[实用新型]级联氧化反应组件及其装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于化学反应的装置，尤其涉及一种级氧化反应组件，以其为部件制成制取铁的氧化物的装置。

背景技术

氧化铁是一种重要的铁的氧化物，其作为着色剂用于油漆、油墨和橡胶等工业中，还广泛用于油漆、橡胶、塑料化妆品、建筑精磨材料、精密五金仪器、光学玻璃、搪瓷、文教用品、皮革、磁性合金和高级合金钢的着色，作为颜料用于油漆、橡胶、塑料和建筑等的着色，以及玻璃、宝石和金属等材料的抛光剂等。

多种方法可以制取铁的氧化物，较常见的如：铁皮与硫酸生成的硫酸亚铁经氧化还原反应制取。根据铁的氧化物的晶胞结构的差异，常见的有铁黑、铁黄和铁红等几种，这些不同颜色的铁的氧化物由生产中的晶种决定。

中国发明专利ZL03128113.3公开了一种以铁粉还原法生产有机产品同步生产氧化铁黑的方法，将铁粉、反应介质、水投入到还原反应罐中，用蒸汽加热活化0.5小时-1小时，反应温度为50℃-95℃，反应压力为常压，搅拌转速为60转/分钟-12转/分钟，还原反应罐中PH值为5-8，反应过程连续滴加有机原料，并间断补充铁粉、反应介质和水，始终维持有机原料、铁粉、反应介质、水的重量配比为1∶0.5-1.5∶0.01-0.1∶2-5，有机产品、铁泥的悬浮物从还原反应罐出料口连续出料；将反应生成的悬浮物经过滤、洗涤、筛分、过滤和干燥等制得。

中国发明专利ZL201110008756.7公开了一种高纯氧化铁黑颜料及其生产方法，采用硫酸亚铁和氢氧化钠在氧化桶内进行反应。在碱性条件下，生成氢氧化亚铁溶胶，通入蒸汽升温进行反应，达到规定温度后，通入空气进行氧化，反应一定时间后即可制得所需高纯氧化铁黑。

中国发明专利ZL201110062503.8公开了一种利用硝酰氯尾气制备氧化铁红颜料的方法，采用氯代硝基苯高温氯化生产过程中的尾气，与铁粉进行硝基还原反应后产生的铁泥混合，通入蒸汽加热90～100℃，同时搅拌使化工铁泥溶解，跟踪测定溶液中Fe³⁺的含量和铁泥的加入量使溶液中Fe³⁺含量达到110～130g/L后，过滤，滤液加氨水调pH值为6～9，使三价铁生成氢氧化铁，离心分离，取固体加热至105℃～115℃，制得氧化铁红颜料。

上述制取铁的氧化物方法其反应规模较小，反应容器的容积难以扩大，出料后反应容器底部废料较多，需要人工进入反应容器内进行清理。底部的废料由于无法与空气充分接触反应不完全，造成物料的损耗与浪费。

中国实用新型专利ZL200920212985.9公开了一种用于制备氧化铁的氧化桶，其包括桶状的桶体、铁皮入口、晶种入口、水入口、硫酸亚铁入口、蒸汽入口、空气入口和出料口、截头锥体和设有小孔的中间隔板，截头锥体的大端与桶体的下端相连接，铁皮入口设置在桶体顶部，晶种入口、水入口和硫酸亚铁入口分别设置在桶体的上部，蒸汽入口设置在截头锥体的下部，空气入口和出料口分别设置在截头锥体的底部。本实用新型用于制备氧化铁的氧化桶，出料彻底，不需进入清理垃圾，降低劳动强度、改善现场状况，减少产品损耗，并且直接从底部进气(汽)，便于管道维护，并且结合锥形底，沉积的铁皮滑落到底后再被空气吹起来继续参与反应，可以提高原料利用率。

中国实用新型专利ZL201020656765.8公开了一种制备硝酸亚铁溶液的液固相转移反应器，包括密闭的壳体、内筒、分隔板、循环出口、物料入口、酸入口和物料出口，酸入口的位置在壳体和内筒之间，壳体由圆柱段和锥体段连接构成，分隔板设在圆柱段下部，内筒固定在分隔板上，内筒底部的分隔板上设有分布孔，物料入口设在圆柱段的上部，循环出口设置分隔板上方的壳体上，物料出口设在锥体段底部。该反应器采用外循环均质反应，能够避免返混，能够减少高价铁的及氮氧化物等副产物生成，无料渣铁屑沉积，容量自适应溢流调节，便于控制体系温度，产品纯度高，无废气排放，同时缩短了反应时间。

中国发明专利申请201310632149.7公开了一种制备氧化铁黄的装置，包括第一进样装置、第二进样装置、进气装置、反应容器、加热装置和pH值调节装置。反应容器的进口与第一进样装置出口、第二进样装置出口和进气装置出口相连，碱室出口与所述第二进样装置进口相连的双极膜电渗析装置。利用双极膜电渗析装置产生的碱液作为碱性中和剂，调节制备氧化铁黄过程中反应溶液的pH值，有效地降低了生产氧化铁黄的成本，同时本发明还有效地处理了制备氧化铁黄过程中产生的无机盐废液，实现了资源的回收和再利用。