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CN109290296B - 一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法 - Google Patents

一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法,解决了现有的反应釜的清理方法清理胶体残留物不彻底,且会产生大量废水对环保造成压力的问题。本发明包括加热干燥胶体、机械振动从反应釜体内壁剥离胶体残留物、用少量清水将胶体残渣带离反应釜体、胶体残渣与水分离。本发明具有反应釜体内壁清理彻底,环保等优点。

Description

一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法
技术领域
本发明涉及物料清理技术领域,具体涉及一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法。
背景技术
反应釜是一种常见的反应装置,广泛应用在化工、医药、材料等领域,尤其是制备胶体物质时,具体地,在生产胶体时,反应釜在使用后,会在内壁上残留胶体反应物,由于反应釜是柱状立式结构,不好清洗,现有的技术多是采用水冲洗,或者浸泡清洗或者气体搅拌清洗等等,这样的清理方法会使得胶体与水均匀混合在一起,无法分离,在后期处理时,还需要将废液调PH值并进行沉降分离,而且始终会有胶体溶在水中无法彻底完全分离,这样就会产生大量的废水为后续处理造成压力,而且这样的清理方式对于粘附性比较强的胶体物料,光靠清洗无法彻底去除,也有一些发明人采用在反应釜体中安装清扫环,但是清扫环始终存在清理死角,无法清理彻底,后期仍然需要清水进行清洗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:现有的反应釜的清理方法清理胶体残留物不彻底,且会产生大量废水对环保造成压力。
本发明提供了解决上述问题的一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法。
本发明通过下述技术方案实现:
一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法,包括如下步骤:
步骤一:开启加热元件进行加热;
步骤二:上下移动内轴,调节搅拌桨的角度,使搅拌桨的端部与反应釜体的内壁接触;
步骤三:开启机械振动棒的电机,驱动机械振动棒振动,干燥的胶体从内壁上剥落掉入反应釜体底部形成胶体残渣;
步骤四:加入少量水与胶体混合并通过出料口排出反应釜体外;
步骤五:将胶体残渣和水进行固液分离。
本发明利用胶体干燥脱水,分子之间团聚形成板结的硬块,粘度急剧下降从而无法粘附在反应釜体的内壁上,实现自动脱落,对于无法完全脱落的干燥胶体,通过机械振动棒的振动作用驱使其剥落,而后通过少量的水将胶体残渣带离出反应釜体,最后再进行固液分离,该方法使用水量少,而且板结的胶体残渣不会重新溶于水,水只是作为胶体残渣排出反应釜体外的介质,分离后可以直接排放,环保,清理彻底。
为了保证胶体能被充分干燥结块,本发明优选一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法,所述步骤一中,加热的温度为80-150℃,加热的时间为4-12小时,通过该操作使得勃姆石胶体的含水量由70%左右减小到10%,根据干燥原理,胶体表面的水先蒸发而干燥,残留的少量水会锁定在胶体的内部,此时,勃姆石胶体的体积会大幅收缩,结块并出现翘边,从而大部分会从反应釜内壁上脱落,只留下少部分轻微附着在内壁上。
优选地,所述胶体干燥后的含水量为0-5%,这样在胶体残留物结块并发生断裂时,内部未干燥完全的胶体量明显减少,且不易分散在水相中。
本发明优选一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法,在所述步骤四中,加入少量的水是为了借助水流的作用将从反应釜体内壁上脱落的勃姆石胶体残留物带出反应釜体外,所述混合包括:调节搅拌桨的角度,使其倾斜向下,开启调速电机驱动搅拌轴转动,从而带动搅拌桨旋转对胶体残渣和水进行搅拌混合,由于搅拌桨向下倾斜,距离底部近,能形成很强的搅拌动力,对反应釜体底部的胶体残渣有搅动作用,对胶体残渣和水的混合起到助推作用,由于反应釜内壁上的胶体残留物通过干燥和机械振动脱落到反应釜体底部,无需再对反应釜体内壁进行清理,而仅需要将脱落到反应釜体底部的胶体残留物带出,此时,只需要少量的水流动带动胶体残留物不沉淀即可,与传统的在水环境下清理胶体不同,为了对内壁残留物进行冲刷去除,需要装满几乎整个反应釜体内壁,而且经过搅拌冲刷脱落到水中的胶体会分散在水中,由于胶体的粒径很小为纳米级,这样会产生大量的带有分散胶体的废水,废水处理量大,而且需要调节PH值来使得胶体残留物废水沉淀分层,处理成本高,对于现有的仅仅通过刮板从上向下进行刮除的方式也不同,刮除时,由于始终存在刮除不到的死角,比如说反应釜体的侧壁和底部的交界处,而且刮除物沉积到底部的胶体无法排除到反应釜体外,仍然需要水进行混合带出,但同样存在胶体在正常状态下会分散在水中形成稀释的胶体溶液废水,为了分层需要调节PH值,处理繁琐,成本高且产生高PH值的废水,不环保,本申请利用了胶体干燥后结成硬块,且不再分散在水中,无需调节PH值,水的PH值仍保持中性,也无需大量的水就可以较好地实现固液分离。
本发明优选一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法,所述固液分离的步骤为:将胶体残渣和水的混合物通过400-800目的过滤网,使得水穿过过滤网得到上层胶体残渣和下层废液。
本发明优选一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法,所述固液分离的步骤为:将胶体残渣和水的混合物静置4-24小时,然后通过倾倒的方式得到上层废液和下层胶体残渣。
以上固液分离出来的水由于只是作为带出胶体残留物的介质,在进行固液分离之后,因为胶体并不分散在水中,水的PH值不发生变化,还可再用于下次胶体残留物处理,实现重复利用,减少水的使用。
本发明优选一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法,所述反应釜体的内胆材质为聚四氟乙烯,聚四氟乙烯的强度高,耐酸碱性强,而且具有憎水性,勃姆石胶体干燥后更容易从反应釜内壁上脱落。
本发明优选一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法,本方法所用的反应釜,包括支撑结构、反应釜体、搅拌装置和搅拌驱动装置,所述反应釜体外侧设置夹套,所述夹套中设置加热元件,所述反应釜体的顶部设置与所述反应釜体匹配的盖体,所述反应釜体的内侧底端安装温度传感器,所述反应釜体的底部设置出料口,所述盖体上设置加料口,所述反应釜体内部设置搅拌装置,
所述支撑结构包括底座、水平支撑台和立柱,立柱垂直设置在底座上的一端,所述水平支撑台安装在立柱的顶端并与底座平行,所述反应釜体放置在底座上,
所述搅拌装置包括搅拌桨和中空的搅拌轴,所述搅拌轴的下端连接多个搅拌桨,所述搅拌桨伸入所述反应釜体中并沿搅拌轴的轴向间隔分布,所述搅拌桨包括沿所述搅拌轴对称设置的第一桨和第二桨且与所述搅拌轴通过角度调节器连接,所述搅拌桨具有内部空腔,所述内部空腔设置机械振动棒,所述搅拌桨的水平长度等于所述反应釜体的内腔体的宽度。
将反应釜体中的搅拌桨设置为可上下调节角度的结构,在制备胶体时,通过角度调节器调节搅拌桨向上倾斜,将所需物料通过加料口加入到反应釜体中,关闭加料口进行加热加压反应,生成胶体后,冷却卸压,再通过出料口出料。当需要清理反应釜体内的残留胶体时,关闭出料口,开启加热元件使其加热,胶体内部含有大量的水,在加热条件下会从外向内逐渐脱水干燥,体积大量收缩,变硬结块,从而与反应釜体内壁剥离,部分直接剥离掉入反应釜体底部,部分仍然会附着在反应釜体的内壁上,调节角度调节器,使得搅拌桨向下转动,因为搅拌桨的长度是等于反应釜体内腔体的宽度的,当搅拌桨向下转动时,会抵触到反应釜体内壁,且在调节第一桨和第二桨向反应釜内壁靠拢的过程中,搅拌桨的端部与内壁从刚好接触到最后端面完全接触反应釜内壁时,搅拌桨的端部会对反应釜内壁上的胶体残留物起到刮除的作用,一来去除了此处的胶体残留物,还可以保证搅拌桨的端部与反应釜体内壁的完全接触,使得机械能能更多地传递给反应釜体内壁,减小因为翘边的胶体残留物的存在而对机械能造成的损耗,在完全接触后开启机械振动棒,机械振动对反应釜内壁的胶体残留物振动使其脱落,这相对于在反釜体外设置机械振动设备,机械振动棒上的机械波可以通过搅拌桨直接传递给搅拌釜内壁,因为搅拌桨的厚度较小,机械波的损耗小而使得更多的机械波传递到反应釜体的内壁上使胶体残留物脱落,另外第一桨和第二桨是对称设置的,在与反应釜接触的内壁上振动的能量相同且对称,这相对于在反应釜体外部某处设置机械振动来说,可以减小因为机械振动对反应釜体的稳定性的影响,将机械振动棒设置在搅拌桨内部还可以开启搅拌轴的电机控制搅拌轴转动在不同方向上进行振动,本申请借助胶体的特性进行残留胶体的干燥清理,避免了传统的用水浸泡清洗不彻底,且产生大量废水给环保造成压力或者需要调节PH值才能处理分散到水相中的胶体溶液的问题。
本发明优选的一种反应釜,所述搅拌桨的端部设置刮板,所述刮板为侧面为等腰梯形的从搅拌桨的端部向外逐渐增大的梯形体,这样在需要振动清除反应釜体内壁上的胶体残留物而调节搅拌桨向上或向下的运动过程中,梯形的底边棱角能对反应釜体内壁上残留的胶体进行更好地刮除,而且底边的长度较长,可以更多地刮除反应釜体内壁上的胶体,底面积也更大,与反应釜体内壁接触的面积也越大,对反应釜体内壁的机械振动效果更好。
本发明优选的一种反应釜,所述搅拌轴为中空结构,所述中空结构中设置穿插两侧设置有轮齿的内轴,所述角度调节器内部设有与所述轮齿啮合的齿轮,所述搅拌桨的一端与齿轮固定连接。
所述搅拌驱动装置包括电机、皮带、所述搅拌轴从下向上依次穿过所述盖体和所述水平支撑台,所述位于水平支撑台上的搅拌轴的设置有转轮,所述转轮通过皮带与电机转轮连接,所述电机转轮下端与电机固定。
为了减小干燥胶体与反应釜体的粘附力,所述反应釜体的内胆材质选用聚四氟乙烯,聚四氟乙烯为一种光滑,耐酸耐碱耐高温的高强度塑料,具有憎水性,当胶体干燥后,易于从聚四氟乙烯内胆上脱落。
为了进一步增强反应釜内胆所受的机械振动,所述搅拌桨的数量为3,且每个搅拌桨的第一桨和第二桨中均设置机械振动棒。
本发明具有如下的优点和有益效果:
1.本发明通过加热、振动、混合、出料、分离的步骤对反应釜制备胶体后对胶体进行清理,方法环保、清理彻底。
2.本发明选用聚四氟乙烯为反应釜体内胆材质,使得胶体更易滑落和干燥后剥离。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明的流程框图。
图2为本发明的反应釜在搅拌状态下结构示意图。
图3为本发明机械振动状态下的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1-反应釜体,2-出料口,3-底座,4-水平支撑台,5-立柱,7-搅拌桨,72-刮板,8-搅拌轴,9-机械振动棒,10-调速电机,11-加热元件,12-角度调节器,13-加料口,14-盖体,15-夹套,16-内轴,17-皮带,18-转轮,19-电机转轮,20-温度传感器,21-限位卡槽,22-限位柱。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示,一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法,包括如下步骤:
步骤一:开启加热元件11进行加热,加热温度为150℃,加热时间为4小时;
步骤二:上下移动内轴16,调节搅拌桨7的角度,使搅拌桨7的端部与反应釜体1的内壁接触;
步骤三:开启机械振动棒9的电机,驱动机械振动棒9振动,干燥的胶体从内壁上剥落掉入反应釜体1底部形成胶体残渣;
步骤四:调节搅拌桨7的角度,使其倾斜向下,开启调速电机10驱动搅拌轴8转动,从而带动搅拌桨7旋转对胶体残渣和水进行搅拌混合,并通过出料口2排出反应釜体1外;
步骤五:将胶体残渣和水进行固液分离,具体地,将胶体残渣和水的混合物通过800目的过滤网,使得水穿过过滤网得到上层胶体残渣和下层废液。
上层胶体残渣作为固体垃圾进行处理,而下层废液可直接排放。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于,所述步骤一的加热温度为80℃,所述加热的时间为12小时,所述步骤五的固液分离方法为:将胶体残渣和水的混合物静置12小时,然后通过倾倒的方式得到上层废液和下层胶体残渣,下层胶体残渣作为固体垃圾进行处理,而上层废清液可直接排放。
实施例3
如图2和图3所示的一种反应釜胶体反应残留物的清洁方法所用的反应釜,包括支撑结构、反应釜体1、搅拌装置和搅拌驱动装置,所述反应釜体1外侧设置夹套15,所述夹套15中设置加热元件11,所述反应釜体1的顶部设置与所述反应釜体1匹配的盖体14,所述反应釜体1的内侧底端安装温度传感器20,所述反应釜体1的底部设置出料口2,所述盖体14上设置加料口13,所述反应釜体1内部设置搅拌装置,
所述支撑结构包括底座3、水平支撑台4和立柱5,立柱5垂直设置在底座3上的一端,所述水平支撑台4安装在立柱5的顶端并与底座3平行,所述反应釜体1放置在底座3上,
所述搅拌装置包括搅拌桨7和中空的搅拌轴8,所述搅拌轴8的下端连接多个搅拌桨7,所述搅拌桨7伸入所述反应釜体1中并沿搅拌轴8的轴向间隔分布,所述搅拌桨7包括沿所述搅拌轴8对称设置的第一桨和第二桨且与所述搅拌轴8通过角度调节器12连接,所述搅拌桨7具有内部空腔,所述内部空腔设置机械振动棒9,所述搅拌桨7的水平长度等于所述反应釜体1的内腔体的宽度。
所述搅拌桨7的端部设置刮板72,所述刮板72为侧面为等腰梯形的从搅拌桨7的端部向外逐渐增大的梯形体。
所述搅拌桨7的数量为3,沿所述搅拌轴8的下段均匀分布。
所述反应釜体1的内胆材质为316L不锈钢。
所述机械振动棒9的线路通过搅拌轴8的空腔与外部振动电机连接。
所述反应釜体1的底部设置有支脚,并放置于底座3上。
具体工作方式是:在制备胶体时,通过角度调节器12调节搅拌桨7向上或者向下倾斜,将所需物料通过加料口13加入到反应釜体1中,关闭加料口13进行加热加压反应,生成胶体后,冷却卸压,再通过出料口2出料。当需要清理反应釜体1内的残留胶体时,开启加热元件11使其加热,胶体内部含有大量的水,在加热条件下会逐渐脱水干燥,体积大量收缩,变硬结块,从而与反应釜体1内壁剥离,部分直接剥离掉入反应釜体1底部,部分仍然会附着在反应釜体1的内壁上,调节角度调节器12,使得搅拌桨7向下转动,因为搅拌桨7的长度是等于反应釜体1内腔体的宽度的,当搅拌桨7向下转动时,会抵触到反应釜体1内壁,此时,开启机械振动棒9的电机,机械振动棒9会发生机械振动,并且通过搅拌桨7将振动的机械能传递给反应釜体1的内壁从而将干燥切块的胶体从反应釜体1的内壁振动下来,还可以开启搅拌轴8的电机控制搅拌轴8转动在不同方向上进行振动。
实施例4
本实施例与实施例3的区别在于,所述搅拌轴8为中空结构,所述中空结构中设置穿插两侧设置有轮齿的内轴16,所述角度调节器12内部设有与所述轮齿啮合的齿轮,所述搅拌桨7的一端与齿轮固定连接,所述搅拌驱动装置包括电机、皮带17、所述搅拌轴8从下向上依次穿过所述盖体14和所述水平支撑台4,所述位于水平支撑台4上的搅拌轴8的设置有转轮18,所述转轮18通过皮带17与电机转轮19连接,所述电机转轮19下端与调速电机10固定,所述转轮18上侧搅拌轴8上设有限位孔,转轮18下侧搅拌轴8上设有限位柱22,限位柱22下侧搅拌轴8上设有角度调节器12,角度调节器12关于搅拌轴8对称设置有两个,角度调节器12内部设有配合内轴16的齿轮,齿轮通过转轴固定在搅拌轴8上,齿轮上固定有搅拌桨7,所述反应釜上端设有配合限位柱22的限位卡槽21。
所述反应釜体1的内胆材质为聚四氟乙烯。
本发明中,所用术语“上”、“下”、“中”、“底”、“顶”、“左”、“右”、“两侧”、“外”“背面”等均以附图所示方位为准。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种反应釜胶体反应残留物的清理方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:开启加热元件(11)进行加热;
步骤二:上下移动内轴(16),调节搅拌桨(7)的角度,使搅拌桨(7)的端部与反应釜体(1)的内壁接触;
步骤三:开启机械振动棒(9)的电机,驱动机械振动棒(9)振动,干燥的胶体从内壁上剥落掉入所述反应釜体(1)底部形成胶体残渣;
步骤四:加入少量水与胶体混合并通过出料口(2)排出所述反应釜体(1)外;
步骤五:将胶体残渣和水进行固液分离;
所述步骤一、步骤二、步骤三和步骤四均在反应釜中进行,所述反应釜包括支撑结构、反应釜体、搅拌装置和搅拌驱动装置,所述反应釜体外侧设置夹套,所述夹套中设置加热元件,所述反应釜体的顶部设置与所述反应釜体匹配的盖体,所述反应釜体的内侧底端安装温度传感器,所述反应釜体的底部设置出料口,所述盖体上设置加料口,所述反应釜体内部设置搅拌装置,
所述支撑结构包括底座、水平支撑台和立柱,立柱垂直设置在底座上的一端,所述水平支撑台安装在立柱的顶端并与底座平行,所述反应釜体放置在底座上,
所述搅拌装置包括搅拌桨和中空的搅拌轴,所述搅拌轴的下端连接多个搅拌桨,所述搅拌桨伸入所述反应釜体中并沿搅拌轴的轴向间隔分布,所述搅拌桨包括沿所述搅拌轴对称设置的第一桨和第二桨且与所述搅拌轴通过角度调节器连接,所述搅拌桨具有内部空腔,所述内部空腔设置机械振动棒,所述搅拌桨的水平长度等于所述反应釜体的内腔体的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种反应釜胶体反应残留物的清理方法,其特征在于,所述步骤一中,加热的温度为80-150℃,加热的时间为4-12小时。
3.根据权利要求1或2所述的一种反应釜胶体反应残留物的清理方法,其特征在于,在所述步骤四中,所述混合包括:调节搅拌桨(7)的角度,使其倾斜向下,开启调速电机(10)驱动搅拌轴(8)转动,从而带动搅拌桨(7)旋转对胶体残渣和水进行搅拌混合。
4.根据权利要求1或2所述的一种反应釜胶体反应残留物的清理方法,其特征在于,所述固液分离的步骤为:将胶体残渣和水的混合物通过400-800目的过滤网,使得水穿过过滤网得到上层胶体残渣和下层废液。
5.根据权利要求1或2所述的一种反应釜胶体反应残留物的清理方法,其特征在于,所述固液分离的步骤为:将胶体残渣和水的混合物静置4-24小时,然后通过倾倒的方式得到上层废液和下层胶体残渣。
6.根据权利要求1或2所述的一种反应釜胶体反应残留物的清理方法,其特征在于,所述反应釜体(1)的内胆材质为聚四氟乙烯。
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