一種微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統。所述反應系統包括液體混合罐、混合攪拌罐、微波反應器、溫度傳感器、水冷凝器和固液分離器，各設備之間通過管道相連通；所述混合攪拌罐上方設有加料斗，或者在混合攪拌罐下方設有儲液罐，混合攪拌罐與儲液罐通過管道相連通。本實用新型專利技術采用微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，鐵源可以是三價鐵鹽，也可以是鐵的氧化物，該反應系統具有快速、實用等優點。

Reaction system for continuously preparing ferrate solution by microwave

The utility model discloses a reaction system for continuously preparing ferrate solution by microwave. The reaction system includes a liquid mixing tank, mixing tank, microwave reactor, temperature sensor, water condenser and solid-liquid separator, between the various devices are connected through pipelines; the mixing tank is arranged above the hopper, or in the mixing tank is provided with a liquid storage tank, mixing tank and the liquid storage tank connected by pipe. The utility model adopts a microwave continuous reaction system for preparing ferrate solution, wherein the iron source can be ferric salt or iron oxide, and the reaction system has the advantages of fast, practicality, etc..

【技術實現步驟摘要】
一種微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統
本技術涉及制備高鐵酸鹽溶液的反應體系
，具體涉及一種微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統。
技術介紹
高鐵酸鹽(鈉、鉀)是六價鐵鹽，有效成部分是高鐵酸根，具有很強的氧化性，因此能通過氧化作用進行消毒。同時，由于反應過后的還原產物是氫氧化鐵[Fe(OH)3]，在溶液中呈膠體，能夠將水中的懸浮物聚集形成沉淀，能高效地除去水中的微細懸浮物。高鐵酸鹽不僅是理想的水處理藥劑、有機工業高選擇氧化劑、優良的化學電源電極材料，還是理想的磁記憶材料和重要的無機合成試劑。目前，高鐵酸鹽的制備大都采用次氯酸鹽氧化法進行生產。該制備方法的基本原理是利用次氯酸鹽在濃堿溶液中氧化三價鐵生成高鐵酸鹽；也有采用電解三氯化鐵和氫氧化鈉溶液后，再與氫氧化鉀反應制得。高鐵酸鹽有自催化現象，具有不穩定性，不能長期保存，因此，實現高鐵酸鹽溶液的連續快速制備，成為其推廣、應用的一個方向和亟待解決的難點。有關高鐵酸鹽制備的報道也有一些。專利文獻CN103058281A公開了一種在線濕化學法制備高鐵酸鹽的工藝及裝置，該專利文獻涉及一種在線濕化學法制備高鐵酸鹽的工藝，采用鐵源僅限于三價鐵鹽，反應得到產物較慢，實際應用比較困難。微波化學反應器是一種利用微波加熱的化學反應裝置，具有加熱速度快、加熱均勻、選擇性加熱、可促進化學反應速率等優點。微波反應器已有生產產品；但是，應用微波反應器連續生產制備高鐵酸鹽溶液方面尚未見報道。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是：根據目前現有制備高鐵酸鹽溶液反應體系存在的不足之處，本技術提供一種微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統。本技術采用微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，所用的鐵源原料可以是三價鐵鹽，也可以是鐵的氧化物，具有快速、實用等優點。為了解決上述技術問題，本技術采取的技術方案是：本技術提供一種微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，所述反應系統包括液體混合罐、混合攪拌罐、微波反應器、溫度傳感器、水冷凝器和固液分離器，各設備之間通過管道相連通；所述混合攪拌罐上方設有加料斗，或者在混合攪拌罐下方設有儲液罐，混合攪拌罐與儲液罐通過管道相連通；各設備之間的連接關系為：液體混合罐通過管道與混合攪拌罐相連通，液體混合罐與混合攪拌罐之間設有截止閥和計量泵；在混合攪拌罐上設有加料斗，或者在混合攪拌罐下方設有儲液罐，混合攪拌罐與儲液罐之間通過管道相連通；混合攪拌罐與微波反應器之間通過管道相連通，二者之間依次設有截止閥、計量泵和溫度傳感器；微波反應器通過管道與水冷凝器相連通，二者之前設有溫度傳感器；水冷凝器通過管道與固液分離器相連通，二者之間設有溫度傳感器，固液分離器上設有溶液產品出口，溶液產品出口下部設有固體殘渣出口。根據上述的微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，所述混合攪拌罐和儲液罐之間設有截止閥和計量泵。根據上述的微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，所述微波反應器由微波腔體、盤管反應器和微控制器構成（即微波反應器是在微波腔體內盤管進口從上螺旋逐級盤下，與微控制器構成一體；盤管由聚四氟乙烯材料制成）。根據上述的微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，所述溶液產品出口處設有截止閥；固體殘渣出口處設有截止閥。另外，提供一種微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，其特征在于，所述反應系統包括第一儲液罐、混合加熱攪拌罐、第一水冷凝器、混合攪拌罐、第二儲液罐、微波反應器、第二水冷凝器和固液分離器，各設備之間通過管道相連通；各設備之間的連接關系為：第一儲液罐與混合加熱攪拌罐之間通過管道相連通，二者之間設有截止閥和計量泵；混合加熱攪拌罐上設有加料斗，混合加熱攪拌罐通過管道與第一水冷凝器相連通，二者之間設有計量泵和溫度傳感器；第一水冷凝器通過管道與混合攪拌罐相連通，二者之間設有溫度傳感器；混合攪拌罐通過管道與下方設有的第二儲液罐相連通，二者之間設有截止閥和計量泵；混合攪拌罐通過管道與微波反應器相連通，二者之間依次設有截止閥、計量泵和溫度傳感器；微波反應器通過管道與第二水冷凝器相連通，二者之間設有溫度傳感器；第二水冷凝器通過管道與固液分離器相連通，二者之間設有溫度傳感器，固液分離器上設有溶液產品出口，溶液產品出口下部設有固體殘渣出口。根據上述的微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，所述微波反應器由微波腔體、盤管反應器和微控制器構成（即微波反應器是在微波腔體內盤管進口從上螺旋逐級盤下，與微控制器構成一體；盤管由聚四氟乙烯材料制成）。根據上述的微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，所述溶液產品出口處設有截止閥；固體殘渣出口處設有截止閥。1、本技術采用微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，鐵源可以是三價鐵鹽，也可以是鐵的氧化物，該反應系統具有快速、實用等優點。2、利用本技術反應系統可以實現連續生產高鐵酸鹽溶液，反應體系適用于反應物為固體加料和混合液體加料兩種情況。3、本技術反應系統采用微波反應制備高鐵酸鹽溶液，具有反應速度快、效率高、節能等優點，可以實現快速制備高鐵酸鹽溶液。4、本技術反應系統實現了連續制備高鐵酸鹽溶液，具有較大的生產能力，可控制，且產品含量穩定，具有較大的實用價值。5、本技術反應系統適合采用的鐵源原料可以是三價鐵鹽，也可以是鐵的氧化物；鐵源原料可以是液體，也可以是固體，適用多種情況，易于推廣。附圖說明：圖1本技術微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統結構示意圖之一；圖1中：1為液體混合罐，2為混合攪拌罐，3為微波反應器，3-1為微波腔體，3-2為盤管反應器，3-3為微控制器，4為水冷凝器，5為固液分離器，6為加料斗，7-1為第一溫度傳感器，7-2為第二溫度傳感器，7-3為第三溫度傳感器，8-1為第一計量泵，8-2為第二計量泵，9-1為第一截止閥，9-2為第二截止閥，9-3為第三截止閥，9-4為第四截止閥。圖2本技術微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統結構示意圖之二；圖2中：1為液體混合罐，2為混合攪拌罐，3為微波反應器，3-1為微波腔體，3-2為盤管反應器，3-3為微控制器，4為水冷凝器，5為固液分離器，6為儲液罐，7-1為第一溫度傳感器，7-2為第二溫度傳感器，7-3為第三溫度傳感器，8-1為第一計量泵，8-2為第二計量泵，8-3為第三計量泵，9-1為第一截止閥，9-2為第二截止閥，9-3為第三截止閥，9-4為第四截止閥，9-5為第五截止閥。圖3本技術微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統結構示意圖之三；圖3中：1為第一儲液罐，2為混合加熱攪拌罐，3為第一水冷凝器，4為混合攪拌罐，5為第二儲液罐，6為加料斗，7為微波反應器，7-1為微波腔體，7-2為盤管反應器，7-3為微控制器，8為第二水冷凝器，9為固液分離器，10-1為第一溫度傳感器，10-2為第二溫度傳感器，10-3為第三溫度傳感器，10-4為第四溫度傳感器，10-5為第五溫度傳感器，11-1為第一計量泵，11-2為第二計量泵，11-3為第三計量泵，11-4為第三計量泵，12-1為第一截止閥，12-2為第二截止閥，12-3為第三截止閥，12-4為第四截止閥，12-5為第五截止閥。具體實施方式：以下結合實施例進一步闡述本技術，但并不限制本技術的保護內容。實施例1：參考附圖1，本技術微本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，其特征在于，所述反應系統包括液體混合罐、混合攪拌罐、微波反應器、溫度傳感器、水冷凝器和固液分離器，各設備之間通過管道相連通；所述混合攪拌罐上方設有加料斗，或者在混合攪拌罐下方設有儲液罐，混合攪拌罐與儲液罐通過管道相連通；各設備之間的連接關系為：液體混合罐通過管道與混合攪拌罐相連通，液體混合罐與混合攪拌罐之間設有截止閥和計量泵；在混合攪拌罐上設有加料斗，或者在混合攪拌罐下方設有儲液罐，混合攪拌罐與儲液罐之間通過管道相連通；混合攪拌罐與微波反應器之間通過管道相連通，二者之間依次設有截止閥、計量泵和溫度傳感器；微波反應器通過管道與水冷凝器相連通，二者之前設有溫度傳感器；水冷凝器通過管道與固液分離器相連通，二者之間設有溫度傳感器，固液分離器上設有溶液產品出口，溶液產品出口下部設有固體殘渣出口。

【技術特征摘要】
1.一種微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，其特征在于，所述反應系統包括液體混合罐、混合攪拌罐、微波反應器、溫度傳感器、水冷凝器和固液分離器，各設備之間通過管道相連通；所述混合攪拌罐上方設有加料斗，或者在混合攪拌罐下方設有儲液罐，混合攪拌罐與儲液罐通過管道相連通；各設備之間的連接關系為：液體混合罐通過管道與混合攪拌罐相連通，液體混合罐與混合攪拌罐之間設有截止閥和計量泵；在混合攪拌罐上設有加料斗，或者在混合攪拌罐下方設有儲液罐，混合攪拌罐與儲液罐之間通過管道相連通；混合攪拌罐與微波反應器之間通過管道相連通，二者之間依次設有截止閥、計量泵和溫度傳感器；微波反應器通過管道與水冷凝器相連通，二者之前設有溫度傳感器；水冷凝器通過管道與固液分離器相連通，二者之間設有溫度傳感器，固液分離器上設有溶液產品出口，溶液產品出口下部設有固體殘渣出口。2.根據權利要求1所述的微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，其特征在于：所述混合攪拌罐和儲液罐之間設有截止閥和計量泵。3.根據權利要求1所述的微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，其特征在于：所述微波反應器由微波腔體、盤管反應器和微控制器構成。4.根據權利要求1所述的微波連續制備高鐵酸鹽溶液的反應系統，其特征在于：所述溶液產品出口處設有截止閥；固體殘...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李黨生，魏家紅，崔鵬，許鐳，李孝坤，曹靜，王哲嶸，
申請(專利權)人：黃河水利職業技術學院，
類型：新型
國別省市：河南,41