專利名稱：一種用于SO₂還原砷酸鹽水溶液制備三氧化二砷的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種用于SO2還原砷酸鹽水溶液制備三氧化二砷的裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著金屬礦的大量開發(fā)以及砷在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，含砷廢水、廢渣量日益增加，砷對環(huán)境的污染日趨嚴重。目前，濕法處理含砷廢渣和廢液主要是采用SO2還原砷酸鹽水溶液，以三氧化二砷的形式來回收砷。SO2溶解度較小,且該反應(yīng)在常溫常壓下SO2和 砷酸鹽水溶液反應(yīng)進行很慢，現(xiàn)有的設(shè)備難以適應(yīng)批量的廢水處理。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為提高SO2還原砷酸鹽的反應(yīng)速率，并能實時監(jiān)測SO2濃度以便能方便地掌握反應(yīng)結(jié)束時間，且有效防止產(chǎn)生的三氧化二砷附著而提供的一種用于SO2還原砷酸鹽水溶液制備三氧化二砷的裝置。本實用新型是由如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種用于SO2還原砷酸鹽水溶液制備三氧化二砷的裝置，包括耐高壓密封槽體，槽體內(nèi)設(shè)有帶耙架的攪拌器和SO2濃度在線監(jiān)測儀，槽體外部設(shè)有加熱裝置；所述槽體上部開設(shè)有進料口、進氣口和排氣口，槽體的下部設(shè)置成錐形，在其底部開設(shè)有出料口。所述加熱裝置為夾套式換熱器，包括夾套、加熱蒸汽入口和冷凝水出口 ；所述的夾套套裝在槽體外殼上，夾套上設(shè)有加熱蒸汽入口和冷凝水出口。所述攪拌器包括攪拌葉片、傳動軸和耙架；耙架設(shè)置于傳動軸的底部。攪拌器通過傳動軸與槽體外部的驅(qū)動裝置連接。在所述槽體上設(shè)置有壓力表和溫度計，在槽體的側(cè)面設(shè)置有視鏡。在所述槽體上還設(shè)置有人孔。在所述槽體的兩側(cè)設(shè)置有支耳。本實用新型用于SO2還原砷酸鹽水溶液的工藝，在槽體外部設(shè)有夾套式換熱器，可使反應(yīng)在較高溫度下進行，從而大大加快反應(yīng)速率，同時加壓可克服高溫導(dǎo)致SO2的溶解度變小的缺點，反而加大其溶解度，從而有效地將SO2濃度維持在較高水平,促進反應(yīng)進行,提高砷酸鹽的轉(zhuǎn)化率；設(shè)置在槽體內(nèi)的SO2濃度在線監(jiān)測儀可以是內(nèi)置式、全抽取式或稀釋抽取式煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)中的任何一種，通過SO2濃度在線監(jiān)測儀、壓力表、溫度計和視鏡等監(jiān)測裝置，可監(jiān)測槽體內(nèi)的反應(yīng)過程，并在SO2濃度基本保持不變后及時停止反應(yīng)，縮短反應(yīng)周期；槽體內(nèi)的設(shè)有帶耙架的攪拌器及錐形的槽體底部可有效防止產(chǎn)生的三氧化二砷產(chǎn)品附著在槽壁，提高砷的回收率。反應(yīng)結(jié)束無需冷卻，可直接送至下一工序進行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，節(jié)約能源。在槽體上還設(shè)有人孔便于對槽體內(nèi)部進行檢修。由上所述，本實用新型具有反應(yīng)速率高、操作方便、砷回收率高等優(yōu)點，能夠?qū)Ψ磻?yīng)過程進行實時監(jiān)控，可以批量應(yīng)用于含砷的廢水廢渣處理。[0013]
圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號1 一進料口 ；2—進氣口 ；3—排氣口 ；4一人孔；5—驅(qū)動裝置；6 — SO2濃度在線監(jiān)測儀；7—壓力表；8—溫度計；9一支耳；10—視鏡；11一IE架；12—攪拌葉片；13—傳動軸；14一夾套；15—槽體；16—加熱蒸汽入口 ；17—冷凝水出口 ；18—出料口。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型加以詳細描述。 實施例本實施例如圖I所示，槽體15為耐高壓密封殼體，其上部開設(shè)有進料口 I、進氣口2和排氣口 3，槽體15的下部設(shè)置成錐形，在其底部開設(shè)有出料口 18 ;帶耙架的攪拌器設(shè)置在槽體15內(nèi)，包括攪拌葉片12、傳動軸13和耙架11，傳動軸13設(shè)置于槽體15的中心線位置，其一端連接驅(qū)動裝置5，另一端連接耙架11，在傳動軸13上靠近耙架的位置設(shè)置有攪拌葉片12 ;夾套式換熱器為一個形狀與槽體相同但體積略大于槽體的夾套14套裝于槽體15外周，夾套14和槽體15之間形成加熱通道，在夾套14上部設(shè)置有加熱蒸汽入口 16，在夾套14的底部設(shè)置有冷凝水出口 17。在槽體15上設(shè)置的SO2濃度在線監(jiān)測儀6為杭州合眾環(huán)境科技有限公司產(chǎn)的型號為ENDA-600ZG的HORIBA煙氣在線監(jiān)測儀，在槽體上還設(shè)置有壓力表7和溫度計8，在槽體的側(cè)面設(shè)置有視鏡10。在槽體15上還設(shè)置有人孔4和支耳9。砷酸鹽溶液由進料口 I進入槽體15，通過視鏡10觀察使之達到一定液位；再從加熱蒸汽入口 16通入加熱蒸汽到夾套式換熱器中對槽體內(nèi)的砷酸鹽溶液進行加熱，冷凝水由冷凝水出口 17流出；由進氣口 2通入壓縮SO2氣體進入槽體進行反應(yīng)，并開啟驅(qū)動裝置5進行攪拌，當(dāng)槽體內(nèi)體系溫度達到12(T150°C左右(由溫度計8測量)，壓強達到3MPa左右(由壓力表7測量)，停止通SO2，并調(diào)節(jié)加熱蒸汽流速使溫度穩(wěn)定在12(T150°C。在反應(yīng)過程中隨著SO2氣體的消耗，壓力逐漸降低，當(dāng)壓力表示數(shù)低于2. 5Mpa時，再補加SO2 ;當(dāng)S02濃度在線監(jiān)測儀顯示槽體內(nèi)SO2氣體濃度保持不變時，即表示反應(yīng)已達平衡。反應(yīng)結(jié)束后，停止加入加熱蒸汽，開啟排氣口 3使槽內(nèi)壓強降至常壓，氣體導(dǎo)入尾氣回收系統(tǒng)處理；開啟出料口 18，通過耙架11將沉積在錐形槽體底部的三氧化二砷導(dǎo)入下一工序。
權(quán)利要求1.一種用于SO2還原砷酸鹽水溶液制備三氧化二砷的裝置，其特征在于包括耐高壓密封槽體，槽體內(nèi)設(shè)有帶耙架的攪拌器和SO2濃度在線監(jiān)測儀，槽體外部設(shè)有加熱裝置；所述槽體上部開設(shè)有進料口、進氣口和排氣口，槽體的下部設(shè)置成錐形，在其底部開設(shè)有出料□。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述加熱裝置為夾套式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述夾套式換熱器包括夾套、加熱蒸汽入口 和冷凝水出口 ；所述的夾套套裝在槽體外殼上，夾套上設(shè)有加熱蒸汽入口和冷凝水出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述攪拌器包括攪拌葉片、傳動軸和耙架；耙架設(shè)置于傳動軸的底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于攪拌器通過傳動軸與槽體外部的驅(qū)動裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種用于SO2還原砷酸鹽水溶液制備三氧化二砷的裝置，其特征在于在所述槽體上設(shè)置有壓力表和溫度計，在槽體的側(cè)面設(shè)置有視鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于SO2還原砷酸鹽水溶液制備三氧化二砷的裝置，其特征在于在所述槽體上還設(shè)置有人孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于SO2還原砷酸鹽水溶液制備三氧化二砷的裝置，其特征在于在所述槽體的兩側(cè)設(shè)置有支耳。
專利摘要一種用于SO2還原砷酸鹽水溶液制備三氧化二砷的裝置，包括耐高壓密封槽體，槽體內(nèi)設(shè)有帶耙架的攪拌器和SO2濃度在線監(jiān)測儀，槽體外部設(shè)有夾套式換熱器；所述槽體上部開設(shè)有進料口、進氣口和排氣口，槽體的下部設(shè)置成錐形，在其底部開設(shè)有出料口。本實用新型使SO2氣體還原砷酸鹽水溶液的反應(yīng)在高溫高壓下進行，提高砷酸鹽的轉(zhuǎn)化率；通過SO2濃度在線監(jiān)測儀、壓力表、溫度計和視鏡等監(jiān)測裝置，縮短反應(yīng)周期；耙架能提高三氧化二砷的回收率，可廣泛應(yīng)用于含砷的廢水廢渣處理。
文檔編號C01G28/00GK202369410SQ20112053657
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者唐新村, 曾冬銘, 潘春躍, 王暉, 符劍剛, 陳凱達 申請人:湖南展泰有色金屬有限公司