本發(fā)明涉及環(huán)?;ぴO備領域,特別涉及反應釜。
背景技術:
反應釜是綜合反應容器,廣泛應用于石油、化工、環(huán)保、光伏、電子、橡膠、農藥、染料、醫(yī)藥、食品等行業(yè),用來完成各類化學反應和物料分離的容器。由于物料的物理化學性質不一樣,反應處置分離條件不一樣,需要選用不同規(guī)格、不同材質和不同要求的反應釜。目前在光伏、電子等行業(yè)有大量含氟危險廢棄物產生,上述物料具有極強的腐蝕性。采用中和、蒸餾、沉淀等方法處理上述物料,反應處置條件不同對設備的要求也不一樣。通常適合此類物料的反應設備為鋼襯聚四氟乙烯反應釜,存在的弊端為不耐高溫不耐負壓。在高溫條件下鋼胚和聚四氟乙烯板之間的膠黏劑變軟而失去作用,出現(xiàn)鼓包脫殼等現(xiàn)象;鋼胚和聚四氟乙烯板之間的膠黏劑具有一定的粘合力,當負壓為-0.02Mpa時大于粘合力時會出現(xiàn)大面積鼓包脫殼現(xiàn)象而損壞釜體。
光伏、電子等行業(yè)產生的含氟危險廢棄物,具有極強的腐蝕性,在高溫高濃度條件下對常見的金屬材質,例如碳鋼、不銹鋼、鈦材均具有極強的腐蝕性,對哈氏合金、蒙乃爾合金及稀有金屬鉭合金也有腐蝕性,對常見的非金屬搪瓷反應釜和石墨反應釜均具有腐蝕性。所以在處置分離此類物料時常見反應釜無法滿足需求。聚四氟乙烯材質以其獨特的耐腐蝕性能而被廣泛使用,傳統(tǒng)鋼襯聚四氟乙烯反應釜,既不耐高溫也不耐負壓,適用范圍受限。因此解決鋼胚與聚四氟乙烯板的貼合度和含氟物料的加熱問題是解決含氟物料反應分離的關鍵技術。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術存在的無法用于含氟物料進行處置分離回收,不耐腐蝕,不耐高溫、不耐負壓的技術問題,申請人進行研究及改進,提供一種采用減壓蒸餾工藝處置分離回收含氟物料的反應釜。
為了解決上述問題,本發(fā)明采用如下方案:
一種采用減壓蒸餾工藝處置分離回收含氟物料的反應釜,包括釜體及釜體上、下兩端固接的上封頭、下封頭,釜體內設有攪拌軸,攪拌軸上端伸出上封頭并與減速電機的輸出軸傳動連接,上封頭上設有進料口和第一真空口、第一壓力傳感器,下封頭上設有出料口,所述攪拌軸下端裝有槳葉,所述釜體上設有蒸汽進口及蒸汽出口,所述釜體中設有蒸汽盤管,蒸汽盤管的進氣端與所述蒸汽進口連通,出氣端與所述蒸汽出口連通。
作為上述技術方案的進一步改進:
所述釜體中,上封頭與下封頭之間固定安裝有一支撐筒體,所述蒸汽盤管盤繞于所述支撐筒體上。
所述蒸汽進口設有蒸汽減壓閥及電動閥。
所述釜體、上封頭、下封頭的外壁上分別密封固接有釜身夾套、上夾套、下夾套,釜身夾套上設有第二壓力傳感器、第二真空口,上夾套與釜身夾套之間、下夾套與釜身夾套之間均設有連接管,第二真空口與真空泵連接;釜體、上封頭、下封頭的內壁上均固定襯接有聚四氟乙烯板。
所述蒸汽進口設有蒸汽減壓閥及電動閥;所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、蒸汽減壓閥及電動閥均由PLC控制單元控制,所述PLC控制單元控制所述釜體中的真空度小于釜身夾套、上夾套及下夾套中的真空度。
所述釜體、上封頭(2及下封頭的內壁均為帶孔鋼板。
所述釜體中的蒸汽壓力小于0.3Mpa。
所述上封頭上設有溫度傳感器。
本發(fā)明的技術效果在于:
本發(fā)明中,通過對反應釜夾套(釜身夾套、上夾套及下夾套)抽取真空抵消掉或者大于反應釜內的真空度,始終確保有向外的力作用于聚四氟乙烯板上,增加反應釜內壁與聚四氟乙烯板之間的貼合度,可實現(xiàn)負壓條件下加熱蒸餾處置含氟物料,促進了設備的穩(wěn)定性。內襯聚四氟乙烯板滿足含氟物料的材質要求,具備防腐性能。通過四氟攪拌可以實現(xiàn)物料的充分均勻混合,促進反應的進行。通過PVDF材質的支撐筒體和PFA的蒸汽盤管,解決了含氟物料在反應釜內加熱的難題。
依靠PLC控制系統(tǒng)通過蒸汽管電磁閥和釜內數(shù)顯式溫度計,可以實現(xiàn)控制反應溫度或蒸餾溫度維持或穩(wěn)定在設定值。依靠PLC控制系統(tǒng)通過釜內壓力傳感器、夾套壓力傳感器和旋片式真空泵,可以實現(xiàn)減壓蒸餾的負壓值維持或穩(wěn)定在設定值。通過設置不同參數(shù)條件,確保蒸餾反應持續(xù)穩(wěn)定進行。通過壓力傳感器、溫度計、可實時掌握反應情況,提高蒸餾反應的安全性。
本發(fā)明解決了傳統(tǒng)鋼襯四氟反應釜不耐高溫,不耐負壓的問題;另外解決了反應釜內對含氟物料進行加熱的問題,解決了含氟物料通過減壓蒸餾工藝進行分離回收處置的問題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的主剖視圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為圖1的A處剖視圖。
圖中:1、釜體;10、出料口;11、第二壓力傳感器;110、蒸汽盤管;111、蒸汽減壓閥;112、電動閥;12、第二真空口;13、連接管;14、聚四氟乙烯板;15、攪拌軸;16、減速電機;17、槳葉;18、蒸汽進口;19、蒸汽出口;2、上封頭;20、溫度傳感器;21、支撐筒體;22、真空泵;23、帶孔鋼板;3、下封頭;4、釜身夾套;5、上夾套;6、下夾套;7、進料口;8、第一真空口;9、第一壓力傳感器。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明。
如圖1所示,本實施例的采用減壓蒸餾工藝處置分離回收含氟物料的反應釜,該反應釜可承受絕對真空,溫度150度條件下的蒸餾反應。此反應釜可以耐含氟廢水、含氟強酸、含氟混酸的腐蝕。包括釜體1及釜體1上、下兩端固接的上封頭2、下封頭3,其中,上封頭2、下封頭3與釜體1之間通過大法蘭盤固連。釜體1內設有攪拌軸15,攪拌軸15上端伸出上封頭2并與減速電機16的輸出軸傳動連接,上封頭2上設有進料口7和第一真空口8、第一壓力傳感器9、溫度傳感器20,下封頭3上設有出料口10,攪拌軸15下端裝有槳葉17,釜體1上設有蒸汽進口18及蒸汽出口19,蒸汽進口18設有蒸汽減壓閥111及電動閥112;釜體1中設有蒸汽盤管110,蒸汽盤管110的進氣端與蒸汽進口18連通,出氣端與蒸汽出口19連通。釜體1中,上封頭2與下封頭3之間固定安裝有一支撐筒體21,蒸汽盤管110盤繞于支撐筒體21上。
釜體1、上封頭2、下封頭3的外壁上分別密封固接有釜身夾套4、上夾套5、下夾套6,釜身夾套4上設有第二壓力傳感器11、第二真空口12,上夾套5與釜身夾套4之間、下夾套6與釜身夾套4之間均設有連接管13,第二真空口12與真空泵22連接,其連接管道上設有電磁閥;釜體1、上封頭2、下封頭3的內壁上均固定襯接有聚四氟乙烯板14。
蒸汽進口18設有蒸汽減壓閥111及電動閥112;第一壓力傳感器9、第二壓力傳感器11、蒸汽減壓閥111及電動閥112均由PLC控制單元控制,PLC控制單元控制釜體1中的真空度小于釜身夾套4、上夾套5及下夾套6中的真空度,并控制釜體1中的蒸汽壓力小于0.3Mpa。避免PFA毛細管(蒸汽盤管110)因壓力大而破裂,依據(jù)出料速度合理調整釜內壓力,物料溫度和攪拌速度,保證處置分離持續(xù)穩(wěn)定進行。
本發(fā)明中,采用兩塊中空圓板固定于上下法蘭之間,兩塊中空圓板之間采用PVDF的鏤空板焊接支撐筒體21,支撐筒體21上有豎置加強筋,加強筋上鏤空,成束PFA的毛細管(蒸汽盤管110)穿過鏤空的加強筋盤繞在支撐筒體21上。蒸汽進口18設置電動閥112,反應釜設置數(shù)顯式溫度計,依靠PLC控制系統(tǒng)通過電動閥112和數(shù)顯式溫度計聯(lián)動,可以實現(xiàn)控制反應溫度維持或者穩(wěn)定在某個定值。
本發(fā)明中,通過對反應釜夾套(釜身夾套4、上夾套5及下夾套6)抽取真空抵消掉或者大于反應釜內的真空度,始終確保有向外的力作用于聚四氟乙烯板14上,增加反應釜內壁與聚四氟乙烯板14之間的貼合度,可實現(xiàn)負壓條件下加熱蒸餾處置含氟物料。為保證聚四氟乙烯板14與反應釜內壁的有效貼合,釜體1、上封頭2及下封頭3的內壁均為帶孔鋼板23,孔的直徑0.5mm,上封頭2、下封頭3與釜身全部采用法蘭連接,增加貼合強度。
反應釜運行過程為:首先開啟真空泵22,待釜身夾套4的第二壓力傳感器11顯示絕對真空,反應釜內壁與聚四氟乙烯板14充分貼合穩(wěn)定。物料從進料口7中進入反應釜內,開啟減速電機16,攪拌軸15帶著槳葉17對釜內物料進行攪拌,形成氣泡中心。通過反應釜的第一真空口8,抽真空至設定值。開啟蒸汽電動閥112緩慢升溫加熱,蒸汽電動閥112前端設有蒸汽減壓閥111,限制蒸汽壓力低于0.3mpa,避免蒸汽盤管110因壓力大而破裂;通過PLC控制單元依據(jù)出料速度合理調整釜內壓力,物料溫度及攪拌速度,保證處置分離持續(xù)穩(wěn)定進行。
以上所舉實施例為本發(fā)明的較佳實施方式,僅用來方便說明本發(fā)明,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,任何所屬技術領域中具有通常知識者,若在不脫離本發(fā)明所提技術特征的范圍內,利用本發(fā)明所揭示技術內容所作出局部改動或修飾的等效實施例,并且未脫離本發(fā)明的技術特征內容,均仍屬于本發(fā)明技術特征的范圍內。