[发明专利]一种聚合硫酸铁连续生产系统及其方法

说明书

一种聚合硫酸铁连续生产系统及其方法，本发明属于化学领域，为解决单元式反应工艺存在着反应时间长、生产效率低、产品能耗高、设备长时间高温高压强酸性条件下运行容易损坏等问题，本发明提供的技术方案如下：一种聚合硫酸铁连续生产系统，所述的连续生产系统包括有溶解池、气液混合器、气液分离器、成品池和气体收集装置，本发明的有益效果在于，催化剂在本系统中循环使用，氧化效率高，反应时间短，产量高（单套设备产能为30吨/小时）；单套设备产能大，操作人员少，生产稳定；无需反应后的气体处理装置，设备占地面积小，维修方便。

技术领域

本发明属于化学领域，具体涉及一种聚合硫酸铁连续生产的工艺。

背景技术

目前聚合硫酸铁生产采用直接氧化或催化氧化的单元式反应工艺，将硫酸亚铁和硫酸按照一定比例配制好的料液泵入反应釜中，开启反应釜的循环装置后加入催化剂NO₂，并通入氧气进行反应，直至完全氧化。在有催化剂参与反应的情况下，氧化时间约为60min~150min，没有催化剂参与反应的情况下，氧化时间约为8h~12h，催化剂NO₂完成反应后，通过环保处理后进入空气中。

但是单元式反应工艺存在着反应时间长、生产效率低（单套设备产能为10吨/小时）、产品能耗高、设备长时间高温高压强酸性条件下运行容易损坏，单位产能的设备投资高，如果催化剂环保处理不力还可能造成大气污染。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能耗低、操作人员少、催化剂可循环使用的连续生产工艺。

本发明提供的技术方案如下：

一种聚合硫酸铁连续生产系统，所述的连续生产系统包括有溶解池、气液混合器、气液分离器、成品池和气体收集装置，

溶解池，所述的溶解池用于溶解反应原料，所述的溶解池上连接有将溶解后的混合溶液抽取至气液混合器内的混合溶液管道；

气液混合器，所述的气液混合器将亚铁离子转化为铁离子，所述的气液混合器底部连通有催化剂添加装置，所述的气液混合器还连接有用于将反应物移送至气液分离器内的反应物移送管道；

气液分离器，用于进行气液分离，所述的气液分离器顶部连接有用于将混合气体输送至气体收集装置的混合气体管道，所述的气液分离器底部设有将反应液体移送至成品池的液体管道；

成品池，所述的成品池用于放置反应液体；

气体收集装置，用于收集和氧化气体，所述的气体收集装置上连接用于通入氧气的氧气管道，以及将氧化后的气体回送至气液混合器内的气体循环管道。

进一步的，所述的溶解池内还设有搅拌器。

进一步的，所述的连续生产系统还包括有稀硫酸储槽，所述的稀硫酸储槽上连接有稀硫酸管道，所述的稀硫酸储槽和溶解池通过稀硫酸管道连通，所述的稀硫酸管道上设有用于抽取稀硫酸的稀硫酸控制泵。

进一步的，所述的液体管道上还连接有和所述的溶解池相连通的液体回流管，所述的液体回流管上设有控制液体回流的第一液体控制阀。

进一步的，其特征在于，所述的气体收集装置包括有气体混合器、气体缓冲罐和气体存储罐；所述的气体混合器连通所述的氧气管道，所述的气体混合器一侧通过所述的混合气体管道和所述的气液分离器相通，所述的氧气管道靠近所述的混合气体管道，所述的气体混合器另一侧设有用于和所述的气体缓冲罐相通的第一NO₂气体管道；所述的气体缓冲罐上设有用于和所述的气体存储罐相通的第二NO₂气体管道，所述的第二NO₂气体管道上设有用于压缩气体的压缩泵；所述的气体存储罐顶部设有和所述的气液混合器相通的NO₂气体循环管道。

进一步的，所述的混合溶液管道上设有用于抽取所述的混合溶液至气液混合器内的混合溶液抽取泵。