专利汇可以提供一种反应、分离、洗涤、蒸发和干燥一体化的装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种反应、分离、洗涤、 蒸发 和干燥一体化的装置及方法,属于湿法 冶金 和化工领域。本 发明 所述的装置主要由单元化隔室,及附属设备组成。隔室与隔室之间通过带孔的隔板连接,依据 浸出 反应、分离及洗涤、结晶和干燥等不同工艺组合,及处理对象的不同,带孔隔板上置有选用的特定滤膜,并安装上下 密封圈 以实现隔室的密封。根据处理对象不同,在隔室内连续完成浸出反应、分离及洗涤、结晶和干燥中的任意几个工艺流程。高径高比的独立隔室空间,利于实现对压 力 、 温度 、搅拌速率等反应条件的控制,带孔搅拌刮板器易于 加速 高固液比的固液两相,及高浓度液相反应,提高传质速率。本发明 对流 程和处理能力适应性强, 能量 、 水 和药剂可循环利用,清洁环保,操作方便。,下面是一种反应、分离、洗涤、蒸发和干燥一体化的装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种反应、分离、洗涤、蒸发和干燥一体化的装置,由隔板(19)将反应装置分成多个高径高比隔室(31),反应条件易于控制,且易于进行高固液比反应,隔室(31)与其他装置组成反应系统、分离系统、清洗系统,多个隔室(31)同时工作,连续完成浸出反应、分离和洗涤工艺流程;其特征在于:
1)一体化装置由主体装置和附属装置组成;主体装置由隔室上密封圈(18)、隔板(19)、滤膜(20)、隔室下密封圈(21)、装置壁(22)、加热系统(25)、安全阀(26)、装置顶盖(27)、隔室(31)、搅拌刮板器(33)、装置底板(36)、主轴(38)、集液室(39)、装置支架(40)、轴套(41)组成;附属装置由管道、搅拌桨(1)、出液阀A(2)、出液阀B(3)、出液阀C(4)、出液阀D(5)、清水罐(6)、洗液罐C(7)、洗液罐B(8)、洗液罐A(9)、浸出液罐(10)、清水泵(11)、洗液泵C(12)、洗液泵B(13)、洗液泵A(14)、搅拌电机(15)、原料罐(16)、原料泵(17)、进液阀(23)、原料阀(24)、法兰(28)、出料门(29)、进出气阀(30)、引风机(34)、接料槽(35)、主轴电机(37)组成;
所述反应、分离及洗涤都是在同一个隔室(31)内完成,即隔室(31)是浸出系统、分离系统、洗涤系统的公共部分;隔室与隔室之间通过隔板(19)连接,隔板(19)上覆盖滤膜(20),隔室下密封圈(21)放置于滤膜(20)之上,隔室上密封圈(18)位于隔室(31)顶部,在隔板(19)之下;搅拌刮板器(33)焊接在主轴(38)的轴套(41)上,搅拌刮板器(33)的中上部设有大小均匀的圆孔,在装置壁(22)上设有出料门(29),出料门(29)上装有进出气阀(30)、原料阀(24)、进液阀(23);
隔室(31)由出料门(29)、隔室下密封圈(21)、滤膜(20)、隔板(19)、隔室上密封圈(18)、搅拌刮板器(33)组成,其中,隔室上下密封圈(18)、(21)和出料门(29)密封圈使隔室具有较好的密闭性能,防止反应中反应液、渣或气的泄漏,保证各隔室独立的空间,根据反应要求确定隔室的直径和径高比,由生产量确定隔室数量;
搅拌刮板器(33)的边缘和装置壁(22)、隔板(19)的距离在0.5cm-1cm之间,搅拌刮板器(33)的圆孔直径在0.5cm-2cm之间;
隔板(19)上均匀分布圆孔,圆孔直径在1mm-3mm之间;以保证在压滤分离时液相能通过隔板(19)向下流向集液室(39)中而被收集;
隔室(31)、内壁、隔板(19)、滤膜(20)、搅拌刮板器(33)、密封圈、阀及泵的材料,由所反应物料及反应后产物特性确定;
2)反应系统包括搅拌电机(15)、原料罐(16)、原料泵(17)、原料阀(24)、隔室(31)、主轴(38)、主轴电机(37)、搅拌刮板器(33)、进出气阀(30)、冷凝水(42)、冷凝液罐(43);
3)所述分离系统包括引风机(34)、出液阀A(2)、出液阀B(3)、出液阀C(4)、出液阀D(5)、浸出液罐(10)或洗液罐A(9)或洗液罐B(8)或洗液罐C(7)或清水罐(6)、主轴电机(37)、主轴(38)、搅拌刮板器(33)、出料门(29)、接料槽(35)组成;
分离系统中的引风机(34)经管道与各个隔室(31)连接,集液室(39)经管道和出液阀A(2)、出液阀B(3)、出液阀C(4)、出液阀D(5)与浸出液罐(10)连接;
4)所述清洗系统包括清水泵(11)、洗液泵C(12)、洗液泵B(13)、洗液泵A(14)、清水罐(6)、洗液罐C(7)、洗液罐B(8)、洗液罐A(9)、进液阀(23)、主轴电机(37)、主轴(38)、搅拌刮板器(33)组成;
清洗系统中清水罐(6)、洗液罐C(7)、洗液罐B(8)、洗液罐A(9)经管道和对应螺杆泵与各个隔室(31)连接,清水罐(6)或洗液罐A(9)或洗液罐B(8)或洗液罐C(7)经管道和出液阀A(2)、出液阀B(3)、出液阀C(4)、出液阀D(5)与集液室(39)连接,引风机(34)通过管道与各个隔室(31)连接。
2.一种采用权利要求1所述反应、分离、洗涤、蒸发和干燥一体化的装置进行液固两相或液液两相物料反应、分离、洗涤、蒸发和干燥的方法,其特征在于在进行无气体排出的液固两相浸出反应时,包括以下步骤:
1)将参与反应的固体和液体按实验设计配比加入原料罐(16)中,打开原料搅拌电机(15),搅拌桨(1)转动使反应物料混合均匀,打开原料泵(17)和原料阀(24),由原料泵(17)将原料罐(16)中的反应物料经管道打入各个隔室(31)中,使物料刚好完全浸没搅拌刮板器(33)顶部,关闭原料泵(17)和原料阀(24);
2)打开进出气阀(30),带有一定温度的尾气(32)被压入各个隔室(31)中,增加到
0.3MPa的压强后关闭进出气阀(30);
3)开启主轴电机(37),在电动机的带动下,搅拌刮板器(33)开始旋转,使隔室(31)中的物料充分混合;
4)控制加热系统(25)对各隔室(31)中的物料进行加热,在30-125℃温度下进行固液两相,或液液两相反应;
5)待反应结束后,启动引风机(34),对各个隔室(31)进行压滤,液相透过滤膜(20)和带孔隔板(19),被收集在集液室(39)中,待压滤完全后,关闭引风机(34),打开出液阀D(5),收集浸出液于浸出液罐(10)中,关闭出液阀D(5);
6)打开洗液泵B(13)、进液阀(23),向各隔室(31)中输入一定量的二次洗液,关闭洗液泵B(13)和进液阀(23),打开主轴电机(37),对浸出渣进行一次清洗,清洗结束后,关闭主轴电机(37)、启动引风机(34),对浸出渣进行一次洗涤压滤;关闭引风机(34),打开出液阀C(4),收集一次洗液于洗液罐A(9)中,关闭出液阀C(4);
7)打开洗液泵C(12),进液阀(23),向各隔室(31)中输入一定量的三次洗液,关闭洗液泵C(12)和进液阀(23),打开主轴电机(37),对浸出渣进行二次清洗,清洗结束后,关闭主轴电机(37),启动引风机(34),对浸出渣进行二次洗涤压滤;关闭引风机(34),打开出液阀B(3),收集二次洗液于洗液罐B(8)中,关闭出液阀B(3);
8)打开清水泵(11),进液阀(23),向各隔室(31)中输入一定量的清水,关闭清水泵(11)和进液阀(23),打开主轴电机(37),对浸出渣进行三次清洗,清洗结束后,关闭主轴电机(37)、启动引风机(34),对浸出渣进行三次洗涤压滤;关闭引风机(34),打开出液阀A(2),收集三次洗液于洗液罐C(7)中,关闭出液阀A(2);
9)打开主轴电机(37),浸出渣被搅拌刮板器(33)刮起并集中于隔室(31)的边缘,关闭主轴电机(37),打开出料门(29),将浸出渣人工收集于接料槽(35)之中,关闭出料门(29)。
3.根据权利要求2所述的一种液固两相或液液两相物料反应、分离、洗涤、蒸发和干燥的方法,其特征在于,所述步骤1)和步骤2)和步骤3)是同时进行的。
4.根据权利要求2所述一种液固两相或液液两相物料反应、分离、洗涤、蒸发和干燥的方法,其特征在于,所述步骤5)、步骤6)、步骤7)、步骤8)得到的浸出液、一次洗液、二次洗液、三次洗液的浓度依次降低;其中,步骤6)得到的一次洗液可由洗液泵A(14)打入原料罐(16)回用。
5.一种采用权利要求1所述反应、分离、洗涤、蒸发和干燥一体化的装置进行液固两相或液液两相物料反应、分离、洗涤、蒸发和干燥的方法,在进行有气体排出的蒸发、结晶及干燥反应时,其特征在于包括以下步骤:
1)将参与反应的固体和液体或液相+液相按实验设计配比加入原料罐(16)中,打开原料搅拌电机(15),搅拌桨(1)转动使反应物料混合均匀,打开原料泵(17)和原料阀(24),由原料泵(17)将原料罐(16)中的反应物料经管道打入各个隔室(31)中,使物料刚好完全浸没搅拌刮板器(33)顶部,关闭原料泵(17)和原料阀(24);
2)开启主轴电机(37),在电动机的带动下,搅拌刮板器(33)开始旋转,使隔室(31)中的物料充分混合;
3)打开进出气阀(30),控制加热系统(25)对各隔室(31)中的物料进行加热,在80℃温度下液液两相生成固相的反应,或进行蒸发结晶干燥操作;
4)通入冷凝水(42),使通过进出气阀(30)的蒸汽冷凝成液相,并收集于冷凝液罐中;
5)待反应结束后,启动引风机(34),对各个隔室(31)进行压滤,液相透过滤膜(20)和带孔隔板(19),被收集在集液室(39)中,待压滤完全后,关闭引风机(34),打开出液阀D(5),收集浸出液于浸出液罐(10)中,关闭出液阀D(5);
6)打开洗液泵B(13)、进液阀(23),向各隔室(31)中输入一定量的二次洗液,关闭洗液泵B(13)和进液阀(23),打开主轴电机(37),对固相进行一次清洗,清洗结束后,关闭主轴电机(37)、启动引风机(34),对固相进行一次洗涤压滤;关闭引风机(34),打开出液阀C(4),收集一次洗液于洗液罐A(9)中,关闭出液阀C(4);
7)打开洗液泵C(12),进液阀(23),向各隔室(31)中输入一定量的三次洗液,关闭洗液泵C(12)和进液阀(23),打开主轴电机(37),对固相进行二次清洗,清洗结束后,关闭主轴电机(37),启动引风机(34),对固相进行二次洗涤压滤;关闭引风机(34),打开出液阀B(3),收集二次洗液于洗液罐B(8)中,关闭出液阀B(3);
8)打开清水泵(11),进液阀(23),向各隔室(31)中输入一定量的清水,关闭清水泵(11)和进液阀(23),打开主轴电机(37),对固相进行三次清洗,清洗结束后,关闭主轴电机(37)、启动引风机(34),对固相进行三次洗涤压滤;关闭引风机(34),打开出液阀A(2),收集三次洗液于洗液罐C(7)中,关闭出液阀A(2);
9)打开主轴电机(37),固相被搅拌刮板器(33)刮起并集中于隔室(31)的边缘,关闭主轴电机(37),打开出料门(29),将固相人工收集于接料槽(35)之中,关闭出料门(29)。
6.根据权利要求2或权利要求5所述一种液固两相或液液两相物料反应、分离、洗涤、蒸发和干燥的方法,其特征在于,权利要求2的所述步骤3)或权利要求6的所述步骤2)中搅拌刮板器(33)的边缘和装置壁(22)、隔板(19)的距离适当,在浸出反应的过程中,固体物料不会沉降于隔室(31)底部;搅拌刮板器(33)的中上部分具有大小均匀的圆形孔洞,下层物料被搅拌起来,穿过搅拌刮板器(33)中上部的圆孔,使各个反应隔室(31)内物料混合均匀。
7.根据权利要求2或权利要求5所述一种液固两相或液液两相物料反应、分离、洗涤、蒸发和干燥的方法,其特征在于,所述步骤5)中的滤膜(20)的孔径由所处理物料性质而定,浸出反应过程中液相不能透过滤膜(20)进入下一层的反应隔室中。
8.根据权利要求2或权利要求5所述一种液固两相或液液两相物料反应、分离、洗涤、蒸发和干燥的方法,其特征在于,各反应隔室(31)设置有加热系统(25),并通过温控装置实现对浸出反应的温度进行控制。
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