CN104609378A - 钛白废酸净化处理装置及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钛白废酸净化处理装置及工艺，该装置由分离罐、密封盖、过滤芯、连接头、多孔板、支撑环、斜板、斜板隔板组成；其中分离罐与密封盖用密封环固定，密封盖上设有清澈出水口，分离罐上为圆筒状下为锥形结构，锥形底设有排液口，圆筒下方设有料液进口，分离罐内从上到下设有三只支撑环，下部的支撑环上为放有斜板的多孔板；中部的支撑环位于斜板上方，为放有过滤芯的多孔板，过滤芯上部安装在上支撑环上，过滤芯的出水口通过连接头与清澈出水口连接。料液进入分离罐形成旋流，部分颗粒直接下沉，液体通过多孔板上流，先经过斜板沉淀大部分颗粒，再经过滤芯去除颗粒杂质，经清澈出水口汇集得到清澈的废酸溶液，积累的颗粒粉体通过排液口排出。

Description

钛白废酸净化处理装置及工艺
技术领域
本发明涉及一种含粉体的废酸溶液的净化装置及工艺，具体涉及一种钛白废酸净化处置及工艺。
背景技术
我国是钛白粉生产和消费大国，年产量在100万吨左右。目前我国大多数企业以硫酸法生产技术为主。这种方法在生产过程中产生大量含钛白粉颗粒的稀硫酸废液，难以有效利用。目前的处理方法，主要是采用蒸馏法浓缩废硫酸到一定浓度而加以利用，实现变废为宝。其中，由于硫酸法生产钛白粉，特别是生产纳米或亚微米级别的钛白粉产品时，排出的废硫酸中仍含有少量的钛白粉微粒，这直接影响到废硫酸的后续使用。关于颗粒杂质的去除，发明专利“回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法和装置”里面提到采用沉淀法去除颗粒杂质。但一般的沉降方法难以有效除去颗粒尺寸细小的纳米和亚微米钛白粉粒子；高速离心方法因为成本太高而不可能在废酸去除杂质颗粒上使用。因此，此类废酸首先必须澄清除去纳米或亚微米的钛白粉才能加以利用，针对纳米或亚微米级别的钛白粉产品生产过程中产生的含细小颗粒杂质的废酸除杂问题，合理选用分离材料并且优化设计分离装置结构，从而达到净化钛白废酸中固体钛白粉颗粒杂质的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钛白废酸净化处理装置，以实现去除钛白废酸中固体颗粒杂质的目的，提高钛白废酸的澄清度，以利于后续利用。
本发明的技术方案：钛白废酸净化处理装置，由分离罐、密封盖、清液出水口、连接头、密封环、过滤芯、斜板、斜板隔板、第一多孔板、第二多孔板、第一支撑环、第二支撑环、第三支撑环、料液进口和排液口组成；其中分离罐和密封盖采用密封环通过螺栓固定，密封盖顶部中心安装有清液出水口；分离罐上部为圆筒状，下部为锥形结构，锥形底部接有排液口，圆筒与锥形交接处设有料液进口；分离罐的内侧上、中、下分别设有第一支撑环、第二支撑环、第三支撑环，第三支撑环位于靠近料液进口的上方；第三支撑环上放有第二多孔板；第二多孔板上安装一组由斜板隔板固定的斜板，斜板隔板位于第二支撑环和第三支撑环的中间，斜板上方是第二支撑环；第二支撑环上放有第一多孔板，第一多孔板上放有多滤芯，过滤芯上部固定在第一支撑环上，过滤芯的出水口通过连接头与清液出水口连接。
所述过滤芯的孔径优选为0.1-50μm；过滤芯材质为陶瓷或高分子材料，高分子材料的过滤芯包括为聚乙烯，聚丙烯，聚偏氟乙烯或聚砜等，也可以是其他高分子材料。
所述斜板材料为耐酸腐蚀的材料，优选塑料，也可以是其他耐酸腐蚀的材料；优选斜板之间距离4-15mm。
多孔板优选塑料板或陶瓷板；多孔板厚度优选1-5cm。
优选所述第一多孔板（9A）、第二多孔板（9B）、第三多孔板（9C）均为塑料板或陶瓷板；多孔板厚度均为1-5cm。
优选所述多孔板上均匀分布圆孔、方孔或其他形状的孔；每个孔的面积优选1-200cm2；每平方米面积的多孔板上的空个数为30-2000；多孔板主要起支撑过滤芯的作用。
本发明还提供了利用上述钛白废酸净化处理装置处理钛白废酸的工艺，其具体步骤如下：将含有粉体颗粒的钛白废酸溶液通入料液进口，控制压力为0.05-0.5MPa，料液进入分离罐形成旋流，部分毫米级以上的较大颗粒直接下沉，含有细小颗粒的粉体通过多孔板上流，先经过斜板沉降出去大部分几十微米以上尺寸的颗粒，后经过过滤芯进一步过滤而被截留，去除颗粒杂质的废酸透过过滤芯从上部的清液出水口汇集而出得到澄清的废酸溶液；分离罐下步逐步积累的颗粒粉体通过分离罐底部的排液口排出而回收粉体。 
附图说明
图1为本发明钛白废酸净化处理装置的结构示意图，其中1、清液出水口，2、密封盖,3、连接头，4、密封环，5、过滤芯,6、分离罐，7、斜板，8、斜板隔板，9A、第一多孔板，9B、第二多孔板，10A、第一支撑环，10B、第二支撑环，10C、第三支撑环，11、排液口，12、料液进口。
具体实施方式
实施例1：
本发明所提供的钛白废酸净化处置的结构示意如图1所示：钛白废酸净化处置装置由分离罐、密封盖、清液出水口、连接头、密封环、过滤芯、斜板、斜板隔板、第一多孔板、第二多孔板、和第一支撑环、第二支撑环、第三支撑环、排液口和料液进口组成；其中分离罐与密封盖之间采用密封环通过螺栓固定，密封盖顶部中心上设有清液出水口；分离罐上部为圆筒状，下部为锥形结构，锥形底部接有排液口，圆筒与锥形交接处设有料液进口；分离罐的内侧上、中、下分别设有第一支撑环、第二支撑环、第三支撑环，第三支撑环位于靠近料液进口的上方；第三支撑环上放有第二多孔板；第二多孔板上安装一组由斜板隔板固定的斜板，斜板隔板位于第二支撑环和第三支撑环的中间，斜板上方是第二支撑环；第二支撑环上放有第一多孔板，第一多孔板上放有多滤芯，过滤芯上部固定在第一支撑环上，过滤芯的出水口通过连接头与清液出水口连接。
实施例2：
本实施例装置结构如实施例1，其中所选用的过滤芯孔径优0.1μm，滤芯材质为聚乙烯，；斜板材料为聚乙烯，斜板之间距离为4cm；多孔板为聚乙烯塑料板，厚度优选5cm，多孔板上均匀分布圆孔，空的面积优选1cm2，每平方米面积上孔个数为2000个。
将含有粉体颗粒的钛白废酸溶液通入本装置的料液进口，保持压力为0.05MPa，料液进入分离罐形成旋流，部分毫米级以上的较大颗粒直接下沉，含有细小颗粒的粉体通过多孔板上流，先经过斜板沉降出去大部分几十微米尺寸以上的颗粒，后经过过滤芯进一步过滤而被截留，去除颗粒杂质的废酸透过过滤芯从顶部的清液出水口汇集而出得到澄清的废酸溶液，该处理后的废酸溶液浊度低于0.1NTU，颗粒去除率达到99%以上；分离罐下步逐步积累的颗粒粉体通过分离罐底部的排液口排出而回收粉体，粉体回收率高于99.5%。
  实施例3：
如实施例装置结构同实施例1，其中所选用的过滤芯孔径为50μm，过滤芯材料为陶瓷；斜板材料为聚丙烯，斜板之间的距离为15cm；多孔板为厚度1cm的陶瓷板，多孔板上每平方米分布了30个面积为200cm2的方孔。
将含有粉体颗粒的钛白废酸溶液通入本装置的料液进口，保持压力为0.5MPa，料液进入分离罐形成旋流，部分毫米级以上的尺寸较大颗粒直接下沉，含有细小颗粒的粉体通过多孔板上流，先经过斜板沉降出去大部分几十微米尺寸以上的颗粒，后经过过滤芯进一步过滤而被截留，去除颗粒杂质的废酸透过过滤芯从顶部的清液出水口汇集而出得到澄清的废酸溶液，出水单位处理量为550L/ m2h，该处理后的废酸溶液浊度低于0.5NTU，颗粒去除率达到99%以上；分离罐下步逐步积累的颗粒粉体通过分离罐底部的排液口排出而回收粉体，粉体回收率高于99%。
实施例4：
本实施例装置结构同实施例1，其中所选用的过滤芯孔径为0.5μm，过滤芯材料为聚偏氟乙烯，斜板之间距离为8mm；多孔板为厚度2cm的陶瓷板，多孔板上每平方米分布了500个面积为10cm2的方孔。
将含有粉体颗粒的钛白废酸溶液通入本装置的料液进口，保持压力为0.2MPa，料液进入分离罐形成旋流，部分毫米级以上的尺寸较大颗粒直接下沉，含有细小颗粒的粉体通过多孔板上流，先经过斜板沉降出去大部分几十微米尺寸以上的颗粒，后经过过滤芯进一步过滤而被截留，去除颗粒杂质的废酸透过过滤芯从顶部的清液出水口汇集而出得到澄清的废酸溶液，出水单位处理量为150L/ m2h，该处理后的废酸溶液浊度低于0.1NTU，颗粒去除率达到99%以上；分离罐下步逐步积累的颗粒粉体通过分离罐底部的排液口排出而回收粉体，粉体回收率高于99.5%。

Claims (2)

1.钛白废酸净化处理装置，由分离罐(6)、密封盖(2)、清液出水口(1)、连接头(3)、密封环(4)、过滤芯(5)、斜板(7)、斜板隔板(8)、第一多孔板(9A)、第二多孔板(9B)、第一支撑环(10A)、第二支撑环(10B)、第三支撑环(10C)、料液进口(11)和排液口(12)组成；其中分离罐(6)和密封盖(2)采用密封环(4)通过螺栓固定，密封盖(2)顶部中心安装有清液出水口(1)；分离罐(6)上部为圆筒状，下部为锥形结构，锥形底部接有排液口(11)，圆筒与锥形交接处设有料液进口(12)；分离罐(6)的内侧上、中、下分别设有第一支撑环(10A)、第二支撑环(10B)、第三支撑环(10C)，第三支撑环(10C)位于靠近料液进口(12)的上方；第三支撑环(10C)上放有第二多孔板(9B)；第二多孔板上安装一组由斜板隔板(8)固定的斜板，斜板隔板(8)位于第二支撑环(10B)和第三支撑环(10C)的中间，斜板上方是第二支撑环(10B)；第二支撑环(10B)上放有第一多孔板(9A)，第一多孔板(9A)上放有过滤芯（5），过滤芯（5）上部固定在第一支撑环(10A)上，过滤芯（5）的出水口通过连接头（3）与清液出水口（1）连接。
2.根据权利要求1所述的钛白废酸净化处理装置，其特征在于所述过滤芯的孔径为0.1-50μm。
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