CN104147911A - 氯气溶解装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种氯气溶解装置及方法，其装置包括输气风机、溶解缸、多个曝气头和填料层；输气风机的进气端与氯气产生缸连接，出气端与多个曝气头连接；曝气头位于溶解缸的底部，溶解缸的顶部设有出气口；溶解缸的侧面设有进水口和出水口，进水口所处的高度高于曝气头所处的高度，出水口所处的高度高于进水口所处的高度，进水口与出水口之间设有填料层；溶解缸内置有氯气吸收剂，氯气吸收剂由进水口持续输入，由出水口持续输出。本发明提供的氯气溶解装置，氯气经过三次破碎处理，氯气与氯气吸收剂可充分混合、充分反应，氯气的吸收率极高；而且由于氯气溶解装置在工作时，仅有输气电机会消耗能源，因此装置的能耗低，使用成本很低。

Description

氯气溶解装置及方法

技术领域

本发明涉及尾气处理领域，尤其涉及一种氯气溶解的装置及方法。

 

背景技术

酸性蚀刻液电解再生循环过程中不可避免的产生氯气，氯气危害大，必须得以利用或净化。现有酸性蚀刻液电解再生循环技术中产生的氯气一部分采用射流器装置利用于再生氧化酸性蚀刻液，一部分进入碱液喷淋吸收废气塔净化处理，但关于氯气溶解装置的射流器及喷淋装置都存在能耗高、吸收效率不理想等问题。

比如在先的专利，实用新型名称为“一种多段式污水溶气装置”，申请号为“201020534242.6”的在先专利，即通过废气顺序通过多个通气槽体来与槽体中的溶剂反应，达到吸收废气的目的。但是这种方式中，废气需要顺序流过多个槽体，反应速度较慢，且对废气与溶剂的接触不充分，吸收率不高。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决现有装置低溶解效率、高能耗问题的氯气溶解装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供一种氯气溶解装置，包括输气风机、溶解缸、多个曝气头和填料层；所述输气风机的进气端与氯气产生缸连接，出气端与多个曝气头连接；所述曝气头位于溶解缸的底部，所述溶解缸的顶部设有出气口；所述溶解缸的侧面设有进水口和出水口，进水口所处的高度高于曝气头所处的高度，所述出水口所处的高度高于进水口所处的高度，所述进水口与出水口之间设有填料层；所述溶解缸内置有氯气吸收剂，所述氯气吸收剂由进水口持续输入，由出水口持续输出。

其中，所述输气风机为离心风机，所述曝气头为旋混式头。

其中，所述进水口和出水口分别位于溶解缸的左右两侧，进水口和出水口的开口方向均是水平的。

其中，所述填料层包括至少两层支撑板和填料；多层支撑板相互平行的卡装在溶解缸内，所述填料固定在支撑板之间；所述支撑板为为带小孔的PP板，填料为PP多面小球。

其中，所述填料层高度大于50cm。

其中，所述氯气吸收剂为具有还原性的溶液。

其中，所述氯气吸收剂为含有一价铜离子的酸性蚀刻液或亚硫酸氢钠。

本发明还提供一种氯气溶解方法，包括以下几个步骤：

步骤一，利用输气风机将氯气产生缸产生的氯气输送到位于溶解缸内、浸没在氯气吸收剂的多个曝气头；

步骤二，曝气头将氯气切割成为微小气泡，气泡与氯气吸收剂混合、反应，并在氯气吸收剂中上升；

步骤三，气泡在上升到进水口高度时，由进水口输入的氯气吸收剂流体冲击气泡，使气泡与氯气吸收剂进一步混合、反应；

步骤四，剩余的气泡继续在溶解缸内上升，在到达填料层时，填料层内的填料继续切割气泡，使氯气和氯气吸收剂充分接触，做进一步的混合、反应；

步骤五，与氯气充分反应后氯气吸收剂从出水口排出，处理后的气体由溶解缸顶端的出气口排出。

其中，步骤一至步骤五中所述的输气风机采用离心风机，所述的曝气头采用旋混式头。

其中，所述进水口和出水口分别位于溶解缸的左右两侧，确保氯气吸收剂从进水口到出水口形成一稳定的水流。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的氯气溶解装置，氯气先由曝气头切割成微小气泡与吸收剂充分混合反应，又由进水口输入的吸收剂冲击进一步破碎，最后通过填料层再次对氯气进行切割破碎，经过上述三层设备对氯气气泡的破碎，氯气与氯气吸收剂可充分混合、充分反应，氯气的吸收率极高；而且由于氯气溶解装置在工作时，仅有输气电机会消耗能源，而无需使用高能耗的射流器及喷淋装置，因此装置的能耗低，使用成本很低；此外，本发明的结构简单，生产成本低。

 

附图说明

图1为本发明的氯气溶解装置的结构图；

图2为本发明的氯气溶解方法的流程图。

主要元件符号说明如下：

11、输气风机          12、溶解缸

13、曝气头            14、填料层     

111、进气端           112、出气端

121、进水口           122、出水口

123、出气口           141、支撑板            

142、填料

具体实施方式

请参阅图1，本发明提供的氯气溶解装置，包括输气风机11、溶解缸12、多个曝气头13和填料层14；输气风机11的进气端111与氯气产生缸（图未示）连接，出气端112与多个曝气头13连接；曝气头13位于溶解缸12的底部，溶解缸12的顶部设有出气口123；溶解缸12的侧面设有进水口121和出水口122，进水口121所处的高度高于曝气头13所处的高度，出水口122所处的高度高于进水口121所处的高度，进水口121与出水口122之间设有填料层14；溶解缸12内容置有氯气吸收剂，氯气吸收剂由进水口121持续输入，由出水口122持续输出。

本发明提供的氯气溶解装置，其工作原理如下：

利用输气风机11将氯气产生缸产生的氯气输送到位于溶解缸12内、浸没在氯气吸收剂中的多个曝气头13；曝气头13将氯气切割成为微小气泡，气泡与氯气吸收剂混合、反应，并在氯气吸收剂中上升；气泡在上升到进水口121高度时，由进水口121输入的氯气吸收剂流体冲击气泡，使气泡与氯气吸收剂进一步混合、反应；剩余的气泡继续在溶解缸12内上升，在到达填料层14时，填料层14内的填料142继续切割气泡，使氯气和氯气吸收剂充分接触，做进一步的混合、反应；与氯气充分反应后氯气吸收剂从出水口122排出，处理后的气体由溶解缸12顶端的出气口123排出。

相较于现有技术，本发明提供的氯气溶解装置，氯气先由曝气头13切割成微小气泡与吸收剂充分混合反应，又由进水口121输入的吸收剂冲击进一步破碎，最后通过填料层14再次对氯气进行切割破碎，经过上述三层设备对氯气气泡的破碎，氯气与氯气吸收剂可充分混合、充分反应，氯气的吸收率极高；而且由于氯气溶解装置在工作时，仅有输气电机会消耗能源，而无需使用高能耗的射流器及喷淋装置，因此装置的能耗低，使用成本很低；此外，本发明的结构简单，生产成本低。

在本实施例中，输气风机11为离心风机，离心风机具有功率小、风流量大、易维护等特点，使氯气溶解装置运行的能耗很低。

曝气头13为旋混式头，旋混式曝气头13是在螺旋曝气头13、散流曝气器和金山曝气器、曝气软管的基础上，改进得到的一种曝气装置，采用多层螺旋切割的形式进行曝气。当气流进入旋混曝气头13时，气流首先通过二道螺旋切割系统，切割后进入下层的多层锯齿曝气头13，进行多层切割，使气泡切割成微气泡，具有布气均匀、氯气溶解率高、不易堵塞、安装方便等特点。

当然，这仅是本发明的一个具体实施例，本发明的输气风机11和曝气头13的类型并不仅限于此，也可采用其他种类的输气风机11和曝气头13。

在本实施例中，进水口121和出水口122分别位于溶解缸12的左右两侧，进水口121和出水口122的开口方向均是水平的。进水口121和出水口122的方向是相反的，使氯气吸收剂可以从溶解缸12的一侧流入，从另一侧流出，使氯气吸收剂可沿一确定方向流动，防止充分吸收了氯气的氯气吸收剂回流，使氯气的吸收高效、充分。

在本实施例中，填料层14包括至少两层支撑板141和填料142；多层支撑板141相互平行的卡装在溶解缸12内，填料142固定在支撑板141之间；支撑板141为为带小孔的PP板，填料142为PP多面小球。填料层14高度大于50cm。

PP是指聚丙烯，是一种半结晶性材料，由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。因此PP板可保证填料层14在溶解缸12中的位置稳定，PP多面小球可很好的切割氯气气泡。当然，这仅是本发明的一个具体实施例，本发明的填料层14的结构并不仅限于此，支撑板141和填料142的材料也并不仅限于此，也可采用其他材料。

在本实施例中，氯气吸收剂为具有还原性的溶液，氯气吸收剂为含有一价铜离子的酸性蚀刻液或亚硫酸氢钠。当然，这仅是本发明的一个具体实施例，本发明的氯气吸收剂并不仅限于此，也可为其他溶剂，只要能很好的吸收氯气即可。

请参阅图2，此外，本发明还提供一种氯气溶解方法，包括以下几个步骤：

步骤一，利用输气风机11将氯气产生缸产生的氯气输送到位于溶解缸12内、浸没在氯气吸收剂的多个曝气头13；

步骤二，曝气头13将氯气切割成为微小气泡，气泡与氯气吸收剂混合、反应，并在氯气吸收剂中上升；

步骤三，气泡在上升到进水口121高度时，由进水口121输入的氯气吸收剂流体冲击气泡，使气泡与氯气吸收剂进一步混合、反应；

步骤四，剩余的气泡继续在溶解缸12内上升，在到达填料层14时，填料层14内的填料142继续切割气泡，使氯气和氯气吸收剂充分接触，做进一步的混合、反应；

步骤五，与氯气充分反应后氯气吸收剂从出水口122排出，处理后的气体由溶解缸12顶端的出气口123排出。

相较于现有技术，本发明提供的氯气溶解方法置，氯气先由曝气头13切割成微小气泡与吸收剂充分混合反应，又由进水口121输入的吸收剂冲击进一步破碎，最后通过填料层14再次对氯气进行切割破碎，经过上述三层设备对氯气气泡的破碎，氯气与氯气吸收剂可充分混合、充分反应，氯气的吸收率极高；而且由于整个工艺中，仅有输气电机会消耗能源，而无需使用高能耗的射流器及喷淋装置，因此装置的能耗低，使用成本很低。

以上仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.氯气溶解装置，其特征在于，包括输气风机、溶解缸、多个曝气头和填料层；所述输气风机的进气端与氯气产生缸连接，出气端与多个曝气头连接；所述曝气头位于溶解缸的底部，所述溶解缸的顶部设有出气口；所述溶解缸的侧面设有进水口和出水口，进水口所处的高度高于曝气头所处的高度，所述出水口所处的高度高于进水口所处的高度，所述进水口与出水口之间设有填料层；所述溶解缸内置有氯气吸收剂，所述氯气吸收剂由进水口持续输入，由出水口持续输出。

2.根据权利要求1所述的氯气溶解装置，其特征在于，所述输气风机为离心风机，所述曝气头为旋混式头。

3.根据权利要求1所述的氯气溶解装置，其特征在于，所述进水口和出水口分别位于溶解缸的左右两侧，进水口和出水口的开口方向均是水平的。

4.根据权利要求1所述的氯气溶解装置，其特征在于，所述填料层包括至少两层支撑板和填料；多层支撑板相互平行的卡装在溶解缸内，所述填料固定在支撑板之间；所述支撑板为为带小孔的PP板，填料为PP多面小球。

5.根据权利要求4所述的氯气溶解装置，其特征在于，所述填料层高度大于50cm。

6.根据权利要求1所述的氯气溶解装置，其特征在于，所述氯气吸收剂为具有还原性的溶液。

7.根据权利要求6所述的氯气溶解装置，其特征在于，所述氯气吸收剂为含有一价铜离子的酸性蚀刻液或亚硫酸氢钠。

8.一种氯气溶解方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤一，利用输气风机将氯气产生缸产生的氯气输送到位于溶解缸内、浸没在氯气吸收剂的多个曝气头；

步骤二，曝气头将氯气切割成为微小气泡，气泡与氯气吸收剂混合、反应，并在氯气吸收剂中上升；

步骤三，气泡在上升到进水口高度时，由进水口输入的氯气吸收剂流体冲击气泡，使气泡与氯气吸收剂进一步混合、反应；

步骤四，剩余的气泡继续在溶解缸内上升，在到达填料层时，填料层内的填料继续切割气泡，使氯气和氯气吸收剂充分接触，做进一步的混合、反应；

步骤五，与氯气充分反应后氯气吸收剂从出水口排出，处理后的气体由溶解缸顶端的出气口排出。

9.根据权利要求8所述的氯气溶解方法，其特征在于，步骤一至步骤五中所述的输气风机采用离心风机，所述的曝气头采用旋混式头。

10.根据权利要求8所述的氯气溶解方法，其特征在于，所述进水口和出水口分别位于溶解缸的左右两侧，确保氯气吸收剂从进水口到出水口形成一稳定的水流。