專利名稱：石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水凈化裝置，特別涉及一種制鹽鹵水一級凈化裝置。
背景技術(shù)：
真空制鹽行業(yè)硫酸鈣型鹵水(也稱石膏型鹵水)中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等多種雜質(zhì)離子，且Ca2+、Mg2+含量遠(yuǎn)高于硫酸鈉型鹵水，若不經(jīng)凈化而直接進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)，鹵水帶入的Ca2+、Mg2+等形成的各種化合物的富集將造成設(shè)備結(jié)垢，降低傳熱效率，增加能耗；同時(shí)對產(chǎn)品質(zhì)量影響也較大。因此蒸發(fā)前應(yīng)先對鹵水進(jìn)行凈化，有利于延長真空制鹽裝置的運(yùn)行周期，減少運(yùn)行成本，提高裝置的有效利用率，穩(wěn)定生產(chǎn)、降低消耗、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能。 齒水凈化包含有化學(xué)工藝和工藝裝置等技術(shù)環(huán)節(jié)，在化學(xué)工藝技術(shù)環(huán)節(jié)方面鹵水凈化的方式有很多種，其中常用的為兩堿法、石灰-純堿法和石灰-芒硝-CO2法等。目前國內(nèi)制鹽企業(yè)大多采用兩堿法或石灰-純堿法凈化鹵水，以及新興的石灰-芒硝-CO2法，如申請?zhí)枮?00710057151. O的中國專利。由于前兩種方法所添加的燒堿和純堿價(jià)級較高，且鹵水中含有的鈣、鎂離子含量高，需要燒堿和純堿的量較大，導(dǎo)致凈化成本高。后者則需要大量的CO2,反應(yīng)的時(shí)間較長，反應(yīng)速率較慢等不足。目前，在基本的工藝裝置技術(shù)環(huán)節(jié)，在制鹽行業(yè)中石灰-芒硝-CO2法鹵水凈化工程基本上采用的都是間歇式反應(yīng)方式，采用的反應(yīng)器為——間歇式反應(yīng)桶(釜)。對于鈣鎂型鹵水來說，采用石灰-芒硝-CO2法作為化學(xué)主要反應(yīng)方法，采用間隙式反應(yīng)方式對鹵水進(jìn)行凈化處理。其基本工藝原理是鹵水和母液按照一定的比例裝入足夠大的反應(yīng)桶中，并攪拌使之混合，石灰經(jīng)消化后通入到裝有經(jīng)混合的鹵水和母液(芒硝)的反應(yīng)桶中，使之充分反應(yīng)，待反應(yīng)一定時(shí)間后，使之澄清得到初級鹵水，初級鹵水在進(jìn)入二級反應(yīng)得到精鹵。間隙式方式實(shí)質(zhì)是把幾種反應(yīng)物按不同配比先后裝入反應(yīng)桶內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)達(dá)到指標(biāo)要求時(shí)即完成實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行絮凝劑添加，接著是澄清工藝，其主要的反應(yīng)裝置為獨(dú)立運(yùn)作的反應(yīng)桶，主要包括母液儲(chǔ)筒、主反應(yīng)桶、石灰乳中轉(zhuǎn)桶，渣中轉(zhuǎn)桶，(精鹵桶)等。據(jù)目前使用情況報(bào)道來看，間歇式反應(yīng)方式雖然具有一次處理量可達(dá)上千立方，反應(yīng)過程易控制等優(yōu)點(diǎn)，但存在反應(yīng)容器較多、反應(yīng)過程較長、占地面積較大、單位時(shí)間內(nèi)處理量較少、進(jìn)料時(shí)間較長、瞬時(shí)流量大、瞬間負(fù)荷大等不足?，F(xiàn)在的鹵水凈化一直沒有采用連續(xù)式凈化工藝，其原因有主要是反應(yīng)裝置的限制，間隙式的反應(yīng)裝置主要為反應(yīng)桶，結(jié)構(gòu)較為簡單，且物料的停留時(shí)間不是主要控制因素之一，而連續(xù)反應(yīng)裝置的停留時(shí)間是極大影響反應(yīng)過程的因素之一，物料的停留時(shí)間的長短是受連續(xù)反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)及形狀控制，還有沉淀的澄清都與連續(xù)反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)及形狀有關(guān)系，即沒有一種較為合適的裝置來很好的實(shí)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間的控制從而不能很好控制反應(yīng)過程。這些種種因素就是現(xiàn)在采用間隙式工藝的一些技術(shù)瓶頸，但是通過多年的實(shí)際運(yùn)行，在鹵水的間隙式凈化工藝存在操作、管理、工藝上的問題已難以支撐鹵水凈化的進(jìn)一步發(fā)展。[0006]另外，連續(xù)多級反應(yīng)發(fā)生器，作為連續(xù)反應(yīng)設(shè)備的常見的一種形式，目前，都是應(yīng)用在一些簡單化工和水(或廢水)處理中有初步應(yīng)用，比如磷酸的制備、飲用水的污雜物處理、以及城市污水處理。其特點(diǎn)是處理的效果較好、污雜物的去除率較高、處理量較大，生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定、操作易穩(wěn)定控制，但是技術(shù)及裝備都處于發(fā)展的初期，各方面都有待完善和進(jìn)一步的擴(kuò)展研究。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的，是針對上述存在的問題，提供一種石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置。采用的技術(shù)方案是一種石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，包括依次連接的預(yù)混設(shè)備、連續(xù)反應(yīng)設(shè)備、絮凝設(shè)備、澄清設(shè)備以及沉淀物自然收集排放裝置，其中，所述預(yù)混設(shè)備包括一個(gè)原料輸入口和一個(gè)出料口，所述連續(xù)反應(yīng)設(shè)備是由多個(gè)反應(yīng)發(fā)生器組成多級反應(yīng)器，多級反應(yīng)發(fā)生器的第一級反應(yīng)發(fā)生器的入口與上述預(yù)混設(shè)備的出料口連通，并設(shè)置在一級 反應(yīng)發(fā)生器的底端，最后一級反應(yīng)發(fā)生器上設(shè)置有出料口，所述絮凝設(shè)備的入口與上述最后一級反應(yīng)發(fā)生器上的出料口連通，絮凝設(shè)備下端分別設(shè)置有液體物質(zhì)出料口和固體物質(zhì)出料口，所述澄清設(shè)備的入口與所述絮凝設(shè)備的液體物質(zhì)出料口連通，還包括石灰乳加藥系統(tǒng)，所述石灰乳加藥系統(tǒng)的出口與連續(xù)反應(yīng)設(shè)備中的至少一個(gè)反應(yīng)發(fā)生器連通。作為優(yōu)選所述預(yù)混設(shè)備為預(yù)混桶，石灰乳加藥系統(tǒng)的出口還與預(yù)混桶相連，且石灰乳加藥系統(tǒng)的加藥管道出口設(shè)置在預(yù)混桶出口的正上方。預(yù)混好的兩種物質(zhì)(即鹵水及制鹽母液)或三種物質(zhì)(即鹵水、制鹽母液及石灰乳)利用液體自由流動(dòng)性和液位高差，在管內(nèi)高速流動(dòng)混合，經(jīng)管道流入連續(xù)反應(yīng)發(fā)生器底端，在到達(dá)連續(xù)反應(yīng)器時(shí)三種物質(zhì)基本混合完全，流動(dòng)混合的過程中同時(shí)伴隨著反應(yīng)的進(jìn)行。三種原料在不需要任何機(jī)械攪拌的條件下實(shí)現(xiàn)了混勻的目的，減少了能源的消耗。同時(shí)三種原料是連續(xù)進(jìn)料的，每次的進(jìn)料較為穩(wěn)定均勻，整個(gè)系統(tǒng)處于相對平衡穩(wěn)定的反應(yīng)環(huán)境，避免了瞬時(shí)負(fù)荷較大的不足，同時(shí)給最終鹽品質(zhì)的穩(wěn)定提供了較好的前期基礎(chǔ)。作為優(yōu)選所述多級反應(yīng)發(fā)生器，包括至少四級反應(yīng)發(fā)生器，其中前一級反應(yīng)發(fā)生器的出口與后一級反應(yīng)發(fā)生器的入口連通，且相鄰反應(yīng)發(fā)生器的出口呈上、下間隔設(shè)置。每級反應(yīng)器可以均為普通反應(yīng)池，所謂“間隔設(shè)置”，其具體設(shè)置方式可以為其中第一級反應(yīng)發(fā)生器的出口與第二級反應(yīng)發(fā)生器的入口連通，且第一級反應(yīng)發(fā)生器的出口設(shè)置于第一級反應(yīng)發(fā)生器的上端；第二級反應(yīng)發(fā)生器的出口與第三級反應(yīng)發(fā)生器的入口連通，且第二級反應(yīng)發(fā)生器的出口設(shè)置于第二級反應(yīng)發(fā)生器的底端，以此類推。即每級反應(yīng)發(fā)生器的入口和出口都采用了對角布置，這樣利用液體自由流動(dòng)性質(zhì)及同一水平面壓力相等，有利于渣的初沉降，避免鹵水凈化過程中出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，同時(shí)也增加了鹵水連續(xù)凈化過程的路程，增加反應(yīng)時(shí)間。這樣，各級反應(yīng)發(fā)生器間鹵水的轉(zhuǎn)換流動(dòng)不需要外加機(jī)械動(dòng)力，利用鹵水自然重力流動(dòng)性及水平衡性達(dá)到自然流通流動(dòng)，相對的節(jié)約了能源，避免了電力的瞬間負(fù)荷的突然不穩(wěn)定性。反應(yīng)發(fā)生器級數(shù)的多少是根據(jù)鹵水的性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)的快慢或需要停留的時(shí)間長短而決定，也可根據(jù)鹵水凈化的效果來確定反應(yīng)發(fā)生器級數(shù)、或者是根據(jù)主反應(yīng)所需要的時(shí)間來決定。每級反應(yīng)發(fā)生器的入口 出口尺寸比例按照I :(1. 2-3)，或者是按照處理流量的截面積和需要停留的時(shí)間來控制入口和出口的尺寸大小。這樣逐漸降低了鹵水在各反應(yīng)發(fā)生器的流動(dòng)速率，提高鹵水連續(xù)反應(yīng)的時(shí)間，以及降低沉淀的流動(dòng)速率，有利于沉淀晶核的長大，提高硫酸根的轉(zhuǎn)化率。同時(shí)增加了沉淀在各反應(yīng)發(fā)生器沉降的時(shí)間，縮短了初級精鹵的沉降時(shí)間。進(jìn)一步地在每級反應(yīng)發(fā)生器底部內(nèi)側(cè)均設(shè)置列管，且列管上設(shè)置有孔；這樣，使得反應(yīng)發(fā)生器采用空氣鼓泡方式進(jìn)行攪拌，即利用鼓氣裝置鼓風(fēng)機(jī)鼓氣，進(jìn)入在連續(xù)多級反應(yīng)發(fā)生器底部設(shè)置的具有一定孔徑大小的孔的列管中，空氣從孔的列管中排出，形成較大氣泡在反應(yīng)液不斷中上升，形成鼓泡翻滾，最終達(dá)到較好的模擬攪拌的效果;在每級反應(yīng)發(fā)生器的四個(gè)直角都設(shè)置了倒角，避免反應(yīng)時(shí)存在的反應(yīng)死角。·進(jìn)一步地在連續(xù)多級反應(yīng)發(fā)生器的底部設(shè)置斜板沉降裝置，并在底部設(shè)置有沉淀收集槽，有利于沉淀的沉降收集。進(jìn)一步地所述的絮凝設(shè)備為絮凝劑(混合絮凝)發(fā)生器，所述絮凝劑反應(yīng)發(fā)生器底部設(shè)置有斜板沉降裝置，并在底部設(shè)置有沉淀收集槽。進(jìn)一步地所述澄清設(shè)備為澄清池，所述澄清池的入口位于其下端，澄清池底部設(shè)置有斜板沉降裝置和沉淀收集槽，澄清池中部設(shè)置有斜管澄清管；多級的沉降方式提高了鹵水的澄清效率，有利于第二級反應(yīng)的初級精鹵的品質(zhì)提高，減少澄清的時(shí)間。本實(shí)用新型提供的設(shè)備主要用于鹵水凈化的一級除鎂連續(xù)反應(yīng)。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一是設(shè)備緊湊，占地面積小，節(jié)約了土地面積；二是突破了鹵水凈化間歇反應(yīng)生產(chǎn)瓶頸，為將來實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支持；三是減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均衡，提升了最終產(chǎn)品質(zhì)量；四是為企業(yè)能源系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提供了保障，節(jié)約了能源。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中第2級反應(yīng)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I中的A-A視圖；圖4為圖I中澄清池的B-B視圖。圖中標(biāo)記1為第一級反應(yīng)發(fā)生器，2為第二級反應(yīng)發(fā)生器，3為第三級反應(yīng)發(fā)生器，4為第四級反應(yīng)發(fā)生器，5為預(yù)留池，6為絮凝劑反應(yīng)發(fā)生器，7為澄清池，8為預(yù)混桶，9為原料輸入口，IOa為第一出口，IOb為第二出口，IOc為第三出口，IOd為第四出口，11為石灰乳加藥系統(tǒng)，12為沉淀收集槽,13為倒角，14為斜板沉降裝置，15為斜管澄清管，16為洛排放收集系統(tǒng)，17為精鹵輸出口，18為鼓泡攪拌列管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(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I :如圖I所示，一種石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，包括依次連接的預(yù)混桶8、四級反應(yīng)發(fā)生器1-4、絮凝劑反應(yīng)發(fā)生器6、澄清池7和精鹵輸出口 17，還包括石灰乳加藥系統(tǒng)11，預(yù)混桶8上設(shè)置有原料輸入口 9，原料輸入口 9為鹵水和制鹽母液的入口，所述石灰乳加藥系 統(tǒng)11的出口與四級反應(yīng)發(fā)生器連接，第一級反應(yīng)發(fā)生器I的第一出口 IOa與第二級反應(yīng)發(fā)生器2的入口連通，且第一出口 IOa設(shè)置在第一級反應(yīng)發(fā)生器I的上端；第二級反應(yīng)發(fā)生器2的第二出口 IOb與第三級反應(yīng)發(fā)生器3的入口連通，且第二出口 IOb設(shè)置在第二級反應(yīng)發(fā)生器2的底端；第三級反應(yīng)發(fā)生器3的第三出口 IOc與第四級反應(yīng)發(fā)生器4的入口連通，且第三出口 IOc設(shè)置在第三級反應(yīng)發(fā)生器3的上端，第四級反應(yīng)發(fā)生器4的第四出口 IOd與預(yù)留池5的入口連通，且第四出口 IOd設(shè)置在第四級反應(yīng)發(fā)生器4的底端，即每個(gè)反應(yīng)發(fā)生器的入口和出口都采用了對角布置，每個(gè)反應(yīng)發(fā)生器的入口 溢流口尺寸比例均按照I :
I.5設(shè)置；在每級反應(yīng)發(fā)生器底部內(nèi)側(cè)均設(shè)置鼓泡攪拌列管18，且鼓泡攪拌列管18上設(shè)置有孔；在每級反應(yīng)發(fā)生器的四個(gè)直角都設(shè)置了倒角13，斜板沉降裝置14與水平面的夾角為41° ,如圖2所示；在每連續(xù)多級反應(yīng)發(fā)生器的底部設(shè)置斜板沉降裝置14，并在底部設(shè)置有沉淀收集槽12，所述絮凝劑反應(yīng)發(fā)生器6底部也設(shè)置有斜板沉降裝置14，并在底部也設(shè)置有沉淀收集槽12，澄清池7的入口位于其下端，澄清池7底部設(shè)置有斜板沉降裝置14和沉淀收集槽 12，澄清池7中部設(shè)置有斜管澄清管15 ;如圖3和圖4所示，沉淀收集槽12的沉淀通過渣排放收集系統(tǒng)16去渣處理，從澄清池7出來的鹵水通過精鹵輸出口 17去二級處理；使用時(shí)按照以下步驟進(jìn)行一級除鎂反應(yīng)A、采用連續(xù)進(jìn)料方式加入原料，所述原料包括鹵水、制鹽母液，按物質(zhì)的量的比例計(jì)，鹵水制鹽母液=4:1，并將原料在預(yù)混桶中進(jìn)行混合，得到混合鹵水；B、混合后的原料進(jìn)入連續(xù)多級反應(yīng)發(fā)生器，連續(xù)多級反應(yīng)發(fā)生器為5級，每級反 應(yīng)發(fā)生器的處理能力為lm3/h，其中1-4級為主反應(yīng)發(fā)生器，第5級為預(yù)留池，并在連續(xù)多級反應(yīng)發(fā)生器中加入石灰乳，進(jìn)行反應(yīng)；連續(xù)反應(yīng)器中的石灰乳加入量，是每IL混合鹵水中添加總量為35ml的石灰乳，加入的規(guī)律是1-4號反應(yīng)發(fā)生器按照逐漸遞減的方式，分別加入10ml、9ml、8. 5ml,7. 5ml ;連續(xù)多級反應(yīng)發(fā)生器采用空氣鼓泡方式進(jìn)行攪拌，最終實(shí)現(xiàn)了一級反應(yīng)的連續(xù)處理，反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)，即實(shí)現(xiàn)了 lm3/h處理能力的連續(xù)處理，鎂離子完全除去，最終硫酸根的除去率可達(dá)到30. 9%，其與間歇式反應(yīng)達(dá)到的去除率20. 84%相比，提高了 10個(gè)百分點(diǎn)，硫酸根的去除率有較大的提高。實(shí)施例2石灰乳加藥系統(tǒng)11的出口還與預(yù)混桶8相連，且石灰乳加藥系統(tǒng)11的加藥管道出口設(shè)置在預(yù)混桶8出口的正上方，即在預(yù)混桶也加入石灰乳，其余與實(shí)施例I相同。
權(quán)利要求1.一種石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，其特征在于 包括依次連接的預(yù)混設(shè)備、連續(xù)反應(yīng)設(shè)備、絮凝設(shè)備和澄清設(shè)備，其中，所述預(yù)混設(shè)備包括一個(gè)原料輸入口和一個(gè)出料口，所述連續(xù)反應(yīng)設(shè)備是由多個(gè)反應(yīng)發(fā)生器組成多級反應(yīng)器，多級反應(yīng)發(fā)生器的第一級反應(yīng)發(fā)生器的入口與上述預(yù)混設(shè)備的出料口連通，最后一級反應(yīng)發(fā)生器上設(shè)置有出料口，所述絮凝設(shè)備的入口與上述最后一級反應(yīng)發(fā)生器上的出料口連通，絮凝設(shè)備下端分別設(shè)置有液體物質(zhì)出料口和固體物質(zhì)出料口，所述澄清設(shè)備的入口與所述絮凝設(shè)備的液體物質(zhì)出料口連通，還包括石灰乳加藥系統(tǒng)，所述石灰乳加藥系統(tǒng)的出口與連續(xù)反應(yīng)設(shè)備中的至少一個(gè)反應(yīng)發(fā)生器連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，其特征在于所述預(yù)混設(shè)備為預(yù)混桶，石灰乳加藥系統(tǒng)的出口還與預(yù)混桶相連，且石灰乳加藥系統(tǒng)的加藥管道出口設(shè)置在預(yù)混桶出口的正上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，其特征在于所述多級反應(yīng)發(fā)生 器，包括至少四級反應(yīng)發(fā)生器，其中前一級反應(yīng)發(fā)生器的出口與后一級反應(yīng)發(fā)生器的入口連通，且相鄰反應(yīng)發(fā)生器的出口呈上、下間隔設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，其特征在于在每級反應(yīng)發(fā)生器底部內(nèi)側(cè)均設(shè)置列管，且列管上設(shè)置有孔；在每級反應(yīng)發(fā)生器的四個(gè)直角都設(shè)置了倒角。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，其特征在于在連續(xù)多級反應(yīng)發(fā)生器的底部設(shè)置斜板沉降裝置，并在底部設(shè)置有沉淀收集槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，其特征在于所述的絮凝設(shè)備為絮凝劑反應(yīng)發(fā)生器，所述絮凝劑反應(yīng)發(fā)生器底部設(shè)置有斜板沉降裝置，并在底部設(shè)置有沉淀收集槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，其特征在于所述澄清設(shè)備為澄清池，所述澄清池的入口位于其下端，澄清池底部設(shè)置有斜板沉降裝置和沉淀收集槽，澄清池中部設(shè)置有斜管澄清管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種石膏型鹵水連續(xù)凈化裝置，包括依次連接的預(yù)混設(shè)備、連續(xù)反應(yīng)設(shè)備、絮凝設(shè)備和澄清設(shè)備；本實(shí)用新型設(shè)備緊湊，占地面積小，節(jié)約了土地面積；突破了鹵水凈化間歇反應(yīng)生產(chǎn)瓶頸，為將來實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支持；減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均衡，提升了最終產(chǎn)品質(zhì)量；為企業(yè)能源系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提供了保障，節(jié)約了能源。
文檔編號C01D3/04GK202482079SQ20112054636
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者劉昌輝, 劉永剛, 彭傳豐, 李波, 楊貢林, 林國躍, 符宇航 申請人: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