一种三相流化床反应分离一体化装置的制作方法

本实用新型涉及一种三相流化床反应分离一体化装置，属于化学反应器及其产物分离技术领域。

背景技术：

化学反应过程都会产生一种或几种产物，为了使产物分离，必须进行过滤或结晶等二次处理。因此，存在工艺流程单元多、占地面积大、衔接管道和泵的磨损积垢等问题。

公开号为 101352671、1278453 及 2587488 的专利，对传统的搅拌反应设备进行了 改进，试图在搅拌器中实现反应与固液分离一体化操作，也取得了一定的成果，但是能耗较高并且分离效率不高。

相宏伟采用内部过滤器单元的固液分离法，随时间流逝，沉积在滤器单元上的固体颗粒会造成堵塞，并且分离时间较长，设备庞大。邢卫红等将反应器内的产物送到膜分离器实现产物分离，虽然此分离方法简单分离效率较高，但是成本相对也较高，不易实现工业化。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种三相流化床反应分离一体化装置，包括进料口1、排气口2、三相流化床反应器3、CO2进气口4、输液管5、固液分离装置10，出风口6、固液分离塞7、排料口8、排液口9，三相流化床反应器3的顶部设有进料口1、排气口2，底部设有CO2进气口4，输液管5一端插入到三相流化床反应器3底部，另一端与固液分离装置10连通，固液分离装置10上面设有出风口6，下端设有排液口9，固液分离装置10中间设有倾斜放置的固液分离塞7，固液分离塞7的一端设有排料口8，进料口1、排气口2、CO2进气口4处均设有阀门。

优选的，本实用新型所述固液分离塞7的倾斜角度为30°。

优选的，本实用新型所述固液分离塞7为两层结构，上层为颗粒过滤层，下层微孔过滤网。

本实用新型所述装置的使用过程为：反应原料由进料口1送入三相流化床反应器3，并关闭进料口1，并以一定速率通入反应气体，待充分反应后，关闭排气口2，加大通气速率，将反应产物通过输液管5输入到固液分离装置10中，然后通过固液分离塞7，固体通过排料管8排出，液体通过下端排液管9排出。

本实用新型的有益效果为：

（1）反应区与固液分离区一体化，装置结构简单紧凑，体积小，易于控制。

（2）反应区采用三相流化床，底部通入空气使液相固相流化起来，使原料充分接触，反应充分。

（3）分离区设有颗粒过滤，微孔过滤等组件，固液分离效率高，过滤组件倾斜30°，使固体更容易排出。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

图中：1-进料口；2-排气口；3-三相流化床反应器；4-CO2进气口；5-输液管；6-出风口；7-固液分离塞；8-排料管；9-排液管；10-固液分离装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容。

实施例1

一种三相流化床反应分离一体化装置，包括进料口1、排气口2、三相流化床反应器3、CO2进气口4、输液管5、固液分离装置10，出风口6、固液分离塞7、排料口8、排液口9，三相流化床反应器3的顶部设有进料口1、排气口2，底部设有CO2进气口4，输液管5一端插入到三相流化床反应器3底部，另一端与固液分离装置10连通，固液分离装置10上面设有出风口6，下端设有排液口9，固液分离装置10中间设有倾斜放置的固液分离塞7，倾斜角度为30°，固液分离塞7的一端设有排料口8，进料口1、排气口2、CO2进气口4处均设有阀门，如图1所示。

本实施例所述固液分离塞7为两层结构，上层为颗粒过滤层，下层微孔过滤网。

具体使用过程：称取5.000g磷石膏，与25%的氨水15ml和去离子水50ml混合，通过进料口1放入三相流化床反应器3并关闭进料口1，与此同时，从三相流化床底部的CO2进气口4以150ml/min的速率通入质量分数为20%的CO2，使反应原料充分接触反应，充分反应1个小时后，关闭排气口2加大通气速率至350ml/min使气体将反应产物压入输液管中输入固液分离装置10中，气体从出风口6排出，固液经过固液分离塞7分离后，3.9003g固相产物碳酸钙由排料口8排出，0.0563mol/L液相产物硫酸铵由底部排液口9排出，经国标法测定后固相产物碳酸钙纯度为86.2%。