[发明专利]常温常压下钒铬共提的反应装置及反应方法

权利要求书

1.一种钒铬共提的反应装置，包括反应釜(1)，其特征在于，在所述反应釜(1)的底部设置有反应气体进口(11)、排料口(12)和蒸汽进口(13)，所述排料口(12)上设置有排料取样口(14)，在所述反应釜(1)的侧壁上设置有测温口(15)、釜体取样口(16)和进料口(17)；

在所述反应釜(1)的顶部向上依次设置有泡沫收集室(4)、叶轮组件(5)和排气口(6)，在所述泡沫收集室(4)的顶部且位于所述叶轮组件(5)的外侧设置有内外套设的导流内管(71)和导流外管(72)，所述叶轮组件(5)位于所述导流内管(71)内侧，所述导流内管(71)的高度小于所述导流外管(72)的高度，在所述导流内管(71)和所述导流外管(72)中间形成捕集室(73)，所述捕集室(73)通过回流管(74)连通至所述泡沫收集室(4)；所述捕集室(73)的顶部形成扩张室(75)，所述扩张室(75)位于高于所述导流内管(71)的顶边且低于所述导流外管(72)的顶边的位置处，所述导流内管(71)的下端与所述泡沫收集室(4)连通且上端与所述扩张室(75)连通；在所述反应釜(1)内设置有搅拌轴(21)和筛板(3)，搅拌轴(21)上安装有搅拌叶片(22)，所述搅拌叶片(22)位于所述筛板(3)的下方；

所述反应装置还包括用于驱动所述搅拌轴(21)和/或所述叶轮组件(5)旋转的电机(8)；

所述叶轮组件(5)包括从下至上依次设置的下叶轮(51)、孔板(52)和上叶轮(53)，轮轴(54)依次穿过所述上叶轮(53)、所述孔板(52)和所述下叶轮(51)；所述下叶轮(51)位于所述导流内管(71)内，所述上叶轮(53)高于所述导流内管(71)的顶边且位于所述导流外管(72)内，所述上叶轮(53)位于所述扩张室(75)中。

2.根据权利要求1所述的钒铬共提的反应装置，其特征在于，所述筛板(3)包括呈圆锥形的板体(31)，在所述板体(31)的中部设置有用于穿设所述搅拌轴(21)的中心通孔(32)，所述板体(31)上设置有多个用于剪切破碎气泡的剪切通孔(33)；所述板体(31)与所述反应釜(1)的内壁之间的夹角在50°至80°的范围内。

3.根据权利要求2所述的钒铬共提的反应装置，其特征在于，所述板体(31)的外边缘焊接在所述反应釜(1)的内壁上。

4.根据权利要求2所述的钒铬共提的反应装置，其特征在于，所述剪切通孔(33)为直径在5mm-10mm范围内的圆孔。

5.根据权利要求2所述的钒铬共提的反应装置，其特征在于，所述剪切通孔(33)为三边形、四边形、五边形或六边形。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的钒铬共提的反应装置，其特征在于，所述反应釜(1)内沿轴向设置有两个所述筛板(3)，两个所述筛板(3)将所述反应釜(1)内分隔成三层，每层均设置有取样孔。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的钒铬共提的反应装置，其特征在于，所述反应气体进口(11)和所述蒸汽进口(13)关于所述反应釜(1)的轴线对称设置。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的钒铬共提的反应装置，其特征在于，所述反应气体进口(11)通过耐压金属管连接至反应气体发生装置。

9.一种基于如权利要求1至8中任一项所述钒铬共提的反应装置的反应方法，其特征在于，将液固质量比为3:1-6:1的液固原料通过所述进料口(17)加入所述反应釜(1)内；氧气、臭氧和/或空气作为反应气体通过所述反应气体进口(11)进入所述反应釜(1)内，所述反应气体的流量在0.3L/min-1.0L/min的范围内；压力为0.5MPa-1.0MPa的加热蒸汽通过所述蒸汽进口(13)进入所述反应釜(1)内；所述反应釜(1)内温度为140℃-180℃，反应时间为1小时-6小时。