[实用新型]一种用于碳化法红矾钠生产的高效筛板碳化塔

说明书

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，特别涉及一种用于碳化法红矾钠生产的高效筛板碳化塔。

背景技术

铬产品具备优良的自身特性和不可替代性，广泛应用于化工、轻工、冶金、机械、皮革、医药、航空航天等民用和军事领域。

红矾钠可被加工成用于电镀等行业的铬酸酐，用于皮革行业的铬鞣剂和复鞣剂，用于冶金和陶瓷等行业的氧化铬，用于颜料行业的中铬黄、红矾钾，医药行业的双稀醇酮、吡啶羧酸铬，饲料行业的草酸铬、VK3以及汽车、飞机发动机制造业的金属铬等数百种产品，在化工、轻工、冶金、纺织、印染、机械、皮革、陶瓷、医药、飞机发动机制造以及外贸出口等行业，都有不可替代的作用。

长期以来，我国铬盐行业生产技术水平和装备设施落后，清洁生产水平亟待提升。

铬盐清洁生产新工艺的开发和应用列入2011年版《产业结构调整指导目录》鼓励类。其中碳化法生产红矾钠技术为铬盐行业清洁生产技术推行应用技术，潜在普及率为无钙焙烧产量的80%。

碳化法红矾钠生产中的碳化塔是核心设备。目前国内外碳化法生产红矾钠的碳化塔一般采用外部强制循环冷却的碳化反应釜，或采用内设盘管冷却的碳化塔。

采用碳化反应釜的一般在小规模工厂生产使用，反应釜内设搅拌器，CO₂原料气采用99%浓度，反应热的移去采用以泵为推动力强制循环的外部冷却方式，冷却器多采用螺旋板或板式结构。由于反应釜大型化困难，一般采用多组反应釜串联或并联方式；反应热的移除通过强制循环的外部冷却器实现，过饱和度控制较困难，冷却器冷却面结疤速度很快，换热器容易堵塞，换热效率下降快，作业周期短；同时由于采用泵循环碳化液，大的结晶颗粒易被破碎，不利于后续固液分离；由于反应釜固液接触时间短，除要求原料气CO₂浓度高，尾气有近1/3的气量循环加压利用，以保证CO₂的利用率，动力消耗高。

有的工厂采用内设盘管冷却的碳化塔。塔内装有多组冷却盘管，每组冷却管间设有气体分布板。此类型碳化塔自下而上形成以气相为连续相，与塔顶加入的中性液或预碳化液接触反应。为防止堵塞结疤，没有内部塔盘，气液接触面小、时间短、反应不充分，塔顶尾气浓度高，原料利用率低。为了达到碳化完成液的规定碳化率，不得不牺牲塔的生产能力，造成设备利用率低，原料消耗高；而且塔内液体分布不均，会产生偏流，在冷却管表面易产生局部过冷现象，导致冷却管表面结疤严重，冷却效率急剧下降，设备生产能力和操作周期均会受到较大影响。

针对目前碳化法红矾钠生产中的核心设备碳化反应釜或碳化塔存在的吸收率不高、操作周期短、原料消耗和动力消耗高的问题，开发吸收效率高、冷却效果好、操作周期长的红矾钠碳化塔是目前提高红矾钠生产技术水平的重要课题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种吸收效率高、冷却效果好、操作周期长的用于碳化法红矾钠生产的高效筛板碳化塔。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于碳化法红矾钠生产的高效筛板碳化塔，包括塔体，在所述塔体上部分别设置有进液口和出气口，在所述塔体下部分别设置有进气口和出液口，其特征在于：在所述塔体内沿其轴向设置有若干以液相为连续相的低开孔率且带降液管的筛板塔板，所述筛板塔板的开孔率为0.5～5%，在所述塔体下部设置有塔内或塔外管式冷却机构，所述高效筛板碳化塔用于碳化法红矾钠生产中。

本实用新型所述的用于碳化法红矾钠生产的高效筛板碳化塔，其所述筛板塔板的开孔率为2.6～5%。

本实用新型所述的用于碳化法红矾钠生产的高效筛板碳化塔，其若干带降液管的筛板塔板沿塔体轴向等间距分布，相邻筛板塔板上的降液管以塔体的轴心为中心对称分布。

本实用新型所述的用于碳化法红矾钠生产的高效筛板碳化塔，其在所述塔体下部采用塔内管式冷却机构，所述塔内管式冷却机构包括沿塔体轴向布置的至少两组管式冷却器，每个管式冷却器沿塔体径向设置且贯穿塔体，相邻两组管式冷却器之间通过弯管连通。

本实用新型所述的用于碳化法红矾钠生产的高效筛板碳化塔，其在所述塔体内、相邻两组管式冷却器之间设置有带降液管的筛板塔板。

本实用新型所述的用于碳化法红矾钠生产的高效筛板碳化塔，其在所述塔体下部采用塔外管式冷却机构，所述塔外管式冷却机构包括管式冷却罐，所述管式冷却罐的顶部和底部分别通过管道与塔体连通形成自然循环冷却结构。