专利名称：一种用于制备氢氧化铝的反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种反应器，具体地说，涉及一种气液反应生成固体产物，尤其是铝酸钠溶液与二氧化碳反应制备氢氧化铝的反应器。
2、背景技术铝酸钠水溶液与二氧化碳反应是制备活性氧化铝前驱物—氢氧化铝的重要方法之一。该方法的特点是通过气液反应生成固态物质，因此气体的均匀分布和充分利用以及酸碱中和反应条件的精确控制是决定反应的重要因素。传统的机械搅拌反应器不仅能耗大，而且不能使气体很均匀地分布，因而产物的性能得不到保证，气体的利用率也不高。中国专利ZL96213433.3根据气液反应的特点设计了一种制备氢氧化铝的塔式反应器，由塔体、塔帽、塔底组成，其特点是在塔体与塔底的连接处装有气体分布板，分布板的开孔率为0.5％～7％，分布板上孔的直径为0.5～3mm。鼓出的气泡起到搅拌溶液的作用，但该反应器在实际使用中存在以下不足首先，反应温度无法精确调控，而反应温度是影响氢氧化铝产物性质的重要因素；其次，由于在塔底只设一个进气口，气体的稀释及切换很不方便；第三，通过气体分布板的气体没有达到非常均匀的分布。
发明内容本实用新型的目的就是克服上述反应器的缺点，发明一种可精确调控反应温度，进气切换方便灵活，并且气体分布非常均匀的气液接触反应器，特别是铝酸钠溶液与二氧化碳反应制备活性氧化铝前驱物-氢氧化铝的反应器。本实用新型反应器也可用于其它气液或液液接触反应。
本实用新型反应器包括反应器筒体和气体分布器，反应器筒体为夹套式结构，筒体上设置物料进出口(通常为上、中、下部位三对开口)，夹套上、下有进口和出口各一个。气体分布器通过法兰与筒体连接，设置在筒体底部。气体分布器包括气体分布管和气体分布板，气体分布管在气体分布板下面，气体分布管与两个进气管联通。
本实用新型的用于制备氢氧化铝的新型反应器具有以下突出的优点(1)结构简单实用，易于制作，安装及操作方便；(2)可精确调控反应温度和pH值；(3)气体的通入和切换灵活方便；(4)通入反应器的气体经两次分配达到非常均匀的分布，提高了气体的利用率和反应体系的搅拌效率；(5)可满足间歇操作和连续操作的要求，可在较宽范围内调节操作参数。
附图1为本实用新型所述反应器的示意图，具体说明如下1为排液口，2和3为气体分布器的两个进气口，13为气体分布管，14为气体分布板，它们共同组成本实用新型反应器的气体分布器；气体分布器的上部为反应筒体，5、6、7、8、9、10分别为反应筒体上、中、下三个部位的物料进出口，每一个开口都可作为进料口或出料口，也可用于测量温度、pH值或作为采样口使用；4为反应器夹套入口，11为夹套出口，它们用于夹套中温度调控介质的循环进出；12为反应器上部的排气口；15为反应器上盖。
具体实施方式
本实用新型的反应器由反应筒体和气体分布器组成。反应筒体为夹套式结构，可通入调温介质如水、水蒸汽等。反应筒体的上、中、下三个部位各有一对开口，用于进料或出料、测量温度和pH值以及采样分析等。夹套上有进口和出口各一个，用于通入和导出水、水蒸汽等调温介质。
气体分布器通过法兰与反应筒体连接，设置在筒体底部。气体分布器包括气体分布管和气体分布板，气体分布管在气体分布板下面。气体分布管与两个进气管联通，可以在反应开始、结束或反应进行过程中方便地实现反应气体与稀释或鼓泡搅拌气体之间的切换，同时也可以两路进气，在气体分布器内使反应气体稀释。
进入反应器的气体首先经气体分布管分配后，再经气体分布板进行二次分配，从而使进入反应器的气体达到非常均匀的分布。气体分布管可以使用塑料、橡胶、有机玻璃、不锈钢等材质制成，管上均匀分布φ0.5～2mm的圆形小孔。气体分布管可以是单管、并排管或盘管等结构。气体分布板可以是筛板、泡罩板等结构。
本实用新型所述反应器采用不锈钢、有机玻璃、玻璃、石英、陶瓷等材料制成。该反应器形状为圆柱形，高径比为5～20∶1。
以下结合附图1用实施例对本实用新型的新型反应器的使用作进一步说明。
实施例1当间歇操作时，关闭排液口1，打开排气口12，从进气口2通入一定流量的空气。然后从进料口9缓慢加入一定量的NaAlO2溶液，夹套入口4通入冷却水或热水，从夹套出口11导出水，调节水的温度及流量使NaAlO2溶液达到所需的反应温度。然后从进气口3通入一定浓度和流量的CO2气，空气与CO2气在气体分布管13混合进行一次分配后再经气体分布板14进行二次分配，形成均匀分布的气泡与NaAlO2溶液进行接触反应。反应过程中需不断调节水的流量以保证反应温度恒定不变。反应一定时间后，关闭进气口3停止通入CO2气，进气口2继续通入空气进行老化。老化一定时间后，从出料口5排出氢氧化铝浆液，再经洗涤、干燥，即得氢氧化铝干胶。反应器的进、出料口7、8作为测温口和采样口使用，以测定反应过程中的温度和pH值等。
实施例2本实用新型的反应器也可进行连续操作，具体过程为关闭排液口1，打开放排气口12，从进气口2通入一定流量的空气，从进料口9放入一定量的净水并使空气在其中鼓泡，然后从夹套中通入冷却水或热水或水蒸汽，从夹套出口11导出水或水蒸汽，调节反应器中净水的温度至反应所需温度。待水的温度不变后，从进料口6以恒定流速通入一定浓度的NaAlO2溶液，同时从进气口3通入一定流量的CO2气或CO2气与空气的混合气，生成的浆液从出料口9连续不断地排出。排出的浆液经老化、洗涤、干燥处理，即得氢氧化铝干胶。反应器的进、出料口7、8作为测温口和采样口使用，以测定反应过程中的温度和pH值等。
权利要求1.一种制备氢氧化铝的反应器，包括反应器筒体和气体分布器，其特征在于反应器筒体为夹套式结构，筒体上设置物料进出口，夹套上、下有进口和出口各一个；气体分布器设置在筒体底部，气体分布器包括气体分布管和气体分布板，气体分布管在气体分布板下面，气体分布管与进气管联通。
2.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的筒体的上、中、下部位有三对物料进出开口。
3.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的气体分布器通过法兰与筒体连接。
4.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的气体分布管与两个进气管联通。
5.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的气体分布管为单管、并排管或盘管结构。
6.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的气体分布管使用塑料、橡胶、有机玻璃或不锈钢材质制成，管上均匀分布φ0.5～2mm的圆形小孔。
7.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的气体分布板为筛板或泡罩板结构。
8.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的反应器筒体采用不锈钢、有机玻璃、玻璃、石英或陶瓷材料制成。
9.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的反应器筒体形状为圆柱形，高径比为5～20∶1。
专利摘要一种用于制备氢氧化铝的新型反应器，由反应筒体和气体分布器组成。反应器的反应筒体部分为夹套结构，用以通入水、水蒸汽等调温介质以调节成胶反应温度。气体分布器有两个进气口，可以灵活调节两路进气并进行气体切换。在气体分布器的两个进气口之间装有其上布满直径0.5～2mm圆形小孔的气体分布管，其与气体分布板协同作用，实现进气的二次分配，使气体在反应体系中达到均匀分布并提高反应体系的搅拌效果。本实用新型反应器主要用于二氧化碳与铝酸钠溶液反应制备氢氧化铝，也可用于其它气液或液液接触反应。
文档编号C01F7/00GK2616525SQ0321182
公开日2004年5月19日 申请日期2003年3月10日 优先权日2003年3月10日
发明者李东旭 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院