CN114212942A - 一种吸脱附装置、用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备及处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种吸脱附装置、用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备及处理方法。提供了一种结构紧凑合理、操作简便、提高树脂颗粒的利用率和对浓缩液的除杂效果的一种吸脱附装置、用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备及处理方法。包括密封罐体和设置在所述密封罐体内的混合除杂组件;所述混合除杂组件包括驱动组件、分隔组件、弹性连接组件和过滤组件;所述驱动组件竖向旋转设置在所述密封罐体内,通过密封罐体上的电机带动旋转;所述驱动组件上位于所述分隔组件的上方,设有固定连接的搅拌叶;本发明通过对浓缩液的多级除杂,提高了对浓缩液的除杂效果,而整个工艺投加药剂为NaOH和HCl,中和反应后生成NaCl,不给浓缩液带入新的杂质。

Description

一种吸脱附装置、用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子 的设备及处理方法
技术领域
本发明涉及氯碱生产工艺,尤其涉及一种吸脱附装置、用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备及处理方法。
背景技术
目前,烧碱的生产方法有很多,其中离子膜法是目前最先进的烧碱生产方法,其具有液碱浓度高、综合能耗低和环境污染小等众多优点,被国内外众多氯碱生产厂家采用,但离子膜法对电解原料卤水质量要求高,卤水中常常含有碘化物进入生产工艺流程,在电解过程中被氧化为碘酸盐,其一旦进入离子膜碱性环境,可被氧化为高碘酸盐,并生成难溶性沉淀,导致电流效率降低,缩短离子膜使用寿命。
离子交换树脂法除碘,相对于空气吹出法、吸附法等碘净化方案,其选择性好,消耗的能量低,更能适应卤水净化碘,是比较理想的方法,可现在存在着树脂利用率低的缺点,整个装置只有传质区的少量树脂在运作,大部分树脂处于非传质的闲置和等待状态;大量物料或洗脱剂(即再生剂)需要穿过或浸泡已经失活的树脂层,造成了对树脂的料负荷污染。
发明内容
本发明针对以上问题,提供了一种结构紧凑合理、操作简便、提高树脂颗粒的利用率和对浓缩液的除杂效果的一种吸脱附装置、用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备及处理方法。
本发明的技术方案是:一种吸脱附装置,包括密封罐体和设置在所述密封罐体内的混合除杂组件;
所述混合除杂组件包括驱动组件、分隔组件、弹性连接组件和过滤组件;
所述驱动组件竖向旋转设置在所述密封罐体内,通过密封罐体上的电机带动旋转;
所述驱动组件上位于所述分隔组件的上方,设有固定连接的搅拌叶;
所述弹性连接组件通过阻尼轴承可旋转设置在所述驱动组件上;并控制与之连接的分隔组件和过滤组件的分合;
所述分隔组件与过滤组件分离后,所述分隔组件与密封罐体内侧壁之间产生间隙,使处于分隔组件上方的浓缩液流入与密封罐体内侧壁密封固定连接的过滤组件上;
所述过滤组件上设有若干贯通的筛孔,靠近边缘位置设有与导管连通的排料口,通过分隔组件底部固定连接的刮条,将过滤组件表面吸附有杂质的吸附剂通过排料口排出。
所述分隔组件包括矩形板和一对半圆板;
一对所述半圆板与所述密封罐体的内腔相适配,通过连接机构对称活动设置在所述矩形板的侧部;
所述矩形板与弹性连接组件连接,通过弹性连接组件将其上升后,半圆板的边缘处与密封罐体内侧壁之间留有间隙。
所述连接机构为若干横条;
所述半圆板通过若干所述横条活动设置在所述矩形板的侧部。
所述连接机构为铰链;
所述半圆板通过铰链铰接设置在所述矩形板的侧部。
所述弹性连接组件包括环形套和一对直线伸缩机构;
所述环形套通过阻尼轴承活动套设在所述驱动组件上;
所述直线伸缩机构竖向固定设置,一端与环形套固定连接,另一端与分隔组件的矩形板固定连接。
所述直线伸缩机构为气缸、油缸或电动推杆。
驱动组件的顶部与固定设置在所述密封罐体顶部的电机传动连接;底部与连接盘二固定连接,所述连接盘二活动设置在密封罐体内腔的底部。
所述分隔组件与过滤组件之间设有限位组件;
所述限位组件包括环形块一和环形块二;
所述环形块一固定设置在所述过滤组件的顶部中部位置;
所述环形块二固定设置在所述分隔组件的中部;
所述环形块一上设有若干限位槽,所述环形块二设有若干与所述限位槽适配的限位块。
一种用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备,包括一种吸脱附装置,还包括依次连接的降温调节池、纤维膜过滤器和中间水箱;
所述中间水箱通过吸脱附装置与回用水池连通;
所述降温调节池用于将浓缩液从60度降到35度以下;
所述纤维膜过滤器用于过滤浓缩液中的悬浮物;
所述中间水箱用于提升泵的贮水池,同时调节pH值;
所述吸脱附装置用于将吸附的碘脱附下来;
所述回用水池用于回用泵的贮水池。
一种用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备处理方法,包括以下步骤:
S1:将蒸发浓缩液加入降温调节池并加入NaOH进行均匀混合,使蒸发浓缩液pH值调到8-10,使蒸发浓缩液中金属离子和杂质沉淀;
S2:将沉淀后的蒸发浓缩液流入纤维膜过滤器中,并通过风机对蒸发浓缩液进行鼓吹,去除在电解浓缩过程中结晶产生的大于0.1µm的杂质;
S3:将纤维膜过滤器中蒸发浓缩液流入中间水箱内,并加入HCL,将pH值调到3-4;
S4:将中间水箱中的蒸发浓缩液流进吸脱附装置内,通过吸脱附装置内的吸附剂对碘的靶向吸附,吸附剂吸附饱和后,进行脱附,脱附液外排,出水回到回用水池中维持在一个安全合理的范围内。
本发明包括依次连通的降温调节池、纤维膜过滤器和中间水箱,以及位于中间水箱一侧的回用水池,中间水箱和回用水池之间设有同一个能够对碘杂质进行吸附和脱附的吸脱附装置,中间水箱、吸脱附装置和回用水池依次连通,吸脱附装置包括串联在一起的多个筒单体,筒单体的数量不少于两个,筒单体内设有混合除杂组件,相邻的两个混合除杂组件连接在一起,混合除杂组件包括能够加速浓缩液与吸附剂接触的驱动组件以及分隔组件和过滤组件,过滤组件能够吸附浓缩液中含有碘杂质的过滤组件,分隔组件能够浓缩液和过滤组件之间起到隔绝作用。
本发明通过搅动浓缩液和吸附剂,使树脂颗粒可以与浓缩液充分的接触,不仅能够使所有的树脂颗粒都能参与吸附浓缩液当中的碘杂质,提高了树脂颗粒的利用率以及使用寿命;且通过连续搅动以及过滤的方式,通过对浓缩液的多级除杂,提高了对浓缩液的除杂效果,而整个工艺投加药剂为NaOH和HCl,中和反应后生成NaCl,不给浓缩液带入新的杂质。
附图说明
图1是本发明除杂质除非金属离子的设备的结构示意图,
图2是吸脱附装置的立体结构爆炸图,
图3是混合除杂组件的立体结构示意图,
图4是驱动组件的立体结构示意图,
图5是分隔组件和弹性连接组件的立体结构示意图,
图6是过滤组件的立体结构示意图,
图7是限位组件的立体结构示意图,
图8是本案设备的工作方法流程示意图;
图中1是降温调节池;2是纤维膜过滤器;3是中间水箱;4是吸附脱附装置;41是筒体;411是进料管;412是排料管;42是顶盖;43是底座;44是电机;5是回用水池;6是混合除杂组件;61是驱动组件;611是连接盘一;612是转轴一;613是转轴二;614是搅拌叶;615是连接盘二;62是分隔组件;621是矩形板;622是半圆板;623是刮条;624是横条;63是弹性连接组件;631是环形套;632是直线伸缩机构;64是过滤组件;641是筛板;642是排料口;643是导管;644是收纳槽;7是限位组件;71是环形块一;711是限位槽;72是环形块二;721是限位块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明如图1-8所示;
一种吸脱附装置,包括密封罐体和设置在所述密封罐体内的混合除杂组件6;
所述混合除杂组件6包括驱动组件61、分隔组件62、弹性连接组件63和过滤组件64;
所述驱动组件61竖向旋转设置在所述密封罐体内,通过密封罐体上的电机44带动旋转;通过转动的搅拌叶614能使吸附剂与浓缩液的充分接触,提高了吸附剂对浓缩液当中的碘杂质进行吸附排除。
所述驱动组件61上位于所述分隔组件62的上方,设有固定连接的搅拌叶614;
所述弹性连接组件63通过阻尼轴承可旋转设置在所述驱动组件61上;并控制与之连接的分隔组件62和过滤组件64的分合;
搅拌叶614搅拌时,两个半圆板622的外棱边和筒体41的内壁活动密封连接在一起;
所述分隔组件62与过滤组件64分离后,所述分隔组件62与密封罐体内侧壁之间产生间隙,使处于分隔组件62上方的浓缩液流入与密封罐体内侧壁密封固定连接的过滤组件64上;
所述过滤组件64上设有若干贯通的筛孔,靠近边缘位置设有与导管643连通的排料口642,通过分隔组件62底部固定连接的刮条623,将过滤组件64表面吸附有杂质的吸附剂通过排料口642排出。
刮条623进一步优化,两个半圆板622的底部均固定安装有能够对筛板641顶部杂质进行清扫的刮条623,筛板641的顶部开设有能够容纳刮条623的收纳槽644,当分隔组件62与密封罐体密封连接时,刮条623位于收纳槽644内。
所述分隔组件62包括矩形板621和一对半圆板622;
一对所述半圆板622与所述密封罐体的内腔相适配,通过连接机构对称活动设置在所述矩形板621的侧部;
所述矩形板621与弹性连接组件63连接,通过弹性连接组件63将其上升后,半圆板622的边缘处与密封罐体内侧壁之间留有间隙。
进一步说明,当两个半圆板622与矩形板621平齐的时候,两个半圆板622的边缘能够与筒体41的内壁密封贴合在一起,因而能够使浓缩液完全处于分隔组件62的上方,当两个半圆板622与矩形板621之间夹角不再平齐的时候,浓缩液能够由半圆板622和筒体41之间的间隙流往下方。
所述连接机构为若干横条624;
所述半圆板622通过若干所述横条624活动设置在所述矩形板621的侧部。横条采用具有一定弹性的防腐材料,连接半圆板622与矩形板621,使其与底部过滤组件64脱离时,通过半圆板622的自重,使横条发生弹性变形,从而半圆板622与密封罐体内之间产生缝隙。
所述连接机构为铰链;
所述半圆板622通过铰链铰接设置在所述矩形板621的侧部。
所述弹性连接组件包括环形套631和一对直线伸缩机构632;
所述环形套631通过阻尼轴承活动套设在所述驱动组件61上;
所述直线伸缩机构632竖向固定设置,一端与环形套631固定连接,另一端与分隔组件62的矩形板固定连接。
具体的,当两个直线伸缩机构632同时缩短的时候,矩形板621和环形套631之间的间距将会变小,而两个半圆板622将同时以矩形板621为圆心向下(以图5方向为参考方向)的方向转动,因此两个半圆板622和筒体41之间存在间隙,使得浓缩液可以穿过半圆板622和筒体41的间隙流向筛板641,而当两个半圆板622平齐的时候,两个半圆板622以及矩形板621均与筛板641的顶部密封贴合在一起,同时两个半圆板622的边缘均与筒体41的内壁密封贴合在一起,使得浓缩液不会流向筛板641,使浓缩液能够充分的与吸附剂接触。
所述直线伸缩机构为气缸、油缸或电动推杆。
驱动组件的顶部通过与之固定连接的连接盘一611,与固定设置在所述密封罐体顶部的电机44传动连接;电机44通过联轴器与连接盘一611可拆卸固定连接在一起,通过电机44旋转,实现驱动组件61的转动功能;底部与连接盘二615固定连接,所述连接盘二615活动设置在密封罐体内腔的底部。
密封罐体进一步拓展,包括从上而下依次可拆卸固定连接的顶盖42、筒体41和底座43。
筒体41进一步拓展,包括若干从上而下依次可拆卸固定连接的筒单体。
筒体41包括串联在一起的多个筒单体,筒单体的数量不少于两个,筒单体内设有混合除杂组件6,相邻的两个混合除杂组件6连接在一起,混合除杂组件6包括能够加速浓缩液与吸附剂接触的驱动组件61以及分隔组件62和过滤组件64,过滤组件64能够吸附浓缩液中含有碘杂质,分隔组件62能够在浓缩液与过滤组件之间起到隔绝作用。如图2所示;第一组的混合除杂组件6底部的连接盘二615与下方的第二组的连接盘一611固定连接即可。
进一步优化,如图2所示,筒体上设有进料管411和排料管412;进料管411位于筛板641的上方,用于补充新的吸附剂;排料管412和导管643相连通。
具体的,筛板641能够将浓缩液以及吸附剂分离开,通过与排料管412连通的导管643,便可以使吸附剂排除掉,通过进料管411可以对筒体41内补充新的吸附剂,并使吸附有杂质的吸附剂通过排料口642和导管643排出。
两个半圆板622的底部均固定安装有能够对筛板641顶部杂质进行清扫的刮条623,筛板641的顶部开设有能够容纳两个刮条623的收纳槽644。当半圆板622与筛板641分离的时候,刮条623将从收纳槽644内移出,之后刮条623便可以跟随转动的半圆板622对筛板641进行刮扫。
所述分隔组件62与过滤组件64之间设有限位组件7;
所述限位组件7包括环形块一71和环形块二72;
所述环形块一71固定设置在所述过滤组件64的顶部中部位置;
所述环形块二72固定设置在所述分隔组件62的中部;
所述环形块一71上设有若干限位槽711,所述环形块二72设有若干与所述限位槽711适配的限位块721。
具体的,当环形块一71处于环形块二72的内部,四个限位块721分别卡进对应的限位槽711内,因此可以使得贴合在一起的筛板641和弹性连接组件63与筒体41之间均处于相对静止的状态,因而在转轴一612带动搅拌叶614对浓缩液进行搅动的时候,分隔组件62不会随着转轴一612进行转动,而当环形块一71和环形块二72处于分离的状态,分隔组件62将跟随着转轴一612进行缓慢的转动,因此转动的分隔组件62能够对筛板641上方的吸附剂进行刮扫。
一种用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备,包括依次连接的降温调节池1、纤维膜过滤器2和中间水箱3;
所述中间水箱3通过吸脱附装置4与回用水池5连通;
所述降温调节池1用于将浓缩液从60度降到35度以下;
所述纤维膜过滤器2用于过滤浓缩液中的悬浮物;
所述中间水箱3用于提升泵的贮水池,同时调节pH值;
所述吸脱附装置4用于将吸附的碘等物质脱附下来;
所述回用水池5用于回用泵的贮水池。
一种用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备处理方法,包括以下步骤:
S1:将蒸发浓缩液(饱和食盐水)加入降温调节池1并加入NaOH进行均匀混合,使蒸发浓缩液pH值调到8-10,使蒸发浓缩液中金属离子和杂质沉淀;
S2:将沉淀后的蒸发浓缩液流入纤维膜过滤器2中,并通过风机对蒸发浓缩液进行鼓吹,去除在电解浓缩过程中结晶产生的大于0.1µm的杂质;
S3:将纤维膜过滤器2中蒸发浓缩液流入中间水箱3内,并加入HCL,将pH值调到3-4;
S4:将中间水箱3中的蒸发浓缩液流进吸脱附装置4内,通过吸脱附装置4内的吸附剂对碘的靶向吸附,吸附剂吸附饱和后,进行脱附,脱附液外排,出水回到回用水池5中,使生产系统的杂质和碘(碘化物、单质碘、碘酸根、高碘酸根)维持在一个安全合理的范围内。
本案吸附剂可为粉末或颗粒状态,吸附剂的吸附过程为连续混合搅拌-过滤式。
需要说明的是,在顶盖42和底座43上分别设有进液口和出液口,中间水箱3中的浓缩液通过顶盖42的进液口进入到最上方的筒体41内,此时浓缩液完全处于分隔组件62的上方,之后通过进料管411往筒体41内加入吸附剂,启动电机44带动连接盘一611转动,连接盘一611通过转轴一612带动搅拌叶614对浓缩液进行搅动,使得浓缩液和吸附剂充分接触,因而吸附剂可以对浓缩液中的碘杂质进行靶向吸附,之后通过弹性连接组件63开启分隔组件62,使得浓缩液可以从分隔组件62与筒体41之间的间隙流向筛板641,之后浓缩液流经筛板641,因而含有碘杂质的吸附剂将完全处于筛板641的上方,而除去碘杂质的浓缩液将流至下方的降温调节池1内,当浓缩液依次流经多个筒体41之后,便可以将浓缩液当中的大部分碘杂质完全吸附过滤掉,使生产系统的杂质和碘(碘化物、单质碘、碘酸根、高碘酸根)维持在一个安全合理的范围内。
对于本案所公开的内容,还有以下几点需要说明:
(1)、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构,其他结构可参考通常设计;
(2)、在不冲突的情况下,本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例;
以上,仅为本案所公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种吸脱附装置,其特征在于,包括密封罐体和设置在所述密封罐体内的混合除杂组件(6);
所述混合除杂组件(6)包括驱动组件(61)、分隔组件(62)、弹性连接组件(63)和过滤组件(64);
所述驱动组件(61)竖向旋转设置在所述密封罐体内,通过密封罐体上的电机(44)带动旋转;
所述驱动组件(61)上位于所述分隔组件(62)的上方,设有固定连接的搅拌叶(614);
所述弹性连接组件(63)通过阻尼轴承可旋转设置在所述驱动组件(61)上;并控制与之连接的分隔组件(62)和过滤组件(64)的分合;
所述分隔组件(62)与过滤组件(64)分离后,所述分隔组件(62)与密封罐体内侧壁之间产生间隙,使处于分隔组件(62)上方的浓缩液流入与密封罐体内侧壁密封固定连接的过滤组件(64)上;
所述过滤组件(64)上设有若干贯通的筛孔,靠近边缘位置设有与导管(643)连通的排料口(642),通过分隔组件(62)底部固定连接的刮条(623),将过滤组件(64)表面吸附有杂质的吸附剂通过排料口(642)排出。
2.根据权利要求1所述的一种吸脱附装置,其特征在于,所述分隔组件(62)包括矩形板(621)和一对半圆板(622);
一对所述半圆板(622)与所述密封罐体的内腔相适配,通过连接机构对称活动设置在所述矩形板(621)的侧部;
所述矩形板(621)与弹性连接组件(63)连接,通过弹性连接组件(63)将其上升后,半圆板(622)的边缘处与密封罐体内侧壁之间留有间隙。
3.根据权利要求2所述的一种吸脱附装置,其特征在于,所述连接机构为若干横条(624);
所述半圆板(622)通过若干所述横条(624)活动设置在所述矩形板(621)的侧部。
4.根据权利要求2所述的一种吸脱附装置,其特征在于,所述连接机构为铰链;
所述半圆板(622)通过铰链铰接设置在所述矩形板(621)的侧部。
5.根据权利要求1所述的一种吸脱附装置,其特征在于,所述弹性连接组件包括环形套(631)和一对直线伸缩机构;
所述环形套(631)通过阻尼轴承活动套设在所述驱动组件(61)上;
所述直线伸缩机构竖向固定设置,一端与环形套(631)固定连接,另一端与分隔组件(62)的矩形板固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种吸脱附装置,其特征在于,所述直线伸缩机构为气缸、油缸或电动推杆。
7.根据权利要求1所述的一种吸脱附装置,其特征在于,驱动组件的顶部与固定设置在所述密封罐体顶部的电机(44)传动连接;底部与连接盘二(615)固定连接,所述连接盘二(615)活动设置在密封罐体内腔的底部。
8.根据权利要求1所述的一种吸脱附装置,其特征在于,所述分隔组件(62)与过滤组件(64)之间设有限位组件(7);
所述限位组件(7)包括环形块一(71)和环形块二(72);
所述环形块一(71)固定设置在所述过滤组件(64)的顶部中部位置;
所述环形块二(72)固定设置在所述分隔组件(62)的中部;
所述环形块一(71)上设有若干限位槽(711),所述环形块二(72)设有若干与所述限位槽(711)适配的限位块(721)。
9.一种用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备,包括权利要求1所述的一种吸脱附装置,其特征在于,包括依次连接的降温调节池(1)、纤维膜过滤器(2)和中间水箱(3);
所述中间水箱(3)通过吸脱附装置(4)与回用水池(5)连通;
所述降温调节池(1)用于将浓缩液从60度降到35度以下;
所述纤维膜过滤器(2)用于过滤浓缩液中的悬浮物;
所述中间水箱(3)用于提升泵的贮水池,同时调节pH值;
所述吸脱附装置(4)用于将吸附的碘脱附下来;
所述回用水池(5)用于回用泵的贮水池。
10.一种用于氯碱化工生产的除杂质除非金属离子的设备处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将蒸发浓缩液加入降温调节池(1)并加入NaOH进行均匀混合,使蒸发浓缩液pH值调到8-10,使蒸发浓缩液中金属离子和杂质沉淀;
S2:将沉淀后的蒸发浓缩液流入纤维膜过滤器(2)中,并通过风机对蒸发浓缩液进行鼓吹,去除在电解浓缩过程中结晶产生的大于0.1µm的杂质;
S3:将纤维膜过滤器(2)中蒸发浓缩液流入中间水箱(3)内,并加入HCL,将pH值调到3-4;
S4:将中间水箱(3)中的蒸发浓缩液流进吸脱附装置(4)内,通过吸脱附装置(4)内的吸附剂对碘的靶向吸附,吸附剂吸附饱和后,进行脱附,脱附液外排,出水回到回用水池(5)中维持在一个安全合理的范围内。
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