[实用新型]一种带三相分离器的体外循环加热的矿粉酸解反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种使用盐酸分解铝矿或者其他矿物的反应器，特别涉及一种带三相分离器的体外循环加热的矿粉酸解反应器。属于无机化工生产的技术领域。

背景技术

现有技术中，矿粉酸解反应器一般主要有进料口、料浆抽出口的反应容器，安装在反应容器顶部上的电机及减速机，一端与电机及减速机输出轴固定连接或连为一体、另一段位于反应容器内、下端连接有搅拌器的主轴等构成。在使用盐酸分解铝矿或者其他矿物时，常常需要供给适当的热量以便维持反应需要的温度环境，但是，盐酸介质的反应系统腐蚀性非常强，如果反应设备还需要良好的传热，材质问题很难解决，现有反应器难以适用。目前最常使用的设备是搪玻璃反应釜，搪玻璃反应釜既有良好的传热性能，又有很好的耐盐酸腐蚀性能，是一种比较理想的反应设备；但是，现有搪玻璃反应釜的容积尺寸一般比较小，不能适应大规模生产的需要，同时，搪玻璃反应设备的故障率比较高，特别是在酸解矿粉的情况下，反应器往往容易破损。为了反应器的容积足够大，同时具有优良的耐盐酸腐蚀性能，反应器可采用非金属衬里的设备，但是，这些非金属衬里设备很难做成通过间壁传热的形式，设备越大，难度越大。由于这个反应器是专门用于矿物质的盐酸分解的，反应物料中必然存在着大量的矿粉和矿粉酸解后的残余物(矿渣)，因此，在这种情况下实现强制循环换热实际上很难实现，因为物料黏度高，悬浮物含量高，必然造成循环管道堵塞、磨蚀严重和换热效率低下，生产过程无法维持。

发明内容

本实用新型的目的旨在克服上述现有技术中的不足，通过设置“三相分离器”、使用石墨换热器进行体外循环加热等，从而提供一种使用效果优良的带三相分离器的体外循环加热的矿粉酸解反应器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带三相分离器的体外循环加热的矿粉酸解反应器，包括：有进料口、料浆抽出口的反应容器，电机及减速机(可以的连接的电机和减速机，也可以是带减速机的电机，同现有技术)，一端与电机及减速机输出轴固定连接或连为一体、另一段位于反应容器内、下端连接有搅拌器的主轴，其特征是还包括：

一个三相分离器，该三相分离器由与所述反应容器(4)上部固定连接、下段呈倒锥形圆环(14)的壳体(2)，设置于壳体(2)上方、与壳体(2)相连通的回流冷凝器(12)，以及一个与壳体(2)相连通的出液管(15)构成；

一个位于反应容器(4)下部并与反应容器(4)相连通的循环液进液管(8)，一个一端与出液管(15)连通、另一端通过料浆循环泵(6)、止回阀(7)与循环液进液管(8)连通的石墨换热器(8)。

所述电机及减速机(1)安装在壳体(2)的顶部上且所述主轴(3)穿过壳体(2)。

本实用新型的技术方案中：所述反应容器(4)内壁上可以设置有酚醛玻璃钢内层、石墨砖内层、聚四氟乙烯内层或耐酸瓷砖内层。

本实用新型的技术方案中：所述壳体(2)下方的主轴(3)上还可以固定连接有锥形离心推力器(11)

与现有技术相比，本实用新型具有下列特点和有益效果：

(1)本实用新型采用由下段呈倒锥形圆环的壳体、回流冷凝器、出液管等构成，具有固、液、气分离功能的“三相分离器”；用于盐酸分解铝矿或者其他矿粉时，“三相分离器”把绝大部分悬浮的固体颗粒主要集中在“三相分离器”以下的反应区域内，少量随着溶液上升到“三相分离器”区域内的固体悬浮物，由于流速降低发生重力沉降，沿着“三相分离器”中倒锥形圆环的锥形斜面重新回到反应区域，积聚在“三相分离器”内部空间的基本上是完全的清液。因此，离开“三相分离器”从出液管进入石墨换热器的溶液基本上不含有固体悬浮物，可以顺利地实现换热循环，设备的磨蚀和堵塞得到有效消除；通过安装在三相分离器顶部的回流冷凝器回收盐酸，使反应中产生的盐酸蒸汽和其他气体和液相有效分离；由于“三相分离器”的存在，把反应区域和气相分离区域通过“三相分离器”内部空间里的循环液体的液封作用隔离了，使得盐酸的反应更加充分，蒸发损失大大减少，提高了反应效果；

(2)本实用新型采用石墨换热器，将从“三相分离器”内分离的清液进行体外强制循环换热，这样，既补充了反应系统需要的热量，又利用循环泵的压头起到强烈搅拌作用；由于循环物料是经过“三相分离器”分离固体悬浮物之后的清液，所以，石墨换热器的堵塞、磨损等等问题得以消除，保证了设备的可靠运行；