一種氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜的制作方法
【專利摘要】一種氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜，本發明的結構是由鋼質外殼，防腐保護層（鉛襯層，聚四氟乙烯襯層等），隔熱密封層，高溫耐磨非金屬內襯（如碳化硅內襯等）四層復合制成；并在反應釜上設有至少一個圓柱形攪拌噴嘴，配有一組水平噴射角度為0-90度的噴帽與攪拌噴嘴分別配合。本發明在高濃度強酸介質，高溫、高壓工況條件下，反應釜使用壽命大大延長，釜內物料能被高效攪拌。
【專利說明】一種氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜
【技術領域】
[0001]本發明屬冶金、化工等行業的設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在冶金、化工行業使用的反應釜，都要求防腐耐磨耐溫。為使釜內理化反應高效進行，多進行機械攪拌。防腐方式有特種材料防腐，如特種不銹鋼；有內襯保護層防腐，如襯聚四氟乙烯，襯橡膠等。但當強酸濃度超過30%，介質溫度超過150度，或釜內出現強負壓時，上述防腐和攪拌方式都不起作用了。在高濃度強酸和高溫高壓等嚴苛工況條件下，反應釜的使用壽命取決于其防腐層的壽命，一旦防腐層損壞，外殼也隨即損壞。反應釜的工作效率還取決于固態顆粒與液態介質混合均勻程度，在高溫高壓強酸腐蝕的工況條件下，機械攪拌器使用壽命短，使用成本高。
[0003]目前，超過20 %的強酸在3公斤正壓或IOPa壓負條件下，如果反應釜還要承受物料的強沖刷磨損，當反應溫度超過100° C時，反應釜的防腐耐磨問題幾乎無法解決，主要是使用壽命太短。一些材料在100° C以上能耐強酸腐蝕，如四氟材料，但耐不住磨損，也耐不住強負壓，不能夠長時間使用。隨著冶金、化工科技的發展，許多生產工藝要求其理化反應在高溫、高壓、高濃度強酸介質下進行。這就要求相應的反應釜能耐高溫、高壓，并能在高溫高壓條件下耐高濃度強酸腐蝕和物料磨損。同時，還要求能夠對釜內物料進行充分、無死角、均勻有效地攪拌，以保證釜內理化反應能高效進行。但目前，現有的反應釜還沒有技術手段使其釜內能夠進行有效地攪拌。
[0004]本發明反應釜的目標是這樣實現的:
本發明的目的正是為了克服上述現有技術存在的缺陷和不足而提供一種能夠實現在釜內工況為耐高溫、高壓、高濃度強酸(濃度為20%以上的如鹽酸、硫酸、硝酸，及其混合物，如王水等)介質下長期使用，并能對釜內物料進行低成本高效攪拌的氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜。
[0005]本發明的目的是通過如下技術方案來實現的。
[0006]一種氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜，包括外殼、筒體、上蓋、下底，釜內反應溫度小于800°C,壓力不超過6MPa ;本發明特征是:在鋼質的外殼內襯有一層耐酸防腐保護層；在耐酸防腐保護層內側再襯有一層耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層；在耐酸防腐保護層與耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層之間設有間隙，在間隙內填充有隔熱密封材料層；在筒體上開設有至少一個圓形攪拌孔，在攪拌孔內活動配合安裝有圓柱體結構的攪拌噴嘴；在攪拌噴嘴噴口處采用一組不同傾角α的噴帽分別與攪拌噴嘴配合，α為0-90度。
[0007]本發明在反應釜的上蓋與下底之間的筒體至少由一段構成，在每段筒體的防腐保護襯層設有翻邊，翻邊至筒體兩端的法蘭盤上。
[0008]本發明鋼質上蓋采用平板型結構，鋼質下底采用球冠型結構。
[0009]本發明其耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層采用分段或分塊結構，并采用耐酸耐溫膠泥粘接密封。[0010]本發明的有益效果是，本發明解決了反應釜在高溫(800度以內)，高壓(正壓壓力不超過6MPa)及負壓條件下的耐強酸腐蝕和強沖刷磨損問題。同時實現了釜內無死角氣(液)力攪拌和混合。本發明是復合防腐，反應釜內溫度最高，通過填充層的調整，也能夠保證防腐層的適當溫度。從而保證防腐層的使用壽命，最里層的非金屬材料耐酸、耐磨、耐高溫。上述條件下的攪拌和混合問題也是難題，機械攪拌幾乎無法使用，非機械攪拌也少見而且會成本高昂。本發明的攪拌和混合技術方案的優點是:1、可以在強酸、高溫條件下長期使用；2、能夠實現釜內無死角氣(液)力攪拌和混合；3、可以采用常溫壓邊攪邊冷卻，也可以用高溫蒸汽邊加熱邊攪拌，還可以把液體、氣體或粉狀原料直接從攪拌噴嘴噴入，邊噴邊混合，如此，可滿足各項生產工藝的要求。(強酸是指:鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸等)。
[0011]本發明反應釜的非金屬內襯耐強酸，耐磨損，耐高溫，機械強度大，可使防腐保護層不受釜內物料的沖刷和磨損。當釜內為負壓時，如聚四氟乙烯等類的防腐保護層不會被“吸扁”損壞；隔熱密封層可使防腐保護層的工作溫度遠低于釜內工作溫度，從而有利于延長防腐保護層的使用壽命；(或使反應釜內的最高工作溫度遠高于防腐保護層材料的正常工作溫度)。
[0012]本發明結構的功效是
1、鋼質外殼為反應釜提供耐壓支撐和外部保護。
[0013]2、在較低溫度下能耐高濃度強酸的腐蝕的耐酸防腐保護層，為鋼質外殼提供最后的防腐保護，使之不被高濃強酸侵蝕損壞。
[0014]3、隔熱密封材料層為耐酸防腐保護層提供適當的工作溫度。防止耐酸防腐保護層因溫度太高而快速老化或損壞。
[0015]4、高溫耐磨非金屬襯層保護隔熱密封層和耐酸防腐保護層不受釜內物料的直接沖刷磨損。同時，在釜內負壓的情況下，保證耐酸防腐保護層不會被“吸扁”損壞。
[0016]5、不同位置上設置的攪拌孔，通過采用不同的噴帽與攪拌噴嘴的配合，能夠實現對釜內物料的高效攪拌；拌噴嘴的水平方向噴射角度α通過噴帽0-90度可選，垂直方向噴射角度β 0-360度可調，實現了對釜內物料充分、無死角的攪拌，大大提高了物料的反應效率。
[0017]6、鋼質上蓋采用平板型結構，鋼質下底采用球冠型結構，使得釜體結構更加穩定，強度更高，也更加使得釜內物料易于翻動，反應更充分。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明結構示意圖；
圖2為圖1的A-A剖視局部視圖；
圖3為圖1的B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]一種氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜，包括外殼1、筒體6、上蓋8、下底9，釜內反應溫度小于800°C，壓力不超過6MPa ;本發明特征是:在鋼質的外殼I內襯有一層聚四氟乙烯耐酸防腐保護層2 ;在聚四氟乙烯耐酸防腐保護層2內側再襯有一層碳化硅耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層4 ;在聚四氟乙烯耐酸防腐保護層2與碳化硅耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層4之間設有間隙3，在間隙3內填充有隔熱密封材料層5 ;在筒體6上開設有至少一個圓形攪拌孔12，在攪拌孔12內活動配合安裝有圓柱體結構的攪拌噴嘴7 ;在攪拌噴嘴7噴口處采用一組不同傾角α的噴帽7.1分別與攪拌噴嘴配合，α為0_90度。
[0020]本發明在反應釜的上蓋8與下底9之間的筒體6至少由一段構成，在每段筒體的聚四氟乙烯耐酸防腐保護襯層2設有翻邊10，翻邊至筒體兩端的法蘭盤11上。
[0021]本發明鋼質上蓋8采用平板型結構，鋼質下底9采用球冠型結構。
[0022]本發明其碳化硅耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層4采用分段或分塊結構，并采用耐酸耐溫膠泥粘接密封。
[0023]如圖1所示的反應釜，其主體結構由上蓋8、下底9和中間筒體6構成。中間筒體上設置有兩對攪拌噴孔12。攪拌噴孔內均裝有攪拌噴嘴7。其中，底部的一對攪拌噴嘴的水平噴射角度為45度，垂直噴射角度為O度。上部的一對攪拌噴嘴的水平噴射角度為45度，垂直噴射角度為15度。當物料從上部入口進入釜內后，兩對攪拌噴嘴從不同角度用高壓蒸汽對其進行噴射攪拌。控制蒸汽的流量和溫度便可控制反應釜內的反應溫度，以滿足生產工藝的要求。
[0024]上蓋8、下底9及筒體6均是四層構造。最外層是鋼質外殼1，其厚度依據釜內工作壓力確定。第二層是耐酸防腐保護層2，其材料選擇依據釜內介質而定。例如，介質是高濃度鹽酸時，選擇聚四氟乙烯類材料做防腐襯層。第三層為隔熱密封材料層5，依據釜內介質特征專門配制，其厚度依據釜內介質溫度和防腐襯層的材料特性確定。第四層為碳化硅耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層4。其材料和厚度依據釜內介質特性及工作溫度確定。如碳化娃襯層。
[0025]碳化硅內襯耐高濃度強酸腐蝕，耐高溫且高溫下耐磨損。當物料和濃酸介質進入反應釜內攪拌和反應時,碳化硅內襯在高溫下對濃酸腐蝕和物料沖刷磨損均有很好的抵抗能力。雖然在高溫高壓的長時間作用下，濃酸介質會逐步滲透至隔熱密封材料層5，最后到達耐酸防腐保護層2的內側。但只要防腐保護層不被損壞，鋼質外殼I就不會損壞。反應釜就能正常工作。經過碳化硅耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層4和隔熱密封材料層5的隔熱降溫，耐酸防腐保護層2內側的工作溫度會遠低于反應釜內的介質溫度。因而，有利于延長防腐保護層的使用壽命或者有利于提高反應釜的正常使用溫度。加之耐酸防腐保護層2不受物料沖刷磨損，因而使用壽命會更長。
[0026]反應釜內的溫度變化可能導致強負壓的出現。這時，如果沒有耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層4和隔熱密封材料層5的剛性支撐，一些如聚四氟乙烯類的防腐保護襯層可能會因負壓“吸扁”，從而失去防腐功能。本實施例反應釜因有隔熱密封材料層5和碳化硅耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層4的存在，即便釜內出現強負壓，耐酸防腐保護層2也不會被“吸扁”損壞。
[0027]本實施例反應釜鋼質外殼為厚度20mm鍋爐鋼。選用聚四氟乙烯做防腐保護襯層
2。選用碳化娃制作30mm厚的高溫耐磨襯層4。隔熱密封材料層5厚度為20mm。反應爸的工作壓力為IMPa，工作溫度為200度，鹽酸介質的濃度30%，物料細度為200目，混合液體固含量為45%-55%，混合液體在釜內的旋轉速度為每分鐘25-33轉。
【權利要求】
1.一種氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜，包括外殼(I)、筒體(6)、上蓋(8)、下底(9)，釜內反應溫度小于800°C，壓力不超過6MPa;其特征是:在鋼質的外殼(I)內襯有一層耐酸防腐保護層(2);在耐酸防腐保護層(2)內側再襯有一層耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層(4);在耐酸防腐保護層(2)與耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層(4)之間設有間隙(3)，在間隙(3)內填充有隔熱密封材料層(5);在筒體(6)上開設有至少一個圓形攪拌孔(12)，在攪拌孔(12)內活動配合安裝有圓柱體結構的攪拌噴嘴(7);在攪拌噴嘴(7)噴口處采用一組不同傾角α的噴帽(7.1)分別與攪拌噴嘴配合，α為0-90度。
2.如權利要求1所述及的一種氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜，其特征是:在反應釜的上蓋(8)與下底(9)之間的筒體(6)至少由一段構成，在每段筒體的耐酸防腐保護層(2)設有翻邊(10)，翻邊至筒體兩端的法蘭盤(11)上。
3.如權利要求1所述及的一種氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜，其特征是:鋼質上蓋(8)采用平板型結構，鋼質下底(9)采用球冠型結構。
4.如權利要求1所述及的一種氣或液力攪拌復合防腐耐磨耐高溫反應釜，其特征是:其耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層(4)采用分段或分塊結構，并采用耐酸耐溫膠泥粘接密封。
【文檔編號】B01J19/26GK103769024SQ201410059519
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月21日 優先權日:2014年2月21日
【發明者】胡光雄 申請人:胡光雄