專利名稱：鹵水二級(jí)連續(xù)凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鹵水凈化裝置，特別是一種鹵水二級(jí)凈化裝置。
背景技術(shù)：
鹵水凈化是制鹽工業(yè)中一道重要生產(chǎn)工序，各制鹽企業(yè)為充分提高投入產(chǎn)出率、降低能耗、提升鹽產(chǎn)品質(zhì)量，紛紛采用鹵水凈化工藝，以便保證制鹽生產(chǎn)的穩(wěn)定性，提高設(shè)備生產(chǎn)能力，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。近年來，國(guó)內(nèi)制鹽先進(jìn)企業(yè)相繼采用“石灰-(芒硝)-煙道氣法”進(jìn)行鹵水凈化，該技術(shù)一般包括一級(jí)凈化除鎂、二級(jí)凈化除鈣這兩個(gè)主要步驟，該技術(shù)正逐步在制鹽行業(yè)廣泛推廣應(yīng)用，具有廣闊應(yīng)用前景。目前應(yīng)用的“石灰-(芒硝)_煙道氣法”利用煙道氣凈化鹵水二級(jí)除鈣反應(yīng)的設(shè)備都是間歇式的，這種間歇式的設(shè)備主要存在以下幾點(diǎn)不足一次性投資大，設(shè)備數(shù)量多，占地面積較大，反應(yīng)時(shí)間和澄清時(shí)間長(zhǎng)，廢渣排放操作繁瑣等等。對(duì)于鹵水凈化二級(jí)反應(yīng)來說，主要是氣液反應(yīng)，由于鼓泡反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此大多數(shù)的氣-液反應(yīng)都采用鼓泡反應(yīng)器。但是，鼓泡反應(yīng)器的卻存在氣泡較大反應(yīng)效率低，氣體的利用率較低，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)過程不易控制等不足。為了解決上述問題，對(duì)于鹵水二級(jí)凈化采用連續(xù)反應(yīng)凈化是一種較好的方式，連續(xù)反應(yīng)目前在化工行業(yè)和水處理行業(yè)中已經(jīng)應(yīng)用較多。在連續(xù)反應(yīng)的設(shè)備中，水射器是一種較為常用的設(shè)備，也稱為噴射器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，一般包括進(jìn)液管、進(jìn)氣管、吸氣室、混合管、擴(kuò)散管及尾管，所述進(jìn)液管末端與進(jìn)氣管的末端連通并在進(jìn)液管末端與進(jìn)氣管末端的交匯處形成吸氣室，所述吸氣室、混合管和擴(kuò)散管依次連接并連通，所述擴(kuò)散管的末端為出液口，在進(jìn)液管末端還設(shè)置有噴嘴。根Bernoulli’S原理，當(dāng)噴射器的主動(dòng)流體通過噴嘴以高速泵入時(shí)，由于噴嘴處直徑相比來流管道的直徑減小較多，在噴嘴 外緣區(qū)域形成了相對(duì)負(fù)壓區(qū)，被卷吸的流體由于該負(fù)壓作用進(jìn)入卷吸室，并與主動(dòng)流體接觸，兩股流體隨后沿著混合直管段向擴(kuò)散段流動(dòng)，流體壓力開始逐漸回升，在噴射器內(nèi)兩相通過湍流作用進(jìn)行相互混合。其中，主動(dòng)流體起兩方面的作用一是提供動(dòng)力用以卷吸被動(dòng)流體；二是提供能量用于兩相的互相滲透和分散。但是，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)備在鹵水凈化行業(yè)中的應(yīng)用還未見報(bào)道。另外，對(duì)于鹵水的二級(jí)凈化中的澄清設(shè)備，目前一般的間歇式的澄清設(shè)備的結(jié)構(gòu)為桶式的斜板澄清裝置，是集反應(yīng)和澄清為一體的桶式結(jié)構(gòu)，桶的底部為與地面的夾角7-10°斜板，作為主要的提高沉降效率的設(shè)置機(jī)構(gòu)。一般的間歇式的澄清設(shè)備具有效沉降面積小，效率低下，澄清裝置一般的澄清桶的直徑與其高度相等，桶占地較大等不足。澄清結(jié)束后，上清液用泵輸送至下一個(gè)工藝處理裝置，待澄清液輸送到一定位置后，將水渣攪拌后用渣漿泵輸送至廢渣中轉(zhuǎn)桶，待進(jìn)入下一個(gè)工藝。這種結(jié)構(gòu)的澄清裝置不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)澄清，效率低。
發(fā)明內(nèi)容[0008]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問題，提供一種用于鹵水二級(jí)凈化的連續(xù)反應(yīng)裝置。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的一種鹵水二級(jí)連續(xù)凈化裝置，包括依次連接的連續(xù)反應(yīng)裝置、絮凝裝置和連續(xù)澄清裝置，其中所述連續(xù)反應(yīng)裝置依次包括泵和水射器；其中，所述水射器包括進(jìn)液管、進(jìn)氣管、吸氣室、混合管、擴(kuò)散管及尾管，所述進(jìn)液管末端為噴嘴；進(jìn)氣管的末端與吸氣室連通；所述吸氣室、混合管、擴(kuò)散管和尾管依次連接并連通，所述尾管的末端為出液口 ；所述泵與進(jìn)液管連接；所述連續(xù)澄清裝置從上至下依次包括清水區(qū)、斜管沉降區(qū)、主沉降區(qū)和沉淀物收集區(qū)，所述沉淀物收集區(qū)底部設(shè)置有渣排放口。作為優(yōu)選所述連續(xù)反應(yīng)裝置還包括氣體緩沖桶，所述氣體緩沖桶的出口端與進(jìn)氣管連接，所述進(jìn)氣管還與一煙道氣流量計(jì)相連。本技術(shù)方案是優(yōu)選利用煙道氣進(jìn)行鹵水二級(jí)凈化反應(yīng)，煙道氣為蒸汽鍋爐電站所產(chǎn)生的廢氣，主要的化合物有氮及氮氧化合物(80%)，二氧化碳(8-10%)，一氧化碳，二氧化硫，硫化氫。鹵水經(jīng)泵獲得能量后，在噴嘴處動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，使吸氣室產(chǎn)生負(fù)壓，使煙道氣自然吸入吸氣室，然后氣體被噴嘴處高速的液體剪切力分散成細(xì)小的氣泡，氣液混合物在混合管發(fā)生混合反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了氣液的連續(xù)混合反應(yīng)目的；煙道氣流量計(jì)可以根據(jù)需要控制煙道氣的通入量。利用煙道氣來進(jìn)行反應(yīng)，充分利用了廢棄的煙道氣，減少了環(huán)境污染，同時(shí)也(固定)了二氧化碳?xì)怏w，節(jié)能環(huán)保。作為優(yōu)選還包括一氣體緩沖混合瓶和二氧化碳鋼瓶，其中，所述氣體緩沖混合瓶與進(jìn)氣管連接，還包括一三通接頭，所述三通接頭的三個(gè)進(jìn)口分別為氣體緩沖混合瓶口、二氧化碳鋼瓶口和空氣口，所述氣體緩沖混合瓶口與所述氣體緩沖混合瓶連接，二氧化碳鋼瓶口與二氧化碳鋼瓶連接，空氣 口與大氣連通。作為優(yōu)選在所述空氣口處設(shè)置有空氣計(jì)量計(jì)，在二氧化碳鋼瓶和二氧化碳鋼瓶口之間還設(shè)置有二氧化碳計(jì)量計(jì)。本技術(shù)方案是采用二氧化碳與空氣混合作為反應(yīng)氣體原料，在沒有煙道氣可以利用的情況下，采用本技術(shù)方案，其原理與采用煙道氣類似。作為優(yōu)選所述泵為耐腐蝕泵，所述泵還與一變頻器連接?？梢员ＷC泵的長(zhǎng)期使用以及避免泵腐蝕帶來的產(chǎn)品污染。作為優(yōu)選所述進(jìn)液管和進(jìn)氣管垂直設(shè)置，進(jìn)氣管中心正對(duì)吸氣室的中心，所述進(jìn)液管和進(jìn)氣管的通徑DN比為1:1。主要作用為增大氣體進(jìn)氣量，保證氣液的氣液狀態(tài)，及氣泡與液體的混合狀態(tài)，這樣可以增大進(jìn)氣量，控制風(fēng)速。作為優(yōu)選所述噴嘴為錐形。這樣可以使工作介質(zhì)瞬間獲得高速加速度，提高液體在噴嘴的流速，增大液體剪切力的，使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，提高混合反應(yīng)效率和增加進(jìn)氣量。作為優(yōu)選所述斜管沉降區(qū)由蜂窩六邊形斜管構(gòu)成，所述六邊形斜管與水平地面呈60°角。作為優(yōu)選所述沉淀物收集區(qū)底部還設(shè)置有V形槽。進(jìn)一步的所述V形槽為2個(gè)并間隔設(shè)置，V形槽邊坡與水平方向呈55°的角度。[0024]二級(jí)連續(xù)除鈣反應(yīng)后，通過絮凝裝置進(jìn)行絮凝，并經(jīng)過絮凝后的沉淀物與鹵水溶液一起從進(jìn)口進(jìn)入到連續(xù)澄清裝置，然后絮凝沉淀物和鹵水溶液被緩沖減速后，以較慢的速率上升，由于大顆粒的沉淀物在主沉降區(qū)的自由沉降速率大于溶液上升速率，大顆粒的沉淀物先發(fā)生沉降，較小的絮凝沉淀物隨鹵水溶液繼續(xù)上升，以更小的速率進(jìn)入斜管沉降區(qū)，由于斜管與水平地面呈60°，垂直上升的溶液與斜管碰撞后，細(xì)小的沉淀物在斜管內(nèi)壁遇到阻力則再次發(fā)生重力自由沉降，碰撞的同時(shí)也發(fā)產(chǎn)生分速度，即在斜管內(nèi)的速率就再次減慢，增加了沉淀物的沉降時(shí)間。由于采用正六邊形蜂窩管排列而成，沉降面積較大，沉淀物的沉降效率顯著。從斜管出來的溶液基本上為清液，沉淀物基本上在主沉降區(qū)和斜管沉降區(qū)沉淀完成，再經(jīng)歷具有一定的高度的清水區(qū)后，最上面的溶液則為基本完成澄清的精鹵，精鹵溶液從出口，進(jìn)入到精鹵桶，完成連續(xù)澄清過程。本實(shí)用新型將水射器應(yīng)用于鹵水二級(jí)凈化反應(yīng)，并進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，通過連續(xù)進(jìn)液和連續(xù)進(jìn)氣，實(shí)現(xiàn)脫鈣連續(xù)反應(yīng)，同時(shí)設(shè)置連續(xù)澄清裝置，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)二級(jí)除鈣的連續(xù)進(jìn)行。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是⑴氣液傳質(zhì)性能優(yōu)越反應(yīng)迅速，反應(yīng)時(shí)間短，提高了兩相的化學(xué)吸收反應(yīng)效率；⑵混合性能好，鈣離子去除率可達(dá)60%，反應(yīng)液pH值穩(wěn)定，波動(dòng)較??；⑶氣體卷吸力較好，可以自然吸入一定的氣體；⑷可充分利用煙道氣，節(jié)能環(huán)保；(5)溶解擴(kuò)散性能好，反應(yīng)液pH值穩(wěn)定，反應(yīng)時(shí)間短，提高了氣液反應(yīng)效率；(6)這種設(shè)備不需外加機(jī)械力，就能實(shí)現(xiàn)氣體的分散，吸收反應(yīng)，節(jié)約了能耗；(6)這種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)低位安裝，操作更換維修方便快捷；(7)可以實(shí)現(xiàn)連 續(xù)凈化，凈化處理效率高，同時(shí)凈化效果好。
圖1是水射器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型連續(xù)澄清裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1為進(jìn)液管，2為進(jìn)氣管、3為吸氣室、4為噴嘴，5為混合管，6為擴(kuò)散管，7為出液口，8為耐腐蝕泵，9為變頻器，10為三通接頭，11為氣體緩沖混合瓶，12為二氧化碳鋼瓶，13為空氣計(jì)量計(jì)，14為二氧化碳計(jì)量計(jì)；15為進(jìn)口； 16為主沉降區(qū)；17為斜管沉降區(qū)；18為清水區(qū)；19為沉淀物收集區(qū)；20為出口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。實(shí)施例1 :一種鹵水二級(jí)連續(xù)凈化裝置，包括依次連接的連續(xù)反應(yīng)裝置、絮凝裝置和連續(xù)澄清裝置，其中，所述連續(xù)反應(yīng)裝置，如圖2所示，依次包括耐腐蝕泵8、水射器、氣體緩沖混合瓶11和二氧化碳鋼瓶12 ;其中，所述水射器包括進(jìn)液管1、進(jìn)氣管2、吸氣室3、混合管5和擴(kuò)散管6，所述進(jìn)液管I和進(jìn)氣管2垂直設(shè)置，所述進(jìn)液管I和進(jìn)氣管2的通徑DN比為1:1 ;進(jìn)液管I末端為錐形噴嘴4，錐形噴嘴4與混合管5進(jìn)口端有一定距離，所述進(jìn)液管I末端與進(jìn)氣管2的末端連通并在進(jìn)液管I末端與進(jìn)氣管2末端的交匯處形成吸氣室3，所述吸氣室3、混合管5和擴(kuò)散管6依次連接并連通，所述擴(kuò)散管6的末端為出液口 7，吸氣室3具有一定儲(chǔ)氣體積，進(jìn)氣管2中心正對(duì)吸氣室3的中心；耐腐蝕泵8與進(jìn)液管I連接，氣體緩沖混合瓶11與進(jìn)氣管2連接，還包括一三通接頭10，所述三通接頭10的三個(gè)進(jìn)口分別為氣體緩沖混合瓶口、二氧化碳鋼瓶口和空氣口，所述氣體緩沖混合瓶口與所述氣體緩沖混合瓶11連接，二氧化碳鋼瓶口與二氧化碳鋼瓶12連接，空氣口與大氣連通；耐腐蝕泵8還與一變頻器9連接；在二氧化碳鋼瓶12和二氧化碳鋼瓶口之間還設(shè)置有二氧化碳計(jì)量計(jì)14，在所述空氣口處設(shè)置有空氣計(jì)量計(jì)13 ；所述的連續(xù)澄清裝置，如圖3所示，從上至下依次包括清水區(qū)18、斜管沉降區(qū)17、主沉降區(qū)16和沉淀物收集區(qū)19，所述沉淀物收集區(qū)19底部設(shè)置有渣排放口，在主沉降區(qū)16外側(cè)設(shè)置有進(jìn)口 15，在清水區(qū)18上部設(shè)置有出口 20 ;所述斜管沉降區(qū)17由蜂窩六邊形斜管構(gòu)成，所述六邊形斜管與水平地面呈60°角；所述沉淀物收集區(qū)19由穿孔管構(gòu)成；所述沉淀物收集區(qū)19底部還設(shè)置有V形槽；所述V形槽為2個(gè)并間隔設(shè)置，V形槽邊坡與水平方向呈55°的角度—級(jí)凈化后的鹵水通過耐腐蝕泵8泵入進(jìn)液管1，鹵水經(jīng)泵獲得能量后，在錐形噴嘴4處動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，使吸氣室3產(chǎn)生負(fù)壓，二氧化碳鋼瓶12中的二氧化碳與空氣混合后的混合氣自然吸入吸氣室3，然后氣體被錐形噴嘴4處高速的液體剪切力分散成細(xì)小的氣泡，氣液混合物在混合 管5發(fā)生混合反應(yīng)后，然后通過擴(kuò)散管，并通過出液口完成二級(jí)除鈣反應(yīng)，由于可以連續(xù)進(jìn)氣和連續(xù)進(jìn)液，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)；連續(xù)反應(yīng)后的反應(yīng)液進(jìn)入絮凝設(shè)裝置進(jìn)行絮凝，得到沉淀物和鹵水溶液，該經(jīng)過絮凝后的沉淀物與鹵水溶液一起從進(jìn)口 15進(jìn)入到連續(xù)澄清裝置，然后絮凝沉淀物和鹵水溶液被緩沖減速后，以較慢的速率上升，由于大顆粒的沉淀物在主沉降區(qū)16的自由沉降速率大于溶液上升速率，大顆粒的沉淀物先發(fā)生沉降，較小的絮凝沉淀物隨鹵水溶液繼續(xù)上升，以更小的速率進(jìn)入斜管沉降區(qū)17，由于斜管與水平地面呈60°，垂直上升的溶液與斜管碰撞后，細(xì)小的沉淀物在斜管內(nèi)壁遇到阻力則再次發(fā)生重力自由沉降，碰撞的同時(shí)也發(fā)產(chǎn)生分速度，即在斜管內(nèi)的速率就再次減慢，增加了沉淀物的沉降時(shí)間。由于采用正六邊形蜂窩管排列而成，沉降面積較大，沉淀物的沉降效率顯著。從斜管出來的溶液基本上為清液，沉淀物基本上在主沉降區(qū)16和斜管沉降區(qū)17沉淀完成，再經(jīng)歷具有一定的高度的清水區(qū)18后，最上面的溶液則為基本完成澄清的精鹵，精鹵溶液從出口 20，進(jìn)入到精鹵桶，得到精鹵，完成整個(gè)連續(xù)凈化過程。實(shí)施例2本實(shí)施例是用煙道氣替代二氧化碳和空氣的混合氣體，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1類似，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過說明書的內(nèi)容即可適應(yīng)性實(shí)施，不再贅述。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鹵水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于包括依次連接的連續(xù)反應(yīng)裝置、絮凝裝置和連續(xù)澄清裝置，其中 所述連續(xù)反應(yīng)裝置依次包括泵和水射器；其中，所述水射器包括進(jìn)液管、進(jìn)氣管、吸氣室、混合管、擴(kuò)散管及尾管，所述進(jìn)液管末端為噴嘴；進(jìn)氣管的末端與吸氣室連通；所述吸氣室、混合管、擴(kuò)散管和尾管依次連接并連通，所述尾管的末端為出液ロ ；所述泵與進(jìn)液管連接； 所述連續(xù)澄清裝置從上至下依次包括清水區(qū)、斜管沉降區(qū)、主沉降區(qū)和沉淀物收集區(qū)，所述沉淀物收集區(qū)底部設(shè)置有渣排放ロ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹵水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于所述連續(xù)反應(yīng)裝置還包括氣體緩沖桶，所述氣體緩沖桶的出口端與進(jìn)氣管連接，所述進(jìn)氣管還與ー煙道氣流量計(jì)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹵水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于還包括一氣體緩沖混合瓶和ニ氧化碳鋼瓶，其中，所述氣體緩沖混合瓶與進(jìn)氣管連接，還包括一三通接頭，所述三通接頭的三個(gè)進(jìn)ロ分別為氣體緩沖混合瓶ロ、ニ氧化碳鋼瓶口和空氣ロ，所述氣體緩沖混合瓶ロ與所述氣體緩沖混合瓶連接，ニ氧化碳鋼瓶ロ與ニ氧化碳鋼瓶連接，空氣ロ與大氣連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鹵水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于在所述空氣ロ處設(shè)置有空氣計(jì)量計(jì)，在ニ氧化碳鋼瓶和ニ氧化碳鋼瓶ロ之間還設(shè)置有ニ氧化碳計(jì)量計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹵水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于所述泵為耐腐蝕泵，所述泵還與ー變頻器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于所述進(jìn)液管和進(jìn)氣管垂直設(shè)置，進(jìn)氣管中心正對(duì)吸氣室的中心，所述進(jìn)液管和進(jìn)氣管的通徑DN比為1:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹵水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于所述噴嘴為錐形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹵水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于所述斜管沉降區(qū)由蜂窩六邊形斜管構(gòu)成，所述六邊形斜管與水平地面呈60°角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹵水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于所述沉淀物收集區(qū)底部還設(shè)置有V形槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鹵水ニ級(jí)連續(xù)浄化裝置，其特征在于所述V形槽為2個(gè)并間隔設(shè)置，V形槽邊坡與水平方向呈55°的角度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鹵水二級(jí)連續(xù)凈化裝置，包括依次連接的連續(xù)反應(yīng)裝置、絮凝裝置和連續(xù)澄清裝置，其中所述連續(xù)反應(yīng)裝置依次包括泵和水射器；其中，所述水射器包括進(jìn)液管、進(jìn)氣管、吸氣室、混合管、擴(kuò)散管及尾管，所述進(jìn)液管末端為噴嘴；進(jìn)氣管的末端與吸氣室連通；所述吸氣室、混合管、擴(kuò)散管和尾管依次連接并連通，所述尾管的末端為出液口；所述泵與進(jìn)液管連接；所述連續(xù)澄清裝置從上至下依次包括清水區(qū)、斜管沉降區(qū)、主沉降區(qū)和沉淀物收集區(qū)，所述沉淀物收集區(qū)底部設(shè)置有渣排放口；這種可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)凈化，凈化處理效率高，同時(shí)凈化效果好。
文檔編號(hào)C01D3/04GK202864936SQ20122044863
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者劉昌輝, 彭傳豐, 林國(guó)躍, 楊貢林, 李波, 劉永剛, 胡盛超 申請(qǐng)人:四川久大制鹽有限責(zé)任公司, 自貢市輕工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司