專利名稱：一種氣液連續(xù)化生產或處理設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種連續(xù)化工生產或處理設備，特別涉及有氣液兩相反應的化工生產或處理設備。
背景技術：
煉油廠或化工廠排出的含硫廢水中主要含有H2S，硫醇和硫酮等成分，不但氣味難聞，而且有較大的毒性。工業(yè)上現有的連續(xù)處理方法主要是采用塑料鮑爾環(huán)形成填料層4，液體酞箐磺酸鈷作催化劑，通過鼓風空氣1氧化將含硫廢水2中的有機硫化物轉化成硫磺，由底部的排出口3排出，具體裝置結構見附圖1。其存在的問題是填料塔的體積龐大，且反應效率不高。為提高氣液反應的反應效率，實際操作中鼓入的空氣量很大，導致尾氣排放量大，尾氣中未反應完的有機硫化物、H2S等，還需要通過尾氣排出口5排入總廠廢氣管網進行二次處理。
實用新型內容本實用新型針對現有技術中的不足，提出一種氣液連續(xù)化生產或處理設備，特別適合于煉廠、化工廠含硫廢水的處理。
本實用新型的具體實施方案是一種氣液連續(xù)化生產或處理設備，主要由一個剪切均化機6和填料柱11串接而成；剪切均化機6分別設立有氣體進料管1和液體進料管2，進料管口的位置應保證物料從均化機的軸向吸入；均化機6的物料出口10位于均化機的頂部，以確保物料徑向出料。氣、液原料先分別同時進入剪切均化機，發(fā)生瞬間混合反應后，隨即進入填料柱11進一步反應，最終完成反應過程。
其中的剪切均化機內部核心元件是一對互相嚙合的轉子8和定子7，轉、定子周邊均開有相同數量的細長切口；工作腔內傳動軸采用懸臂式，傳動軸與電機相連接。當轉子8高速旋轉時，產生很大的離心力，使由轉子軸向吸入的物料從轉子的細長切口中噴出，形成徑向出料。通過轉子的高速旋轉所產生的高切線速度和高頻機械效應產生強大動能，使物料在定、轉子有限的空間內受到強烈的液力剪切、離子擠壓和湍流等綜合作用，使兩相在瞬間均勻分散。本實用新型所述的均化機可以由市場上直接購置，為實現連續(xù)反應，優(yōu)選管線式高剪切分散均化機，其轉子轉速130～3000rpm，優(yōu)選1200～2200rpm。
為獲得更佳的反應效果，進一步提出，均化機設立一個統一的進料口，氣體進料管和液體進料管采用套管的形式，其中的液體進料管管口與均化機的進料口直接對接；氣體進料管管口插入均化機，其管口距均化機內轉子距離5～80mm。
填料柱的高度本實用新型沒有特別的限定，需根據實際生產確定，可以是一段填料柱，也可以是多段填料柱串聯，當多段填料柱串聯時，為保證物料有足夠的推進動力，可以在填料柱與填料柱之間增加一個或多個擠出泵。填料柱中可以添加各種形式的填料，如瓷環(huán)、金屬或塑料矩鞍環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)；金屬或塑料孔板、刺板、網板及金屬網、波紋板、河卵石、固體顆粒催化劑等。
同時，為保證反應按既定配料比順利完成，要求氣體進料管口壓力大于液體進料管口壓力，液體進料管口壓力應大于均化機物料出口壓力，三者之間的壓差為0.05～0.6MPa。
另外，需要特別指出的是，針對含硫污水這種具有腐蝕性且氣味較大的處理，本實用新型建議管線式高剪切分散均化機的傳動軸與電機采取磁力連接，以減少氣體泄露。
除了含硫污水的處理，本實用新型還可用于各種類型的反應，如異丁烯和對甲酚的加成等，根據反應的不同，本實用新型還進一步提出在均化機6和或填料柱11外部設冷卻或加熱夾套。
本實用新型中，由于采用了剪切均化機與填料柱串聯的結構，使氣液物料得到了高效的接觸和反應，從而與現有技術相比，采用工業(yè)壓縮風，氧氣進料量減少了2/3；同時，生成的尾氣可直接放空，完全達到國家允許的排放標準，不需要尾氣的二次處理過程，單位時間含硫污水處理量可以提高1倍以上。


圖1現有技術中含硫污水的處理設備結構示意圖圖2本實用新型提出的處理設備結構示意圖具體實施方式
實施例1
蘭州綠野化工公司在生產二烷基二硫代磷酸鋅的過程中，接反應器的抽風機排水口，真空泵出水口以及離心機排出含硫污水約1.5噸/小時，內含未參加反應的五硫化二磷，硫化氫及其它有機含硫化合物，進入裝置處理前添加一定量的酞箐磺化鈷氧化催化劑及助催劑。
采用附圖2的設備結構，氣體進料管1和液體進料管2采用套管的形式；均化機6的傳動軸通過磁力連接9與電機相連，以減少氣體泄露。
按規(guī)定配料比，壓力為0.5MPa的空氣經氣體進料管1進入剪切均化機6(弗魯克流體機械制造有限公司生產的管線式高剪切分散乳化機FDM1型)的反應腔，同時，壓力為0.45MPa的含硫廢水和經液體進料管2進入剪切均化機6的反應腔，反應腔內的轉子8在電機的帶動下，以1200rpm的速度轉動，氣、液原料在定子7轉子8之間被瞬間混合均勻，從切口中噴出；并由位于均化機頂部的物料出口10流出；隨后進入由4組串聯的填料柱11內繼續(xù)反應，每組填料柱的高度為2m，填料層4為塑料鮑爾環(huán)填充，每組填料柱之間設有連接管12，兩組填料柱與兩組填料柱之間串接一齒輪泵13以增加動力。反應產物14直接進入沉降罐析出硫磺回收。
處理結果表明尾氣內硫化氫含量＜50ppm/m3，完全能夠達到國家要求的排放標準，可以直接排空；回收硫磺后的排放水內，硫化物(SS)含量＜400mg/l，也能達到國家要求的排放標準，可以直接排入下水。
對比例1處理與實施例1相同的含硫污水。采用附圖1的設備結構，通過吸收塔(Φ1500×6500mm)進行處理。鼓風機送空氣由塔底處的氣體進料口1進入；離心泵將分油、除渣后的含硫污水由塔上部的液體進料口2送入；塔中部由Φ35mm瓷環(huán)填充形成填料層4，以造成下行的含硫污水與上行的空氣中氧充分接觸。含硫污水中反應前已加入了酞箐磺化鈷氧化催化劑及助催劑，含硫污水中硫化物被轉化成硫磺隨污水一起從塔底排出口3排出，去沉降罐析出硫磺回收。由于這個還原硫的反應為物料自由落體接觸，反應效果并不完全，測試結果表明排出污水內多數情況下含硫化合物仍大于400mg/l；反應的尾氣由塔頂尾氣排出口5排出，尾氣中硫化氫含量大于150ppm/m3仍需進入廢氣管網二次處理。
權利要求1.一種氣液連續(xù)化生產或處理設備，其特征在于主要由一個剪切均化機(6)和填料柱(11)串接而成；剪切均化機(6)分別設立有氣體進料管(1)和液體進料管(2)，進料管口的位置應保證物料從均化機的軸向吸入；均化機的物料出口(10)位于均化機的頂部；混合反應后的物料經出口(10)再進入填料柱(11)。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于剪切均化機(6)的內部核心元件是一對互相嚙合的轉子(8)和定子(7)結構，轉、定子周邊均開有相同數量的細長切口；工作腔內傳動軸采用懸臂式，傳動軸與電機相連接。
3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于剪切均化機(6)的轉子轉速130～3000rpm。
4.根據權利要求3所述的設備，其特征在于剪切均化機(6)的轉子轉速1200～2200rpm。
5.根據權利要求1所述的設備，其特征在于剪切均化機(6)設立一個統一的進料口，氣體進料管(1)和液體進料管(2)采用套管的形式。
6.根據權利要求5所述的設備，其特征在于其中的液體進料管(2)與均化機的進料口直接對接；氣體進料管(1)管口插入均化機，其管口距均化機內轉子(8)距離5～80mm。
7.根據權利要求1所述的設備，其特征在于填料柱(11)是一段填料柱或是多段填料柱串聯。
8.根據權利要求7所述的設備，其特征在于當多段填料柱串聯時，在填料柱與填料柱之間增加一個或多個擠出泵。
9.根據權利要求2所述的設備，其特征在于剪切均化機(6)的傳動軸通過磁力連接(9)與電機連接。
10.根據權利要求1至9所述之一的設備，其特征在于氣體進料管(1)的管口壓力大于液體進料管(2)的管口壓力，液體進料管(2)的管口壓力大于均化機物料出口(10)的壓力，三者之間的壓差為0.05～0.6MPa。
11.根據權利要求1所述的設備，其特征在于在剪切均化機(6)和或填料柱(11)外部可以設冷卻或加熱夾套。
專利摘要一種氣液連續(xù)化生產或處理設備，主要由一個剪切均化機(6)和填料柱(11)串接而成；剪切均化機(6)分別設立有氣體進料管(1)和液體進料管(2)，進料管口的位置應保證物料從均化機的軸向吸入；均化機的物料出口(10)位于均化機的頂部；混合反應后的物料經出口(10)再進入填料柱(11)，最終完成氣液反應。本實用新型特別適合于煉廠、化工廠含硫廢水的處理，與現有技術相比，采用工業(yè)壓縮風，氧氣進料量減少了2/3；同時，生成的尾氣可直接放空，完全達到國家允許的排放標準，不需要尾氣的二次處理過程，單位時間含硫污水處理量可以提高1倍以上。
文檔編號C02F1/58GK2861145SQ20052012253
公開日2007年1月24日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權日2005年9月29日
發(fā)明者宋曉軒, 頓靜斌 申請人:宋曉軒