[发明专利]一种制备氧化铁红的反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机颜料氧化铁红生产系统中的制备铁的制备氧化铁红的反应器，具体涉及制备氧化铁红的气液固三相反应器。

背景技术

氧化铁是重要的无机化学颜料，氧化铁红是较常见的一种，广泛应用于涂料，建筑和交通等领域。目前，氧化铁颜料的生产方法包括干法和湿法。干法生产过程中产生大量的废气，环境污染较严重，没有大量实用；湿法是目前工业上普遍采用的方法，在湿法制造氧化铁的生产工艺中，普遍采用圆筒状反应罐进行反应。反应原料硫酸亚铁溶液加入反应罐内，加入氢氧化钠溶液调节PH值，在一定温度下，从反应罐底部通入空气，并不断搅拌使之反应，逐步加入铁屑参加反应，直至反应罐内色浆达到所需要的状态。此时，使之反应，将反应料泵送到过滤单元，后经过洗涤。干燥和包装，即为成品。

湿法反应生产氧化铁类无机颜料的过程中，气液固三相的混合程度对反应效率和产品质量具有重要的影响。只有气液固充分接触，才能达到节约原料用量，提高效率和产品质量的目的。随着氧化铁红的产量和需求不断增大，新建铁红项目吨位均较大，从而采用的反应罐的体积也因此升高。在此情况下，气液固三相反应器中气液固流场分布极为重要，设计不合理将造成反应死角，导致反应器有效反应体积减小，反应效率下降和产品颗粒分布不均匀，产品质量下降，而目前公开的报道中鲜有制备氧化铁红反应器的设计，例如发明专利“湿法制造氧化铁红的工艺及设备”（CN1143049A）公开了一种氧化铁红的生产工艺，但对反应设备要求较简单。随着反应罐的增大，气液固三相传质存在一定问题，需要进行合理设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型、实用的带空气二次分布的制备氧化铁红反应器，以替代传统的铁红反应桶，实现提高反应罐有效利用率，提高成品粉的均匀性、提高产品合格率，降低能耗。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种制备氧化铁红的反应器，其特征在于由反应罐3、变频电机1、主轴2、锥形空气分布板4、固定装置5、第一搅拌桨6A、第一搅拌桨6B、加热盘管7、曝气盘8、排污接口9和温度计10组成；其中反应罐3顶部中心安装有变频电机1，变频电机1连接主轴2，主轴2上下分别安装有第一搅拌桨6A和第二搅拌桨6B，锥形空气分布板4通过固定装置5固定于反应罐3的内壁上且其高度介于第一搅拌桨6A和第二搅拌桨6B中间，反应罐3底部装有曝气盘8，加热盘管7位于曝气盘8上方，第二搅拌桨6B位于加热盘管7上方，第一搅拌桨6A位于反应罐3的中上部，反应罐3侧面下方安装有排污接口9，温度计10安装于反应罐3侧面中上部。

利用变频器控制变频电机实现不同搅拌速率，控制反应罐内液体混合均匀度；底部曝气盘通入反应所需空气，空气上升至锥形空气分布板处被二次分散均匀。

优选所述锥形空气分布板为大口在上，小口在下的构型；所述锥形空气分布板4为开孔板，均匀分布圆孔，方孔或者其他形状的孔；每个孔的面积为1-100 cm²；每平方米锥形空气分布板上的孔个数为80-5000个；优选空气分布板的材料为塑料或不锈钢，也可以使其他耐碱腐蚀的材料。

反应原料硫酸亚铁溶液加入反应罐内，然后加入氢氧化钠溶液调节ph值，加热盘管通入蒸汽，一般加热到75-90度，从反应罐底部通入空气，启动变频电机带动搅拌桨旋转搅拌，从反应罐底部曝气盘进入的空气经过锥形空气分布板后进入反应罐上部，反应罐内反应物料充分混合，直至反应罐内色浆达到所需要的状态时，停止反应。

附图说明

图1 为本发明用于制备氧化铁红的反应器的结构示意图，其中1、变频电机，2、主轴，3、反应罐，4、锥形空气分布板，5、固定装置，6A、第一搅拌桨，6B、第二搅拌桨，7、加热盘管， 8、曝气盘，9、排污接口，10、温度计。

具体实施方式

实施例1：