CN112680599B - 一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备及其处理方法 - Google Patents
一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备及其处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112680599B CN112680599B CN202011550213.3A CN202011550213A CN112680599B CN 112680599 B CN112680599 B CN 112680599B CN 202011550213 A CN202011550213 A CN 202011550213A CN 112680599 B CN112680599 B CN 112680599B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrolysis
- tank
- pump
- sludge
- inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 336
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 title claims abstract description 328
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 76
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 132
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 74
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 9
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 4
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract description 4
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 16
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 alkoxy titanium Chemical compound 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明公开了一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备及其处理方法：该设备包括一级水解系统、二级水解系统、水解上清液收集系统废酸渣收集系统、压滤系统、水解上清液收集装置、清水进水管及废酸渣进料装置；该处理方法在常温状态下经过一级水解和二级水解反应，将废酸渣中的四氯化钛几乎完全水解成氢氧化钛水溶液，节约了只用一级水解时间，提高了回收率，同时未引入任何多余的成分；经水解反应，所产生的污泥量很少，大大减少了固废量；废酸渣水解为进一步资源化处理废酸渣奠定了基础。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，尤其涉及烯烃聚合催化剂的工业生产中四氯化钛的回收，具体为一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备及其处理方法。
背景技术
在烯烃聚合催化剂的工业生产中，四氯化钛是一种重要的并大量使用的原料，使用后产生大量含TiCl4的废酸渣。该废酸渣中除有大量未参与反应的四氯化钛外，还含有一定量的相关副产物如烷氧基钛(含氯)、酯钛络合物及其他有机溶剂。其COD、高氯离子、Ga2+、Mg2+、高Ti离子、TDS值非常高，还含有总磷和可溶硅，组分非常复杂。这给企业处理废酸渣带来很大的困难。
处理废酸渣现有技术主要为直接往废酸渣中加石灰中和废酸渣，形成大量沉淀，再接脱水固化，最后填埋。加石灰中和后固化会产生大量的固体危废物，危废处理难度极大，而且处理成本较高。加入石灰的固体废物里还有大量的四氯化钛存在，从而造成资源浪费， 是一个需要解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种新型含四氯化碳废酸渣水解处理设备及其处理方法，进而得到水解后的最终产物Ti（OH）4溶液，以期为实现废酸渣资源量处理提供更优选的方案。本发明的目的是这样实现的：
一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备，包括一级水解系统、二级水解系统、废酸渣收集系统、压滤系统、水解上清液收集装置、清水进水管及废酸渣进料装置；所述一级水解系统包括：一级水解箱、一级水解循环泵、一级水解外输泵；所述二级水解系统包括：二级水解箱、二级水解循环泵、二级水解外输泵；所述废酸渣收集系统包括：污泥箱、污泥给料泵；所述一级水解箱和二级水解箱均设置有废酸渣进口、废酸渣及循环水出口、进液口、上清液出口及循环水入口；一级水解箱的废酸渣进口与所述废酸渣进料装置连接；一级水解箱的进液口通过一条支管路连接至所述清水进水管，且该支管路上设有一级水解箱进水阀；一级水解箱的废酸渣及循环水出口通过管路连接至一级水解循环泵的进水端，一级水解循环泵的出水端管路分成两个分支管路，分别连接至一级水解箱的循环水入口和二级水解箱的废酸渣进口，其中与一级水解箱的循环水入口连接的分支管路上设置有一级水解箱进口循环阀，与二级水解箱的废酸渣进口连接的分支管路上设置有一级水解泵出口排放阀；一级水解箱的上清液出口连接至一级水解外输泵的进水端，一级水解外输泵的出水管路连接至水解上清液收集装置；二级水解箱的进液口通过一条支管路连接至所述清水进水管，且该支管路上设有二级水解箱进水阀；二级水解箱的废酸渣及循环水出口通过管路连接至二级水解循环泵的进水端，二级水解循环泵的出水端管路分成两个分支管路，分别连接至二级水解箱的循环水入口和污泥箱的进口，其中与二级水解箱的循环水入口连接的分支管路上设置有二级水解箱进口循环阀，与污泥箱的进口连接的分支管路上设置有二级水解泵出口排放阀；二级水解箱的上清液出口连接至二级水解外输泵的进水端，二级水解外输泵的出水管路连接至水解上清液收集装置；污泥箱的出口通过管路连接污泥给料泵的进料端，污泥给料泵的出料端通过管路连接至压滤系统，压滤系统的滤液排出管路接入二级水解箱。
进一步的优选方案，所述压滤系统包括：板框压滤机、滤液水箱、滤液水泵；污泥给料泵的出料端管路连接至板框压滤机的进料端，板框压滤机的出液端通过管路连接至滤液水箱的进口，滤液水箱的出口通过管路连接至滤液水泵的进水端，滤液水泵的出水端通过管路接入二级水解箱。
进一步的，所述污泥箱还设备有物料循环入口，污泥给料泵的出料端另有分支管路连接至污泥箱的物料循环入口，污泥给料泵的出料端与污泥箱的物料循环入口的连接管路上设置有污泥泵出口循环阀，污泥给料泵的出料端与压滤系统的连接管路上设置有污泥排放阀。
进一步的，所述水解上清液收集装置的出液口连接至一个输出泵的进液端，所述输出泵的出液端连接至氧化催化除杂系统。
一种含有四氯化钛的废酸渣的处理方法，包括一级水解、二级水解及压滤脱水，各步骤具体操作如下：
一级水解：废酸渣进入一级水解箱，打开一级水解箱进水阀补充清水至设定液位；启动一级水解循环泵、打开一级水解箱进口循环阀进行循环水解1.8~2.2h，然后停止一级水解循环泵、关闭一级水解箱进口循环阀静置8~10h后，启动一级水解外输泵将上清液输送至水解上清液收集装置；当一级水解箱箱液位降低至设定液位后，停止一级水解外输泵，启动一级水解循环泵、打开一级水解泵出口排放阀将未完全水解物料输送至二级水解箱进行二次水解；一级水解在常温常压下进行，所述常温为20~30℃，所述常压为一个标准大气压；所述清水为纯水或普通自来水；
二级水解：打开二级水解箱进水阀补充清水至设定液位；启动二级水解循环泵、打开二级水解箱进口循环阀进行循环水解1.8~2.2h，然后停止二级水解循环泵、关闭二级水解箱进口循环阀静置8~10h后，启动二级水解外输泵将上清液输送至水解上清液收集装置，当二级水解箱液位降低至设定液位后，停止二级水解外输泵，启动二级水解循环泵、打开二级水解泵排放阀将沉淀物输送至污泥箱；二级水解在常温常压下进行，所述常温为20~30℃，所述常压为一个标准大气压；
压滤脱水：污泥箱液位上升至设定液位后，启动污泥给料泵，将污泥箱收集到的水解后物料输送至压滤系统，将压滤后获得的虑清液输送至二级水解箱内。
进一步的优选方案，压滤系统的工作步骤为：打开板框压滤机的进料阀将沉淀物输送至板框压滤机脱水，滤清液进入滤液水箱，当滤液水箱液位上升至设定液位后，启动滤液水泵将滤清液输送至二级水解箱内。
进一步的，所述水解上清液收集装置的出液口连接至一个输出泵的进液端，所述输出泵的出液端连接至氧化催化除杂系统；水解上清液收集装置中的水解上清液通过输出泵输送至氧化催化除杂系统进行催化氧化除去其中的有机物。
本发明的工艺原理及特点：
废酸渣中主要成分是未参与反应的四氯化钛。因此，四氯化钛的水解是十分重要的。其水解的主要目的是将四氯化钛中的钛分离出高纯度的钛液（Ti(OH)4），实现钛的回收。实际上四氯化钛水解反应的过程是相当复杂。要经过四个中间体产物，最后才能生成Ti(OH)4。化学方程式为：
Ticl4+3H2O = H2TiO3+4Hcl
H2TiO3+H2O=Ti（OH）4
Ti(OH)4经煅烧后得到高纯度的TiO2。
经水解最终得到胶体氢氧化钛，即水合二氧化钛。它是凝聚沉淀物，分散无定形结构，其微颗粒平均尺寸为50～100nm，而在一定的方向上相互积集，形成直径约为0.6～0.7um的凝聚体，再经煅烧就可以得到较高纯度的二氧化钛了。
本发明水解工艺特点如下
1.分两次水解（即一级水解和二级水解），第二次水解（即二级水解）主要是解决第一次（即一级水解）未完全水解的四氯化钛再次进行水解反应，以提高回收钛的效率。每次水解静置时间约10h。
2.第二次水解缩短了只用一级水解静置所需要的时间（只用一级水解，静置时间大约24h或更长），从而提高了整个处理工艺的运行效率。
3.水解倍数约15--20倍（即加入的自来水是废酸渣体积的15~20倍，根据废酸渣中的TDS和酸度确定），可以最大化回收率废酸渣中的氢氧化钛物料；
4.第一次水解残渣量约为容积的10~15%（即第一次水解完成后水解残渣体积是水解箱体积的10~15%），送入二次水解装置；
5.二次水解残渣约为总容积的5~10%（即第二次水解完成后水解残渣体积是水解箱体积的5~10%）。
本发明的优点和有益效果是：
本技术在常温状态下经过一级水解和二级水解反应，将废酸渣中的四氯化钛几乎完全水解成氢氧化钛水溶液，节约了只用一级水解时间，提高了回收率，同时未引入任何多余的成分；经水解反应，所产生的污泥量很少，大大减少了固废量；废酸渣水解为进一步资源化处理废酸渣奠定了基础，为后面的工艺处理过程减轻了大量的负担。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明含有四氯化钛的废酸渣的水解处理方法工艺流程图；
图2是实施例一中水解处理设备整体连接示意图。
附图标记：1-1.一级水解箱；1-2.一级水解循环泵；1-3.一级水解外输泵；1-4.一级水解箱进水阀；1-5.一级水解箱进口循环阀；1-6.一级水解泵出口排放阀；2-1.二级水解箱；2-2.二级水解循环泵；2-3.二级水解外输泵；2-4.二级水解箱进水阀；2-5.二级水解箱进口循环阀；2-6.二级水解泵出口排放阀；3-1.污泥箱；3-2.污泥给料泵；3-3.污泥泵出口循环阀；3-4.污泥排放阀；4-1. 板框压滤机；4-2.滤液水箱；4-3.滤液水泵；5.水解上清液收集装置；6.清水进水管；7.废酸渣进料装置。a1.一级水解箱的废酸渣进口；a2.一级水解箱的进液口；a3.一级水解箱的废酸渣及循环水出口；a4.一级水解箱的上清液出口；a5.一级水解箱的循环水入口；b1.二级水解箱的废酸渣进口；b2.一级水解箱的进液口；b3.一级水解箱的废酸渣及循环水出口；b4.一级水解箱的上清液出口；b5.一级水解箱的循环水入口；c1.污泥箱的物料循环入口。
具体实施方式
实施例一：
如图2所示，一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备，包括一级水解系统、二级水解系统、废酸渣收集系统、压滤系统、水解上清液收集装置5、清水进水管6及废酸渣进料装置7 ；
所述一级水解系统包括：一级水解箱1-1、一级水解循环泵1-2、一级水解外输泵1-3；所述二级水解系统包括：二级水解箱2-1、二级水解循环泵2-2、二级水解外输泵2-3；所述废酸渣收集系统包括：污泥箱3-1、污泥给料泵3-2；
所述一级水解箱1-1和二级水解箱2-1均设置有废酸渣进口、废酸渣及循环水出口、进液口、上清液出口及循环水入口；
一级水解箱1-1的废酸渣进口a1（该进口设置在一级水解箱上方一侧）与所述废酸渣进料装置7（该装置可以是进料管，也可以是其他自动或手动进料装置）连接；一级水解箱1-1的进液口a2（该进液口设置在一级水解箱上方的另一侧）通过一条支管路连接至所述清水进水管6，且该支管路上设有一级水解箱进水阀1-4；一级水解箱1-1的废酸渣及循环水出口a3（该出口设置在一级水解箱的下方）通过管路连接至一级水解循环泵1-2的进水端，一级水解循环泵1-2的出水端管路分成两个分支管路（可以采用三通连接），分别连接至一级水解箱1-1的循环水入口a5（设置于一级水解箱侧壁上部）和二级水解箱2-1的废酸渣进口b1（设置于二级水解箱上方一侧），其中一级水解循环泵1-2的出水端与一级水解箱1-1的循环水入口a5连接的分支管路上设置有一级水解箱进口循环阀1-5，与二级水解箱2-1的废酸渣进口b1连接的分支管路上设置有一级水解泵出口排放阀1-6；一级水解箱1-1的上清液出口a4（设置于一级水解箱侧壁下部）连接至一级水解外输泵1-3的进水端，一级水解外输泵1-3的出水管路连接至水解上清液收集装置5；
二级水解箱2-1的进液口b2（设置于二级水解箱上方的另一侧）通过一条支管路连接至所述清水进水管6，且该支管路上设有二级水解箱进水阀2-4；二级水解箱2-1的废酸渣及循环水出口b3（设置于二级水解箱的下方）通过管路连接至二级水解循环泵2-2的进水端，二级水解循环泵2-2的出水端管路分成两个分支管路（可采用三通连接），分别连接至二级水解箱2-1的循环水入口b5（设置于二级水解箱侧壁的上部）和污泥箱3-1的进口（设置于污泥箱上部），其中二级水解循环泵2-2的出水端与二级水解箱2-1的循环水入口b5连接的分支管路上设置有二级水解箱进口循环阀2-5，与污泥箱3-1的进口连接的分支管路上设置有二级水解泵出口排放阀2-6；二级水解箱2-1的上清液出口b4连接至二级水解外输泵2-3的进水端，二级水解外输泵2-3的出水管路连接至水解上清液收集装置5；
污泥箱3-1的出口（设置于污泥箱的下部）通过管路连接污泥给料泵3-2的进料端，污泥给料泵3-2的出料端通过管路连接至压滤系统，本实施例中过滤系统包括：板框压滤机4-1（进料端设置有压滤机进料阀）、滤液水箱4-2、滤液水泵4-3；污泥给料泵3-2的出料端管路连接至板框压滤机4-1的进料端，板框压滤机4-1的出液端通过管路连接至滤液水箱4-2的进口，滤液水箱4-2的出口通过管路连接至滤液水泵4-3的进水端，滤液水泵4-3的出水端通过管路连接至二级水解箱2-1（二级水解箱侧壁上端设置有单独的滤液入口）。
本实施例中水解上清液收集装置5的出液口连接至一个输出泵5-1的进液端，所述输出泵5-1的出液端连接至氧化催化除杂系统。实际生产中也可以连接其他除杂或处理系统。
实施例二：
本实施在实施例一的基础上进行的改进。
污泥箱3-1还设备有物料循环入口c1（设置于污泥箱的侧壁上部），污泥给料泵3-2的出料端另有分支管路连接至污泥箱3-1的物料循环入口，污泥给料泵3-2的出料端与污泥箱3-1的物料循环入口c1的连接管路上设置有污泥泵出口循环阀3-3，污泥给料泵3-2的出料端与压滤系统的连接管路上设置有污泥排放阀3-4。污泥箱的上部还设置有来自其他处理步骤中排泥泵排出的污泥的入口。
实施例三：
一种含有四氯化钛的废酸渣的处理方法，使用实施例一或实施例二所述的处理设备，包括一级水解、二级水解及压滤脱水（图1），各步骤具体操作如下：
一级水解：废酸渣进入一级水解箱1-1，打开一级水解箱进水阀1-4补充清水至设定液位；启动一级水解循环泵1-2、打开一级水解箱进口循环阀1-5进行循环水解2h，然后停止一级水解循环泵1-2、关闭一级水解箱进口循环阀1-5静置8~10h后，启动一级水解外输泵1-3将上清液输送至水解上清液收集装置5；当一级水解箱1-1箱液位降低至设定液位后，停止一级水解外输泵1-3，启动一级水解循环泵1-2、打开一级水解泵出口排放阀1-6将未完全水解物料输送至二级水解箱2-1进行二次水解；一级水解在常温常压下进行，所述常温为20~30℃，所述常压为一个标准大气压；所述清水为纯水或普通自来水
二级水解：打开二级水解箱进水阀2-4补充清水至设定液位；启动二级水解循环泵2-2、打开二级水解箱进口循环阀2-5进行循环水解1.8~2.2h，然后停止二级水解循环泵2-2、关闭二级水解箱进口循环阀2-5静置8~10h后，启动二级水解外输泵2-3将上清液输送至水解上清液收集装置5，当二级水解箱2-1液位降低至设定液位后，停止二级水解外输泵2-3，启动二级水解循环泵2-2、打开二级水解泵排放阀2-6将未完全水解物料输送至污泥箱3-1；级水解在常温常压下进行，所述常温为20~30℃，所述常压为一个标准大气压；
废酸渣中主要成分是未参与反应的四氯化钛。因此，四氯化钛的水解是十分重要的。 四
氯化钛的水解反应过程相当复杂，本工艺采用二级水解流程，经过四个中间体产物，最后
生成Ti(OH)4（水合二氧化钛）。第二次水解主要是解决第一次未完全水解的四氯化钛再次
进行水解反应，以提高回收钛的效率，同时也缩短的一级水解静置的时间，从而在短时间
内将废酸渣中四氯化钛完全水解生产Ti(OH)4，为后续钛液提纯做出了充分而重要的一步。
压滤脱水：污泥箱3-1液位上升至设定液位后，启动污泥给料泵3-2，将污泥箱收集到的水解后物料输送至压滤系统，压滤系统的工作步骤为：打开板框压滤机4-1的进料阀将水解后物料输送至板框压滤机4-1脱水，滤清液进入滤液水箱4-2，当滤液水箱4-2液位上升至设定液位后，启动滤液水泵4-3将滤清液输送至二级水解箱2-1内。
本实施例中，水解上清液收集装置5的出液口连接至一个输出泵5-1的进液端，所述输出泵5-1的出液端连接至氧化催化除杂系统；水解上清液收集装置5中的水解上清液通过输出泵5-1输送至氧化催化除杂系统进行催化氧化除去其中的有机物。实际生产中根据需要也可以连接其他处理系统进行除杂或再提纯。
最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案 对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案比如各种公式的运用、步骤的先后顺序等进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备，其特征在于：包括一级水解系统、二级水解系统、废酸渣收集系统、压滤系统、水解上清液收集装置（5）、清水进水管（6）及废酸渣进料装置（7）；
所述一级水解系统包括：一级水解箱（1-1）、一级水解循环泵（1-2）、一级水解外输泵（1-3）；所述二级水解系统包括：二级水解箱（2-1）、二级水解循环泵（2-2）、二级水解外输泵（2-3）；所述废酸渣收集系统包括：污泥箱（3-1）、污泥给料泵（3-2）；
所述一级水解箱（1-1）和二级水解箱（2-1）均设置有废酸渣进口、废酸渣及循环水出口、进液口、上清液出口及循环水入口；
一级水解箱（1-1）的废酸渣进口与所述废酸渣进料装置（7）连接；一级水解箱（1-1）的进液口通过一条支管路连接至所述清水进水管（6），且该支管路上设有一级水解箱进水阀（1-4）；一级水解箱（1-1）的废酸渣及循环水出口通过管路连接至一级水解循环泵（1-2）的进水端，一级水解循环泵（1-2）的出水端管路分成两个分支管路，分别连接至一级水解箱（1-1）的循环水入口和二级水解箱（2-1）的废酸渣进口，其中与一级水解箱（1-1）的循环水入口连接的分支管路上设置有一级水解箱进口循环阀（1-5），与二级水解箱（2-1）的废酸渣进口连接的分支管路上设置有一级水解泵出口排放阀（1-6）；一级水解箱（1-1）的上清液出口连接至一级水解外输泵（1-3）的进水端，一级水解外输泵（1-3）的出水管路连接至水解上清液收集装置（5）；
二级水解箱（2-1）的进液口通过一条支管路连接至所述清水进水管（6），且该支管路上设有二级水解箱进水阀（2-4）；二级水解箱（2-1）的废酸渣及循环水出口通过管路连接至二级水解循环泵（2-2）的进水端，二级水解循环泵（2-2）的出水端管路分成两个分支管路，分别连接至二级水解箱（2-1）的循环水入口和污泥箱（3-1）的进口，其中与二级水解箱（2-1）的循环水入口连接的分支管路上设置有二级水解箱进口循环阀（2-5），与污泥箱（3-1）的进口连接的分支管路上设置有二级水解泵出口排放阀（2-6）；二级水解箱（2-1）的上清液出口连接至二级水解外输泵（2-3）的进水端，二级水解外输泵（2-3）的出水管路连接至水解上清液收集装置（5）；
污泥箱（3-1）的出口通过管路连接污泥给料泵（3-2）的进料端，污泥给料泵（3-2）的出料端通过管路连接至压滤系统，压滤系统的滤液排出管路接入二级水解箱（2-1）；
所述压滤系统包括：板框压滤机（4-1）、滤液水箱（4-2）、滤液水泵（4-3）；污泥给料泵（3-2）的出料端管路连接至板框压滤机（4-1）的进料端，板框压滤机（4-1）的出液端通过管路连接至滤液水箱（4-2）的进口，滤液水箱（4-2）的出口通过管路连接至滤液水泵（4-3）的进水端，滤液水泵（4-3）的出水端通过管路接入二级水解箱（2-1）；
所述污泥箱（3-1）还设有物料循环入口，污泥给料泵（3-2）的出料端另有分支管路连接至污泥箱（3-1）的物料循环入口，污泥给料泵（3-2）的出料端与污泥箱（3-1）的物料循环入口的连接管路上设置有污泥泵出口循环阀（3-3），污泥给料泵（3-2）的出料端与压滤系统的连接管路上设置有污泥排放阀（3-4）；
所述水解上清液收集装置（5）的出液口连接至一个输出泵（5-1）的进液端，所述输出泵（5-1）的出液端连接至氧化催化除杂系统。
2.一种含有四氯化钛的废酸渣的处理方法，使用权利要求1所述的处理设备，其特征在于：包括一级水解、二级水解及压滤脱水，各步骤具体操作如下：
一级水解：废酸渣进入一级水解箱（1-1），打开一级水解箱进水阀（1-4）补充清水至设定液位；启动一级水解循环泵（1-2）、打开一级水解箱进口循环阀（1-5）进行循环水解1.8~2.2h，然后停止一级水解循环泵（1-2）、关闭一级水解箱进口循环阀（1-5）静置8~10h后，启动一级水解外输泵（1-3）将上清液输送至水解上清液收集装置（5）；当一级水解箱（1-1）液位降低至设定液位后，停止一级水解外输泵（1-3），启动一级水解循环泵（1-2）、打开一级水解泵出口排放阀（1-6）将未完全水解物料输送至二级水解箱（2-1）进行二级水解；一级水解在常温常压下进行，所述常温为20~30℃，所述常压为一个标准大气压；
二级水解：打开二级水解箱进水阀（2-4）补充清水至设定液位；启动二级水解循环泵（2-2）、打开二级水解箱进口循环阀（2-5）进行循环水解1.8~2.2h，然后停止二级水解循环泵（2-2）、关闭二级水解箱进口循环阀（2-5）静置8~10h后，启动二级水解外输泵（2-3）将上清液输送至水解上清液收集装置（5），当二级水解箱（2-1）液位降低至设定液位后，停止二级水解外输泵（2-3），启动二级水解循环泵（2-2）、打开二级水解泵排放阀（2-6）将沉淀物输送至污泥箱（3-1）；二级水解在常温常压下进行，所述常温为20~30℃，所述常压为一个标准大气压；
压滤脱水：污泥箱（3-1）液位上升至设定液位后，启动污泥给料泵（3-2），将污泥箱收集到的沉淀物输送至压滤系统，将压滤后获得的过滤清液输送回二级水解箱（2-1）内。
3.根据权利要求2所述的含有四氯化钛的废酸渣的处理方法，其特征在于：所述压滤系统包括：板框压滤机（4-1）、滤液水箱（4-2）、滤液水泵（4-3）；污泥给料泵（3-2）的出料端管路连接至板框压滤机（4-1）的进料端，板框压滤机（4-1）的出液端通过管路连接至滤液水箱（4-2）的进口，滤液水箱（4-2）的出口通过管路连接至滤液水泵（4-3）的进水端，滤液水泵（4-3）的出水端通过管路接入二级水解箱（2-1）；
压滤系统的工作步骤为：打开板框压滤机（4-1）的进料阀将水解后物料输送至板框压滤机（4-1）脱水，滤清液进入滤液水箱（4-2），当滤液水箱（4-2）液位上升至设定液位后，启动滤液水泵（4-3）将滤清液输送回二级水解箱（2-1）内。
4.根据权利要求2所述的含有四氯化钛的废酸渣的处理方法，其特征在于：所述水解上清液收集装置（5）的出液口连接至一个输出泵（5-1）的进液端，所述输出泵（5-1）的出液端连接至氧化催化除杂系统；水解上清液收集装置（5）中的水解上清液通过输出泵（5-1）输送至氧化催化除杂系统进行催化氧化除去其中的有机物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011550213.3A CN112680599B (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备及其处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011550213.3A CN112680599B (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备及其处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112680599A CN112680599A (zh) | 2021-04-20 |
| CN112680599B true CN112680599B (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=75452494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011550213.3A Active CN112680599B (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备及其处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112680599B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1023275A (en) * | 1964-01-21 | 1966-03-23 | British Titan Products | Production of titanium dioxide |
| US3540846A (en) * | 1968-02-15 | 1970-11-17 | Titan Gmbh | Process for the manufacture of titanium dioxide pigments from hydrochloric acid solutions containing titanium |
| US5011674A (en) * | 1988-05-28 | 1991-04-30 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Method of producing titanium oxides |
| WO2006051061A1 (en) * | 2004-11-11 | 2006-05-18 | Basell Poliolefine Italia S.R.L. | Preparation of tio2 powders from a waste liquid containing titanium compounds |
| CN107935033A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-20 | 钢研晟华科技股份有限公司 | 一种含钛高炉渣制备钛白原料的工艺 |
| CN111807384A (zh) * | 2019-04-10 | 2020-10-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚烯烃镁钛系催化剂生产残渣处理工艺 |
| CN214458234U (zh) * | 2020-12-24 | 2021-10-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备 |
-
2020
- 2020-12-24 CN CN202011550213.3A patent/CN112680599B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1023275A (en) * | 1964-01-21 | 1966-03-23 | British Titan Products | Production of titanium dioxide |
| US3540846A (en) * | 1968-02-15 | 1970-11-17 | Titan Gmbh | Process for the manufacture of titanium dioxide pigments from hydrochloric acid solutions containing titanium |
| US5011674A (en) * | 1988-05-28 | 1991-04-30 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Method of producing titanium oxides |
| WO2006051061A1 (en) * | 2004-11-11 | 2006-05-18 | Basell Poliolefine Italia S.R.L. | Preparation of tio2 powders from a waste liquid containing titanium compounds |
| CN107935033A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-20 | 钢研晟华科技股份有限公司 | 一种含钛高炉渣制备钛白原料的工艺 |
| CN111807384A (zh) * | 2019-04-10 | 2020-10-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚烯烃镁钛系催化剂生产残渣处理工艺 |
| CN214458234U (zh) * | 2020-12-24 | 2021-10-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Kinetics of TiCl4 Hydrolysis in a Moist Atmosphere;M. Rigo等;INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH;第1189-1195页 * |
| 精制TiCl_4蒸馏釜残液水解回收处理研究;黄子良;;钛工业进展(第05期);第35-36页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112680599A (zh) | 2021-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107915354A (zh) | 一种脱硫废水零排放及资源化利用装置和方法 | |
| CN109741850A (zh) | 一种铀纯化转化生产线设备清洗液的处理装置及方法 | |
| CN114408947B (zh) | 一种废硫酸钠处理纯化工艺 | |
| CN100343187C (zh) | 生产vb12的工业废水的资源化处理工艺及其专用废水处理机 | |
| CN112680599B (zh) | 一种含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备及其处理方法 | |
| CN214458234U (zh) | 含有四氯化钛的废酸渣的水解处理设备 | |
| CN112897730B (zh) | 一种对高砷高氟污酸处理回用系统及处理回用方法 | |
| CN105347546A (zh) | 一种硫铁矿制酸废水的处理方法及其系统 | |
| CN114408946B (zh) | 一种废硫酸钠处理纯化系统 | |
| CN214612688U (zh) | 从烯烃聚合工业废酸渣中提取钛液的设备 | |
| CN109231252B (zh) | 等离子体烟气处理高浓度盐水中分离SO42-制CaSO4的方法与系统 | |
| CN112575196B (zh) | 从烯烃聚合工业废酸渣中提取高纯度钛液的方法及其设备 | |
| CN113277480A (zh) | 一种钛白粉废酸处理方法 | |
| CN106673269A (zh) | 含镍废水处理系统 | |
| CN208087379U (zh) | 水中二氧化硅去除装置系统 | |
| CN112678866A (zh) | 一种烯烃聚合工业废酸渣资源化处理方法 | |
| CN105600979A (zh) | 一种树脂聚合母液预处理氯化母液的方法和设备 | |
| CN112607772A (zh) | 一种从烯烃聚合工业废酸渣提取高纯度钛白粉的方法 | |
| CN112062366A (zh) | 一种燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统及方法 | |
| CN216879301U (zh) | 生物柴油副产物粗甘油的纯化装置 | |
| CN216236377U (zh) | 一种无机膜盐水精制装置 | |
| CN111087115A (zh) | 一种多晶硅废水处理方法及废水处理系统 | |
| CN108383295A (zh) | 浓盐水中的有机物与盐的分离工艺及其专用设备 | |
| CN219186478U (zh) | 一种乳酸纳滤膜处理系统 | |
| CN214693346U (zh) | 烯烃聚合工业废酸渣水解液提纯设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |