出料孔与下层旋流槽的投料区相通，所述旋流槽内设有曝气管，该曝气管上开有多个曝气孔，所述曝气管与设在反应釜本体底部的进气口相连。本实用新型与同类产品相比，其特有的多层旋流曝气设计使化学反应更充分，反应效率和反应得物转换率更高，安全保护机制更完善。
文档编号B01J19/00GK201431878SQ20092015776
公开日2010年3月31日 申请日期2009年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者峰 易, 邱密雄 申请人:邱密雄;易 峰