CN216987426U - 一种用于气液反应的多功能实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于气液反应的多功能实验装置，包括钢木实验平台、溶液配制槽、搅拌反应槽、控制显示系统、给料泵、气液混合器、管道气液混合反应模块、液体流量计、气体流量计，过滤装置以及尾气收集管。本实用新型集配制、反应、搅拌、过滤等功能于一体，能实时调节温度、液体流量、气体流量，且能实时监测显示温度、pH值及反应电位值，为实验提供可靠数据，部分设备采用玻璃材质，可让实验者实时掌握溶液反应状态。该装置气液混合反应安全高效，可对尾气进行吸收，实现重复利用，具有良好的经济和环境效益，且装置采用模块化设计，集成度高，操作简单易行。

Description

一种用于气液反应的多功能实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，特别是一种用于气液反应的多功能实验装置。

背景技术

随着科技的发展，社会对化工产品质量要求的不断提高，影响化工产品质量的首要因素就是反应设备，常压反应釜广泛应用于化工、石油、农药、新能源等生产过程和各类科研实验项目的研究及开发中。气液反应常常用到密封性反应釜，可以解决反应过程中压力不稳定的问题。

在化工行业中，气液反应是一种极为常见的反应，如镍阳极液氯气除杂。原料成分发生变化时，则需要进行工艺参数的调整，因此为保证生产安全高效，在大规模工业生产前，需要进行探索实验。在现有的技术中，气液反应装置涉及设备数量多，操作复杂，且面临气液混合效果差，气体利用率低的问题。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种用于气液反应的多功能实验装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:

一种用于气液反应的多功能实验装置，其特征在于，包括钢木实验平台，设置在钢木实验平台上的溶液配制槽、搅拌反应槽以及控制显示系统，以及设置在钢木实验平台下方通过管道连接的给料泵、气液混合器、管道气液混合反应模块以及过滤装置，所述溶液配制槽下端连接给料泵，所述给料泵和气液混合器连接，给料泵可将溶液配制槽中的溶液输送入气液混合器中，气液混合器的前端连接有液体管道和气体管道，所述液体管道和气体管道上分别设有液体流量计和气体流量计，可对进入装置中的液体流量和气体流量进行实时监控；管道气液混合反应模块前端连接气液混合器，后端与搅拌反应槽的入口连接，所述搅拌反应槽的出口连接有过滤装置。

进一步的，所述的溶液配制槽为溶液配制场所，配有搅拌装置、加温装置、恒压漏斗、pH计、ORP计、温度计，搅拌转速可调范围0~420r/min。

进一步的，所述的溶液配制槽还设有加料口，可在实验过程中实时添加液、固物料，进行溶液配制和搅拌反应。

进一步的，所述的溶液配制槽采用无机玻璃结构，可实现反应过程的全程可视化操作。

进一步的，所述气液混合器为一种射流混合器，是一种本身没有运动部件的气液两相混合反应器，主要由喷嘴、吸入室、扩压管组成。

进一步的，所述管道气液混合反应模块是以管道混合反应器为主的装置集成，并配置进气管、进液管、模块支架、气体流量调节装置。

进一步的，所述管道混合反应器由多段管体连接而成，每段管体可自由拆卸，方便清淤。

进一步的，所述搅拌反应槽为玻璃反应釜，配有搅拌装置、加温装置、恒压漏斗、pH计、ORP计、温度计，搅拌转速可调范围0~420r/min。

更进一步的，所述搅拌反应槽上还连接有尾气吸收装置，可对尾气进行吸收处理。

再进一步的，所述控制显示系统可以对给料泵、过滤装置、溶液配置槽搅拌、搅拌反应槽搅拌、加热装置进行集中控制，也可以自动检测反应过程中温度、反应电位、pH值，并在系统面板上显示。

本实用新型集溶液配制功能、管道气液混合反应功能、搅拌反应功能、溶液过滤功能于一体，在实验过程中能实时调节温度、液体流量、气体流量，且能实时监测显示温度、pH值及反应电位值，为实验提供可靠数据，部分设备采用玻璃材质，可让实验者实时掌握溶液反应状态。该装置气液混合反应安全高效，可对尾气进行吸收，实现重复利用，具有良好的经济和环境效益，且装置采用模块化设计，集成度高，操作简单易行。

附图说明

图1为本实用新型一种用于气液反应的多功能实验装置的结构示意图。

图中：1-钢木实验平台；2-溶液配置槽；3-给料泵；4-液体流量计；5-气体流量计；6-气液混合器；7-管道气液混合反应模块；8-搅拌反应槽；9-过滤装置；10-控制显示系统；11-温度计；12-pH计；13-ORP计；14-尾气吸收装置。

具体实施方式

以镍阳极液氯气除铁钴为例，阐述本实用新型的具体实施方式。

一种用于气液反应的多功能实验装置，包括钢木实验平台1、溶液配制槽2、给料泵3、液体流量计4、气体流量计5、气液混合器6、管道气液混合反应模块7、搅拌反应槽8、过滤装置9、控制显示系统10、温度计11、 pH计12、 ORP计13、尾气吸收装置14。钢木实验平台1为实验操作平台，溶液配制槽2连接给料泵3，给料泵3和气液混合器6连接，气液混合器6的前端液体管道和气体管道上分别配有液体流量计和气体流量计，气液混合器6位于管道气液混合反应模块7的前段，管道气液混合反应模块7和搅拌反应槽8连接。溶液配制槽2和搅拌反应槽8均配备有温度计11、pH计12、ORP计13。搅拌反应槽8上连接过滤装置9和尾气吸收装置14，控制显示系统10位于钢木实验平台1上。

溶液配制槽2为溶液配制场所，配有搅拌装置、加温装置、恒压漏斗、pH计、ORP计、温度计，搅拌转速可调范围0~420r/min。溶液配制槽2设有加料口，可在实验过程中实时添加液、固物料，可进行溶液配制和搅拌反应，在实验过程中能实时显示温度、pH值及反应电位值，为实验提供可靠数据；装置采用无机玻璃结构，可实现反应过程的全程可视化操作。

给料泵3位于溶液配制槽2和气液混合器6之间，可将溶液配制槽2中的溶液输送入气液混合器6中。

液体流量计4位于气液混合器6前端的进液管上，可对进入装置中的液体流量实时监控。

气体流量计5位于气液混合器6前端的进气管，可对进入装置中的气体流量实时监控。

其中，气液混合器6为一种射流混合器，是一种本身没有运动部件的气液两相混合反应器，一般由喷嘴、吸入室、扩压管等部件组成。当溶液以一定压力通过喷嘴时，高速喷射的液体流将气体吸入并在扩压管内进行强烈的混合，在溶液中产生细腻而丰富的微小气泡，使气液混合迅速且高效。射流器结构简单、工作可靠、噪音低、无污染、使用寿命长，管理使用方便，便于综合利用。

管道气液混合反应模块7是以管道混合反应器为主的装置集成，并配置进气管、进液管、模块支架、气体流量调节装置等部件。溶液通过给料泵以一定压力进入管道与气体进行强烈混合，混合后溶液进入管道混合反应器内反应，管道混合反应器行程较长，延长气液混合时间，使气液充分混合反应，提高气体利用率。管道混合反应器由多段管体连接而成，每段管体可自由拆卸，方便清淤。

搅拌反应槽8为玻璃反应釜，配有搅拌装置、加温装置、恒压漏斗、pH计、ORP计、温度计，搅拌转速可调范围0~420r/min。经过管道气液混合反应模块后的混合溶液，在搅拌反应槽内进一步搅拌、反应，如果反应产生沉淀，则进入过滤装置9，对反应后液进行固液分离。反应后的尾气进入尾气吸收装置14，进行重复利用。

控制显示系统10可以对给料泵、过滤装置、溶液配置槽搅拌、搅拌反应槽搅拌、加热装置进行集中控制，也可以自动检测反应过程中温度、反应电位、pH值，并在系统面板上显示。

本实用新型集溶液配制功能、管道气液混合反应功能、搅拌反应功能、溶液过滤功能于一体，在实验过程中能实时调节温度、液体流量、气体流量，且能实时监测显示温度、pH值及反应电位值，为实验提供可靠数据，部分设备采用玻璃材质，可让实验者实时掌握溶液反应状态。该装置气液混合反应安全高效，可对尾气进行吸收，实现重复利用，具有良好的经济和环境效益，且装置采用模块化设计，集成度高，操作简单易行。

使用时，在溶液配制槽2中加入需要调酸的镍阳极液，开启升温装置，达到既定温度后，开启搅拌装置，加入碳酸镍或碳酸钠等中和剂进行pH调节，溶液配制完成，开启给料泵3，将配制好的溶液送入气液混合器6，开启氯气进气阀，控制好氯气流量，气液强力混合后进入管道气液混合反应模块7，管道气液混合反应模块7行程较长，氯气和阳极液可以在里面充分混合反应，提高气体利用率。反应后的溶液进入搅拌反应槽8，开启搅拌装置。搅拌反应槽8配备有升温装置、pH计、温度计、ORP计，可实时监测反应溶液温度、酸度、氧化反应电位等数据。依据pH计示数，加入中和剂，调节溶液pH至既定值，溶液在搅拌反应槽中进一步反应，反应后的尾气进入尾气吸收装置14，进行重复利用，反应结束后的固液混合溶液进入过滤装置9，将反应后液中的铁钴沉淀从溶液中分离出来，实现固液分离。

此外，本说明书的具体实施方式不局限于所描述的实施方式，对于技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对实施方式可进行多种适当组合，但仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于气液反应的多功能实验装置，其特征在于，包括钢木实验平台（1），设置在钢木实验平台（1）上的溶液配制槽（2）、搅拌反应槽（8）以及控制显示系统（10），以及设置在钢木实验平台（1）下方通过管道连接的给料泵（3）、气液混合器（6）、管道气液混合反应模块（7）以及过滤装置（9），所述溶液配制槽（2）下端连接给料泵（3），所述给料泵（3）和气液混合器（6）连接，给料泵（3）可将溶液配制槽（2）中的溶液输送入气液混合器（6）中，气液混合器（6）的前端连接有液体管道和气体管道，所述液体管道和气体管道上分别设有液体流量计（4）和气体流量计（5），可对进入装置中的液体流量和气体流量进行实时监控；管道气液混合反应模块（7）前端连接气液混合器（6），后端与搅拌反应槽（8）的入口连接，所述搅拌反应槽（8）的出口连接有过滤装置（9）。

2.根据权利要求1所述的一种气液反应的多功能实验装置，其特征在于，所述的溶液配制槽（2）为溶液配制场所，配有搅拌装置、加温装置、恒压漏斗、pH计、ORP计、温度计，搅拌转速可调范围0~420r/min。

3.根据权利要求2所述的一种气液反应的多功能实验装置，其特征在于，所述的溶液配制槽（2）还设有加料口，可在实验过程中实时添加液、固物料，进行溶液配制和搅拌反应。

4.根据权利要求1或2所述的一种气液反应的多功能实验装置，其特征在于，所述的溶液配制槽（2）采用无机玻璃结构，可实现反应过程的全程可视化操作。

5.根据权利要求1所述的一种气液反应的多功能实验装置，其特征在于，所述气液混合器（6）为一种射流混合器，是一种本身没有运动部件的气液两相混合反应器，主要由喷嘴、吸入室、扩压管组成。

6.根据权利要求1所述的一种气液反应的多功能实验装置，其特征在于，所述管道气液混合反应模块（7）是以管道混合反应器为主的装置集成，并配置进气管、进液管、模块支架、气体流量调节装置。

7.根据权利要求6所述的一种气液反应的多功能实验装置，其特征在于，所述管道混合反应器由多段管体连接而成，每段管体可自由拆卸，方便清淤。

8.根据权利要求1所述的一种气液反应的多功能实验装置，其特征在于，所述搅拌反应槽（8）为玻璃反应釜，配有搅拌装置、加温装置、恒压漏斗、pH计（12）、ORP计（13）、温度计（11），搅拌转速可调范围0~420r/min。

9.根据权利要求8所述的一种气液反应的多功能实验装置，其特征在于，所述搅拌反应槽（8）上还连接有尾气吸收装置（14），可对尾气进行吸收处理。

10.根据权利要求1所述的一种气液反应的多功能实验装置，其特征在于，所述控制显示系统（10）可以对给料泵、过滤装置、溶液配置槽搅拌、搅拌反应槽搅拌、加热装置进行集中控制，也可以自动检测反应过程中温度、反应电位、pH值，并在系统面板上显示。

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