1.本實用新型涉及硫酸銅生產(chǎn)設備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于制備硫酸銅的反應裝置。

背景技術(shù)：

2.目前，高純硫酸銅的生產(chǎn)工藝需要經(jīng)過氧化反應、過濾雜質(zhì)、冷卻結(jié)晶、離心分離和干燥過篩等步驟，氧化反應的過程中需要在78

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98℃的環(huán)境下進行，而冷卻結(jié)晶則是將高溫的硫酸銅溶液冷卻，從而使硫酸銅以晶體的形式析出，從而能夠得到硫酸銅成品；在氧化反應的過程中，需要利用空氣中的氧氣與原料銅進行氧化反應，生成氧化銅再與稀硫酸反應生成硫酸銅溶液，由于在大氣壓下，水中的溶氧量較低，因此反應速率較慢，難以滿足生產(chǎn)要求，而采用向反應釜中通入純氧或使用雙氧水可以有效提高反應速率，但是成本較高，難以應用于大批量的生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.本實用新型的目的在于提出一種用于制備硫酸銅的反應裝置，以解決上述問題。

4.為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

5.一種用于制備硫酸銅的反應裝置，包括反應釜、耐壓水箱、混合水箱、泄壓閥、水泵、空氣壓縮機和輸氣管；

6.所述反應釜的上部設有進液口，其下部設有排液口，所述排液口設有第一開關(guān)閥；

7.所述耐壓水箱內(nèi)設有若干層隔板，每一個所述隔板分別設有多個氣孔，相鄰兩層所述隔板之間的所述氣孔交錯設置；所述耐壓水箱的下部分別設有第一進水口和第一出水口，所述第一進水口設有第二開關(guān)閥，所述第一進水口用于向所述耐壓水箱內(nèi)通入純水，所述第一出水口設有第三開關(guān)閥，所述第一出水口與所述水泵的進水端管道連接；所述泄壓閥設置于所述耐壓水箱的頂部；

8.所述輸氣管包括出氣部和連接部，所述出氣部設有若干個出氣口，所述出氣部設置于所述耐壓水箱的底部，且位于所述隔板的下方，所述出氣部的一端與所述連接部的一端連接，所述出氣部的另一端密封；所述連接部的一端與空氣壓縮機的出氣端連接；

9.所述混合水箱設置于所述反應釜的上方，所述混合水箱的頂部設有進料口，所述進料口設有進液開關(guān)閥，所述混合水箱的上部設有第二進水口，所述混合水箱的底部設有第二出水口，所述水泵的出水端與所述第二進水口管道連接；所述第二出水口設有第四開關(guān)閥，所述第二出水口與所述進液口管道連接。

10.優(yōu)選地，所述混合水箱的頂部設有進氣單向閥。

11.優(yōu)選地，所述隔板為弧形結(jié)構(gòu)，且向上凸起。

12.優(yōu)選地，每一個所述出氣口處均設有氣泡石。

13.優(yōu)選地，所述反應釜的底部為凹陷狀，所述排液口與所述反應釜的底部最低點連通。

14.優(yōu)選地，還包括空氣過濾器，所述空氣過濾器設置于所述空氣壓縮機的進氣端。

15.優(yōu)選地，所述進料口設置于所述混合水箱的頂部邊緣。

16.本實用新型的有益效果是：通過設置耐壓水箱，從而能夠增加純水中的含氧量，并使得富氧純水在反應的過程中釋放氧氣，從而增加反應釜內(nèi)的氧氣含量，且設備成本較低，可應用于硫酸銅的大批量生產(chǎn)。

附圖說明

17.附圖對本實用新型做進一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。

18.圖1是本實用新型其中一個實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

19.圖2是本實用新型其中一個實施例的耐壓水箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

20.附圖中：1

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反應釜、11

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進液口、12

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排液口、13

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第一開關(guān)閥、2

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耐壓水箱、21

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隔板、22

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氣孔、23

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第一進水口、24

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第一出水口、25

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第二開關(guān)閥、26

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第三開關(guān)閥、3

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混合水箱、31

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進料口、32

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進液開關(guān)閥、33

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第二進水口、34

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第二出水口、35

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第四開關(guān)閥、36

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進氣單向閥、4

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泄壓閥、5

?

水泵、6

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空氣壓縮機、7

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輸氣管、71

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出氣部、72

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連接部、73

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出氣口、8

?

空氣過濾器。

具體實施方式

21.下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。

22.本實施例的一種用于制備硫酸銅的反應裝置，包括反應釜1、耐壓水箱2、混合水箱3、泄壓閥4、水泵5、空氣壓縮機6和輸氣管7；

23.所述反應釜1的上部設有進液口11，其下部設有排液口12，所述排液口12設有第一開關(guān)閥13；

24.所述耐壓水箱2內(nèi)設有若干層隔板21，每一個所述隔板21分別設有多個氣孔22，相鄰兩層所述隔板21之間的所述氣孔22交錯設置；所述耐壓水箱2的下部分別設有第一進水口23和第一出水口24，所述第一進水口23設有第二開關(guān)閥25，所述第一進水口23用于向所述耐壓水箱2內(nèi)通入純水，所述第一出水口24設有第三開關(guān)閥26，所述第一出水口24與所述水泵5的進水端管道連接；所述泄壓閥4設置于所述耐壓水箱2的頂部；

25.所述輸氣管7包括出氣部71和連接部72，所述出氣部71設有若干個出氣口73，所述出氣部71設置于所述耐壓水箱2的底部，且位于所述隔板21的下方，所述出氣部71的一端與所述連接部72的一端連接，所述出氣部71的另一端密封；所述連接部72的一端與空氣壓縮機6的出氣端連接；

26.所述混合水箱3設置于所述反應釜1的上方，所述混合水箱3的頂部設有進料口31，所述進料口31設有進液開關(guān)閥32，所述混合水箱3的上部設有第二進水口33，所述混合水箱3的底部設有第二出水口34，所述水泵5的出水端與所述第二進水口33管道連接；所述第二出水口34設有第四開關(guān)閥35，所述第二出水口34與所述進液口11管道連接。

27.在生產(chǎn)時，先打開第二開關(guān)閥25，然后向耐壓水箱2內(nèi)加入純水，然后關(guān)閉第二開關(guān)閥25，接著啟動空氣壓縮機6，空氣壓縮機6將空氣通過輸氣管7輸入耐壓水箱2內(nèi)，空氣從出氣部71的出氣孔22噴出，由于出氣部71設置于耐壓水箱2的底部，因此，從出氣孔22噴出

的空氣會形成氣泡，并從耐壓水箱2的底部逐漸向上浮動；多層隔板21可以起到阻擋氣泡的作用，使氣泡在水中停留更長的時間；由于隔板21上設有多個氣孔22，因此，當氣泡移動至氣孔22時，氣泡能夠穿過氣孔22并繼續(xù)向上浮動，多個隔板21可以有效地減緩氣泡的移動，使氣泡停留在純水中的時間更長，從而使氣泡中的氧氣可以充分地溶入水中；當氣泡向上浮動并離開水面后，會停留在耐壓水箱2的上部，并使得耐壓水箱2內(nèi)的氣壓不斷變大，在高壓狀態(tài)下能夠使純水的的溶氧量更大；泄壓閥4可以使耐壓水箱2的內(nèi)氣壓保持恒定，避免耐壓水箱2內(nèi)的氣壓過大而破裂；在向耐壓水箱2內(nèi)通入一段時間空氣后，打開進液開關(guān)閥32，水泵5將耐壓水箱2內(nèi)的富氧純水抽送至混合水箱3內(nèi)，在將富氧純水抽至混合水箱3的過程中，混合水箱3內(nèi)的空氣可通過進料口31排出，然后關(guān)閉第三開關(guān)閥26，并重新向耐壓水箱2內(nèi)注入純水，以制備富氧純水。此時混合水箱3中裝有大量的富氧純水，然后通過進料口31向混合水箱3內(nèi)注入濃硫酸，利用富氧純水對濃硫酸進行稀釋，從而得到稀硫酸，在濃硫酸加注完畢后關(guān)閉進液開關(guān)閥32，可以理解地，混合水箱3內(nèi)可設置攪拌裝置，在對濃硫酸稀釋的過程中進行攪拌，避免混合不均勻和溫度過熱的問題。然后打開第四開關(guān)閥35，使混合水箱3內(nèi)的稀硫酸注入反應釜1內(nèi)，以便于稀硫酸與銅原料發(fā)生反應，由于稀硫酸中的水富含氧氣，因此在反應的過程中，隨著溫度的升高，富氧水中的氧氣會釋放到反應釜1中，且由于在相同的條件下，氧氣的溶解度比氮氣的溶解度更高，因此，富氧水中的氧氣含量比氮氣更高，在高溫下，富氧水釋放的氣體中，氧氣含量比氮氣含量更高，因此反應釜1內(nèi)的氧氣氛圍更好，從而能夠有效地提高反應的效率且成本較低；當然，在反應的過程中，也可以向反應釜1內(nèi)通入適量的壓縮空氣。

28.進一步地，所述混合水箱3的頂部設有進氣單向閥36。

29.這樣設置可以在將混合水箱3內(nèi)的稀硫酸注入反應釜1的過程中，混合水箱3能夠吸入外部的空氣，避免混合水箱3由于內(nèi)部氣壓過低而使得稀硫酸無法流入反應釜1的問題。

30.進一步地，所述隔板21為弧形結(jié)構(gòu)，且向上凸起。

31.這樣設置可以對耐壓水箱2內(nèi)的氣泡起到導向作用，避免部分氣泡由于隔板21的阻擋而無法上浮的問題。

32.進一步地，每一個所述出氣口73處均設有氣泡石。

33.這樣設置可以使得從出氣口73噴出的氣泡更小，從而增加氣泡與純水的接觸面積，以增加純水的溶氧量。

34.進一步地，所述反應釜1的底部為凹陷狀，所述排液口12與所述反應釜1的底部最低點連通。

35.這樣設置能夠在反應完畢后，將反應釜1內(nèi)的溶液全部排出，避免溶液積聚在反應釜1內(nèi)。

36.進一步地，還包括空氣過濾器8，所述空氣過濾器8設置于所述空氣壓縮機6的進氣端。

37.這樣設置能夠?qū)諝鈮嚎s機6吸入的空氣進行過濾，同時也避免空氣中的雜質(zhì)進入純水中而影響產(chǎn)品的品質(zhì)。

38.進一步地，所述進料口31設置于所述混合水箱3的頂部邊緣。

39.當向進料口31中加入濃硫酸時，濃硫酸可以沿著混合水箱3的內(nèi)壁緩緩地流入混

合水箱3內(nèi)，避免濃硫酸注入水中由于濺射而造成事故。

40.以上結(jié)合具體實施例描述了本實用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本實用新型的其它具體實施方式，這些等同的變型或替換均包含在本技術(shù)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種用于制備硫酸銅的反應裝置，其特征在于：包括反應釜、耐壓水箱、混合水箱、泄壓閥、水泵、空氣壓縮機和輸氣管；所述反應釜的上部設有進液口，其下部設有排液口，所述排液口設有第一開關(guān)閥；所述耐壓水箱內(nèi)設有若干層隔板，每一個所述隔板分別設有多個氣孔，相鄰兩層所述隔板之間的所述氣孔交錯設置；所述耐壓水箱的下部分別設有第一進水口和第一出水口，所述第一進水口設有第二開關(guān)閥，所述第一進水口用于向所述耐壓水箱內(nèi)通入純水，所述第一出水口設有第三開關(guān)閥，所述第一出水口與所述水泵的進水端管道連接；所述泄壓閥設置于所述耐壓水箱的頂部；所述輸氣管包括出氣部和連接部，所述出氣部設有若干個出氣口，所述出氣部設置于所述耐壓水箱的底部，且位于所述隔板的下方，所述出氣部的一端與所述連接部的一端連接，所述出氣部的另一端密封；所述連接部的一端與空氣壓縮機的出氣端連接；所述混合水箱設置于所述反應釜的上方，所述混合水箱的頂部設有進料口，所述進料口設有進液開關(guān)閥，所述混合水箱的上部設有第二進水口，所述混合水箱的底部設有第二出水口，所述水泵的出水端與所述第二進水口管道連接；所述第二出水口設有第四開關(guān)閥，所述第二出水口與所述進液口管道連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備硫酸銅的反應裝置，其特征在于：所述混合水箱的頂部設有進氣單向閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備硫酸銅的反應裝置，其特征在于：所述隔板為弧形結(jié)構(gòu)，且向上凸起。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備硫酸銅的反應裝置，其特征在于：每一個所述出氣口處均設有氣泡石。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備硫酸銅的反應裝置，其特征在于：所述反應釜的底部為凹陷狀，所述排液口與所述反應釜的底部最低點連通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備硫酸銅的反應裝置，其特征在于：還包括空氣過濾器，所述空氣過濾器設置于所述空氣壓縮機的進氣端。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備硫酸銅的反應裝置，其特征在于：所述進料口設置于所述混合水箱的頂部邊緣。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型公開了一種用于制備硫酸銅的反應裝置，耐壓水箱內(nèi)設有若干層隔板，隔板分別設有多個氣孔，相鄰兩層隔板之間的氣孔交錯設置；第一出水口與水泵的進水端管道連接；輸氣管的出氣部設有若干個出氣口，出氣部設置于耐壓水箱的底部，且位于隔板的下方，出氣部的一端與連接部的一端連接，出氣部的另一端密封；連接部的一端與空氣壓縮機的出氣端連接；混合水箱的頂部設有進料口，進料口設有進液開關(guān)閥，混合水箱的上部設有第二進水口，混合水箱的底部設有第二出水口，水泵的出水端與第二進水口管道連接；第二出水口設有第四開關(guān)閥，第二出水口與進液口管道連接。本實用新型能夠提高硫酸銅生產(chǎn)過程中氧化反應的速度，且成本較低。較低。較低。

技術(shù)研發(fā)人員：林成森 李樹泉

受保護的技術(shù)使用者：廣東金袋鼠化學品有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.01.08

技術(shù)公布日：2021/11/21