一种充气式空气氧化槽的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种充气式空气氧化槽，包括槽体、叶轮、空气分配器、空心轴、酸浸液导管和定子；所述的空心轴从槽体顶部伸入到槽体内的下部，所述空心轴伸入槽体的轴端与空气分配器相连，空气分配器外围设有叶轮，叶轮斜上方的四周呈放射状排布有定子；所述空心轴在空气分配器上端连通有酸浸液导管；所述的空心轴在槽体顶部的轴端处设有空气阀；该充气式空气氧化槽能将空气中的氧气更好地分散在溶液中，增加氧气与底物的接触面积和时间，大大提高氧化效率，降低能耗、大大降低了生产成本。
【专利说明】一种充气式空气氧化槽
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种氧化槽，特别涉及一种适用于空气或氧气氧化液体中化合物的充气式空气氧化槽。
【背景技术】
[0002]将溶液中的亚铁离子氧化为三价铁离子，氧化剂的种类包括光催化氧化、生物氧化、化学试剂氧化和空气氧化。选择的氧化剂的种类决定了氧化设备的类型。现有的工艺是用二氧化锰，双氧水作为氧化剂,其消耗量大,生产成本高。
[0003]在亚铁离子氧化为高铁的现有工艺中，专利CN1850650公开了采用密封设备的空气催化氧化工艺。该设备底部连接一个空气压缩机，曝气设备与空气压缩机连接，曝气器上方安装带微孔的隔板，隔板间填装天然锰砂催化剂。其工作温度为40°C?45°C，曝气时间为3?lOmin，处理容量小，设备运行压力为0.2?0.5MPa，对设备的要求较高。专利CN1285416A公开了采用开口设备的空气催化氧化工艺。该工艺将所用的催化剂(含氮化合物)、引发剂(过氧化物)加入含亚铁的溶液中，设备下端与空气增压设备相连，再通过导管将增压的空气导入含硫酸亚铁的溶液中，导管与空气分布器相连引导空气分散，设备上端有一个机械搅拌装置。该设备有空气分布器和机械搅拌装置并不能达到空气在溶液中均匀的分配。专利CN201809416U公开了采用密封设备的双氧水氧化工艺。该工艺二个密闭氧化罐相串联，管道混合器上安装有二根进液管和一根出液管。
[0004]本实用新型内容
[0005]本实用新型针对现有技术中的亚铁的氧化工艺存在氧化效率低、成本高的缺陷，目的在于提供一种利用空气在常温常压下高效氧化亚铁离子生产三价铁盐的充气式空气氧化槽，该氧化槽能耗低、氧化效率高，大大降低了生产成本。
[0006]本实用新型提供了一种充气式空气氧化槽，该充气式空气氧化槽包括槽体、叶轮、空气分配器、空心轴、酸浸液导管和定子；所述的空心轴从槽体顶部伸入到槽体内的下部，所述空心轴伸入槽体的轴端与空气分配器相连，所述空气分配器外围设有叶轮，所述叶轮斜上方的四周呈放射状排布有定子；所述的空心轴在空气分配器上端连通有酸浸液导管，所述酸浸液导管从槽体的侧壁伸出槽体；所述的空心轴在槽体顶部的轴端处设有空气阀。
[0007]所述的叶轮斜上方的四周呈放射状排布有定子。
[0008]优选的叶轮采用后向叶片，所述叶片纵截面为圆锥形。
[0009]所述的空心轴在槽体顶部通过轴承体固定。
[0010]所述的空心轴在槽体顶部的轴端通过空气阀与空气压缩机连接。
[0011]所述的酸浸液导管从槽体的侧壁伸出与外部的酸泵连接。
[0012]所述的槽体上部在侧壁上设有气体和液体出口。
[0013]所述的空气通入后未反应完的气体部分由气体和液体出口排出。
[0014]所述的叶轮腔中设有空气分配器，所述分配器与空心轴伸入槽体的轴端连接。
[0015]所述的叶轮采用后向叶片，纵截面为圆锥形，具备压头小、流量大和功耗低的特点。
[0016]所述的叶轮与定子之间产生协同作用促进气体分散，所述的定子呈放射状排布在叶轮周围，将叶轮产生的切向的液体流转化为径向的液体流，防止液体出现漩涡；同时叶轮和定子之间产生一个强烈剪切环形区，有助于细小空气泡的形成，增大液体与氧气的接触面积和接触时间。
[0017]所述的空气分散器设置在叶轮的腔中，能预先将空气均匀地分散在转子叶片的大部分区域内，改善了叶轮弥散空气的能力。
[0018]本实用新型的充气式空气氧化槽采取空气氧化溶液中的亚铁离子生产三价铁盐的过程:先开启叶轮2和空气阀7，再开启空气压缩机和酸泵，空气通过压缩机输入后，通过空气阀7沿着空心轴4到达空气分配器3，同时，从酸泵泵入的含亚铁离子的溶液沿着酸浸液导管5到达空气分配器3与空气混合，混合液经过空气分配器3分散后进入槽体1，高速旋转的叶轮2在定子6的配合下，将进入槽体I的混合液打散，细小空气泡均匀分布分布在含亚铁离子的溶液中进行氧化反应，氧化反应未反应的气体部分从气体和液体出口(9)排出。
[0019]本实用新型的有益效果:本实用新型的设计的充气式空气氧化槽，可以通过空气阀控制空气的流量、叶轮的转速，及通过叶轮、空气分配器和定子之间的配合协同作用，能将空气中氧气充分打散形成微气泡，均匀分散在溶液中，增加了氧气与底物的接触面积和时间，氧化效率大大提高；该充气式空气氧化槽能特别适用于常温常压下利用空气高效氧化亚铁离子生产三价铁盐，氧化槽能耗低、氧化效率高，大大降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]【图 1】为充气式空气氧化槽的主体图，I为槽体，2为叶轮，3为空气分配器，4为空心轴，5为酸浸液导管，6为定子，7为空气阀，8为轴承体，9为气体和液体出口。
【具体实施方式】
[0021]以下具体实例结合附图对本实用新型进一步说明，而本实用新型不受实施例限制。
[0022]实施例1
[0023]本实用新型的充气式空气氧化槽采取空气氧化溶液中的亚铁离子生产三价铁盐的过程:参照图1，先开启叶轮2和空气阀7，再开启空气压缩机和酸泵，空气通过压缩机输入后，通过空气阀7沿着空心轴4到达空气分配器3，同时，从酸泵泵入的含亚铁离子的溶液沿着酸浸液导管5到达空气分配器3与空气混合，混合液经过空气分配器3分散后进入槽体1，高速旋转的叶轮2在定子6的配合下，将进入槽体I的混合液打散，细小空气泡均匀分布分布在含亚铁离子的溶液中进行氧化反应，氧化反应未反应的气体部分从气体和液体出口 9排出。
[0024]实施例2
[0025]以5台充气式空气氧化槽串联进行亚铁的酸浸出液的氧化，开启叶轮，使叶轮转速主轴转速为130±5r/min，开启空气压缩机，通过空气阀控制空气流量为1.5 (mVm2 *min);再开启酸泵，含亚铁的酸浸溶液流速为0.3(m3/m2 * min);每台氧化设备中溶液与空 气接触时间为5?20min，溶液中亚铁的氧化率达到95%以上。
【权利要求】
1.一种充气式空气氧化槽，其特征在于，包括槽体(I)、叶轮(2)、空气分配器(3)、空心轴(4)、酸浸液导管(5)和定子(6);所述的空心轴(4)从槽体(I)顶部伸入到槽体(I)内的下部，所述空心轴(4)伸入槽体(I)的轴端与空气分配器(3)相连，所述空气分配器(3)外围设有叶轮(2 )，所述叶轮(2 )斜上方的四周呈放射状排布有定子(6 );所述的空心轴(4 )在空气分配器(3)上端连通有酸浸液导管(5),所述酸浸液导管(5)从槽体(I)的侧壁伸出槽体(I);所述的空心轴(4)在槽体(I)顶部的轴端处设有空气阀(7)。
2.如权利要求1所述的充气式空气氧化槽，其特征在于，所述的叶轮(2)采用后向叶片，所述叶片纵截面为圆锥形。
3.如权利要求1所述的充气式空气氧化槽，其特征在于，所述的空心轴(4)在槽体(I)顶部通过轴承体(8)固定。
4.如权利要求1所述的充气式空气氧化槽，其特征在于，所述的空心轴(4)在槽体(I)顶部的轴端通过空气阀(7)与空气压缩机连接。
5.如权利要求1所述的充气式空气氧化槽，其特征在于，所述的酸浸液导管(5)从槽体(I)的侧壁伸出与外部的酸泵连接。
6.如权利要求1?5任一项所述的充气式空气氧化槽,其特征在于,所述的槽体(I)上部在侧壁上设有气体和液体出口(9)。
【文档编号】C22B3/44GK203782203SQ201420108693
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】莫红兵, 段金城, 刘耀驰 申请人:斯莱登（北京）化工科技有限公司