CN104229921A - 一种用于净化污酸的吸附塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于净化污酸的吸附塔，污酸净化吸附塔由支架、吸附塔塔体、进液管、清液出口、排气口和沉渣出口组成；清液出口位于吸附塔上部，排气口位于吸附塔顶部，沉渣出口位于吸附塔底部，进液管由吸附塔中部引入，穿过布水隔板，进液口位于吸附塔塔体下部；塔体内部依次由上到下分别设有滤帽花板、滤帽、硅藻土颗粒、斜隔板和布水隔栅板。通过该装置可对烟气制酸过程中产生污酸进行净化处理，并有效将污酸中的重金属离子与污酸进行沉降分离。

Description

一种用于净化污酸的吸附塔

技术领域

本发明涉及一种用于净化污酸的吸附塔，特别是一种对烟气制酸过程中产生污酸进行净化处理的吸附装置，通过该装置可有效将污酸中的重金属离子与污酸进行沉降分离。

背景技术

在冶金生产过程中，通常用含量为5~10%的高浓度二氧化硫的烟气用于制备硫酸。制酸过程中，必须对烟气中所含的尘、酸雾等成分在净化阶段采用水洗或酸洗喷淋，实现除尘、降温、除水和除酸雾及杂质的目的，以满足硫酸的正常生产。净化工序产生的污酸含有铅、锌、汞、砷、铜、镉等重金属，其后续处理过程一直是是环保难题。目前普遍采用石灰中和沉淀法处理污酸，会产生大量石膏渣，环保压力突出，石灰中和污水处理流程长，污水硬度高，无法满足生产使用。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术不足，提供一种用于净化污酸的吸附塔。

本发明通过下列结构完成：污酸净化吸附塔由支架（1）、吸附塔塔体（2）、进液管（3）、清液出口（4）、排气口（5）和沉渣出口（6）组成；清液出口（4）位于吸附塔上部，排气口（5）位于吸附塔顶部，沉渣出口（6）位于吸附塔底部，进液管（3）由吸附塔中部引入，穿过布水隔板，进液口位于吸附塔塔体下部；塔体（2）内部依次由上到下分别设有滤帽花板（7）、滤帽（8）、硅藻土颗粒（9）、斜隔板（10）和布水隔栅板（11）。

所述的滤帽（8）为中空结构，滤帽（8）上部通过螺纹固定于滤帽花板（7）的下部，滤帽（8）下部由间隙<1.3mm的滤水栅组成。

所述的硅藻土颗粒（9）装填于滤帽花板（7）与斜隔板（10）之间，硅藻土颗粒（9）粒径为1.3-1.5 mm，硅藻土颗粒（9）的比表面积450-500m²/g， 硅藻土颗粒（9）的孔隙率 45-50%，硅藻土颗粒（9）的平均孔径12-16 nm，藻土颗粒（9）的密度大约为水的1/10。

所述的斜隔板（10）倾角β呈45°，各块斜隔板（10）之间以30-35cm的间隔（L）均匀排布。

所述的布水隔栅板（11）呈倒V字形，其V字形内角α为60°，内角的顶部为布水隔栅板（11）顶部，内角开口为布水隔栅板（11）下部，各块布水隔栅板（11）之间30-36cm间隔（S），布水隔栅板（11）的上层与布水隔栅板（11）的下层呈交替均匀分布。

所述的吸附塔塔体底部为圆锥体。

数块斜隔板（10）通过连接杆（12）串接后与吸附塔塔体（2）内壁连接，数个布水隔栅板（11）通过连接杆（12）串接后与吸附塔塔体（2）内壁连接。

通过本发明装置可对烟气制酸过程中产生污酸进行净化处理，并有效将污酸中的重金属离子与污酸进行沉降分离。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明斜隔板部件的结构示意图。

图3为图2所示斜隔板部件的侧示图。

图4 为本发明布水隔栅板部件的结构示意图。

图5为图4布水隔栅板部件的的侧示图。

图6为本发明单个滤帽部件的结构示意图。

图7为图6所示      单个滤帽部件在A方向结构示意图。

图中：1—支架、2—吸附塔塔体、3—进液管、4—清液出口、5—排气口、6—沉渣出口、7—滤帽花板、8—滤帽、9—硅藻土颗粒、10—斜隔板、11—布水隔栅板，12—连接杆，13滤水栅。

L—两块斜隔板之间的间隔距离；S—两块布水隔栅板之间的间隔距离；β—斜隔板的倾角；α—布水隔栅板倒V字形的内角。

具体实施方式

本发明污酸净化吸附塔包括：支架，所述支架在吸附塔塔体下部对整个塔体起到支撑作用；吸附塔塔体，由玻璃钢制作的罐体。进液管，由吸附塔塔体中部引入，穿过布水隔板，进液管的进液口位于吸附塔塔体下部；清液出口，位于吸附塔上部，用于将净化后的清液排出；排气口，位于吸附塔塔体顶部与脱吸塔相连接用于将净化过程产生的废气排出；沉渣出口，位于吸附塔塔体底部，其结构呈圆锥体，用于将净化过程产生的底流排出；滤帽花板，位于吸附塔塔体内壁的上部，其作用将罐体隔断为上、下两个部分，为中间分布带螺纹的孔用于安装滤帽8；滤帽，为中空结构，通过螺纹固定于滤帽花板的下部，滤帽下部由间隙<1.3mm的滤水栅13组成,其作用是对净化后的溶液起到过滤作用。上清液通过滤帽8向上渗出，而硅藻土颗粒无法通过滤水栅13停留在滤帽花板下部。硅藻土颗粒，粒径范围为1.3-1.5 mm;比表面积：450-500m²/g;孔隙率：45-50%;平均孔径：12-16 nm,密度大约为水的1/10，吸附能力很强。硅藻土颗粒带有对偶极子，可吸附进入悬浮层的细小悬浮物，并且可以结合为高效无机絮凝剂吸附污酸中的其他重金属；斜隔板，两块之间倾角呈45度角，两块斜隔板之间以30-35cm的间隔均匀排布，斜隔板主要是促进净化液中的悬浮物加速沉降。污酸上清液中70-80%的悬浮物得到沉降；布水隔栅板呈倒V字形，其V字形内角α为60度角，角为布水隔栅板的顶部，开口为布水隔栅板的下部，两块布水隔栅板的间隔距离S为30-36cm，布水隔栅板呈上层与下两层交替均匀分布。目的是让金属吸附剂和絮凝剂与污酸上清液混合、充分反应。

如图1、图2、图3所示，该污酸净化吸附塔包括：支架在吸附塔塔体2的下部，用于对吸附塔塔体整体起到支撑作用；吸附塔塔体2可由玻璃钢制作的罐体。进液管由吸附塔塔体2中部引入，穿过布水隔栅板11，进液口位于吸附塔塔体2下部。清液出口4位于吸附塔塔体2的上部，用于将净化后的清液出口4排出。排气口位于吸附塔塔体2顶部与脱吸塔相连接，用于将净化过程产生的废气排出。沉渣出口位于吸附塔塔体2底部，吸附塔塔体2底部结构为圆锥体，沉渣出口6用于将净化过程产生的底流排出。滤帽花板位于吸附塔内的上部，滤帽花板作用将罐体隔断为上下两个部分，为中间分布带螺纹的孔用于安装滤帽。滤帽8为中空结构，滤帽8通过螺纹固定于滤帽花板的下部，滤帽下部由间隙<1.3mm的滤水栅13组成，滤帽作用是对净化后的溶液起到过滤作用。

上清液通过滤帽8向上渗出，而硅藻土颗粒无法通过滤水栅13停留在滤帽花板下部。硅藻土的颗粒粒径范围为1.3-1.5 mm，硅藻土颗粒的比表面积：450-500m²/g，硅藻土颗粒的孔隙率45-50%，硅藻土颗粒的平均孔径12-16 nm，硅藻土颗粒的密度大约为水的1/10，吸附能力很强。

硅藻土颗粒带有对偶极子，可吸附进入悬浮层的细小悬浮物，并且可以结合为高效无机絮凝剂吸附污酸中的其他重金属。斜隔板以45度角倾角，各块斜隔板之间以30-35cm的间隔均匀排布，斜隔板主要是促进净化液中的悬浮物加速沉降。连接杆12穿过每块斜隔板10上部通孔和每块斜隔板10下部通孔后，连接杆12与吸附塔塔体2内壁相接。

污酸上清液中70-80%的悬浮物得到沉降。布水隔栅板11呈倒V字形，其倒V字形内角α为60度角，内角的顶部为布水隔栅板顶部，内角的开口为布水隔栅板下部，各块布水隔栅板之间30-36cm间隔S，布水隔栅板的上层与布水隔栅板的下层呈交替放置均匀分布。连接杆12穿过布水隔栅板11中倒V字形板中的通孔后，连接杆12与吸附塔塔体2内壁相接。布水隔栅板11能让金属吸附剂和絮凝剂与污酸上清液混合、充分反应。

本发明操作过程如下：

（1）经过圆锥沉降槽处理并加入重金属离子捕捉剂和絮凝剂的污酸上清液，通过吸附塔进液管3加入到吸附塔中，随着污酸上清液不断加入吸附塔中的液面不断升高，通过布水隔栅板11时污酸上清液与重金属离子捕捉剂和絮凝剂充分混合；吸附塔中污酸上清液不断加入液面均匀上升，经过斜隔板10时污酸上清液中的悬浮物进行沉降，悬浮物落入吸附塔底部，污酸上清液中的大部分杂质在此沉降脱出。吸附塔中污酸上清液不断加入液面逐渐上升，残留在污酸上清液的悬浮物与硅藻土颗粒9发生反应，污酸上清液中的悬浮物被硅藻土颗粒9吸附，在硅藻土颗粒9表面形成滤饼层，随着滤饼层变厚，重力大于浮力，则掉落进入底部浓缩液区。此外硅藻土颗粒9还带有对偶极子，可以吸附进入悬浮层的细小悬浮物，并结合为高效无机絮凝剂，吸附污酸上清液中的其他重金属。液面不断上升，经过吸附处理的上清液通过滤帽8上的滤水栅后逐渐向滤帽花板7上渗透，当上清液达到上清液出口位置时自然流出，经过滤、板式换热器降温后返回流程使用。

（2）由于硅藻土粒径大于滤帽8上滤水栅的宽度，被有效隔离在滤帽花板7下方，随着硅藻土颗粒表面吸附的滤饼层逐渐变厚，重力大于浮力，则掉落进入底部浓缩液区，与浓缩区的杂质一同沉入吸附塔底部通过吸附塔沉渣出口6定期排出。

（3）吸附过程产生的气体经吸附塔排气口5排出，送入脱吸塔进行处理。

Claims (7)

1.一种用于净化污酸的吸附塔，其特征是：污酸净化吸附塔由支架（1）、吸附塔塔体（2）、进液管（3）、清液出口（4）、排气口（5）和沉渣出口（6）组成；清液出口（4）位于吸附塔上部，排气口（5）位于吸附塔顶部，沉渣出口（6）位于吸附塔底部，进液管（3）由吸附塔塔体（2）中部引入，穿过布水隔板（11），进液口位于吸附塔塔体下部；吸附塔塔体（2）内部依次由上到下分别设有滤帽花板（7）、滤帽（8）、硅藻土颗粒（9）、斜隔板（10）和布水隔栅板（11）。

2.根据权利要求1所述的污酸净化吸附塔，其特征是：滤帽（8）为中空结构，滤帽（8）上部通过螺纹固定于滤帽花板（7）的下部，滤帽（8）下部由间隙<1.3mm的滤水栅（13）组成。

3.根据权利要求1所述的污酸净化吸附塔，其特征是：硅藻土颗粒（9）装填于滤帽花板（7）与斜隔板（10）之间，硅藻土颗粒（9）粒径为1.3-1.5 mm，硅藻土颗粒（9）的比表面积450-500m²/g， 硅藻土颗粒（9）的孔隙率 45-50%，硅藻土颗粒（9）的平均孔径12-16 nm，藻土颗粒（9）的密度大约为水的1/10。

4.根据权利要求1所述的污酸净化吸附塔，其特征是：斜隔板（10）开有通孔，斜隔板（10）与水平面之间的倾角β呈45°，各块斜隔板（10）之间以30-35cm的间隔均匀排布。

5.根据权利要求1所述的污酸净化吸附塔，其特征是：布水隔栅板（11）呈倒V字形，其V字形内角α为60°，内角的顶部为布水隔栅板（11）顶部，内角开口为布水隔栅板（11）下部，各块布水隔栅板（11）之间30-36cm间隔，布水隔栅板（11）的上层与布水隔栅板（11）的下层呈交替均匀分布。

6.根据权利要求1所述的一种用于净化污酸的吸附塔，其特征是吸附塔塔体（2）底部为圆锥体。

7.根据权利要求4或5所述的一种用于净化污酸的吸附塔，其特征是数块斜隔板（10）通过连接杆（12）串接后与吸附塔塔体（2）内壁连接，数个布水隔栅板（11）通过连接杆（12）串接后与吸附塔塔体（2）内壁连接。