CN114797723A - 一种混合结晶盐减量化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合结晶盐减量化装置，包括杂盐罐、螺旋输送泵，反应釜设备，调节罐，浓水罐，计量箱，与计量箱连接的硫酸储罐，与反应釜设备连接的酸雾吸收器，杂盐罐和反应釜设备之间设置有螺旋输送泵，反应釜设备与计量箱之间设置有第一计量泵；所述调节罐和浓水罐之间的设置有第二计量泵。还公开了一种混合结晶盐减量化方法。本发明将混合结晶盐与加热后的浓硫酸反应，生成氯化氢，进而将混合结晶盐中的氯化钠除去，使混合结晶盐最终变为可销售的无水硫酸钠产品，进行反应后氯离子的去除率可达到95％以上。本发明方法既环保又成本低。本发明方法可将混合结晶盐中有机物氧化与碳化，有效降低混合结晶盐中有机物，提高盐的品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合结晶盐减量化装置及方法，属于化工危废处理领域。
背景技术
随着我国现代化建设的全面推进，工业生产、高盐废水处理、农药生产等均会产生大量混合结晶盐。这些混合结晶盐类固体废物以氯化钠、硫酸钠等钠盐为主，工业混合结晶盐具有成分复杂、来源广泛、毒性大等特点，不仅破坏生态环境、祸及人畜，还将引起土壤盐化，甚至对周边水源和地下水造成严重污染，危害极大。因此需要对其进行妥善处置。目前，我国常用的混合结晶盐处置技术主要有填埋法、高温氧化法和盐洗法等。其中，填埋法是主要的处置手段，但该技术在推广应用中存在占地面积大、填埋处置成本高(4000元/吨以上)等问题。采用焚烧法或炭化法去除混合结晶盐中的有机组分，但借助蒸发-冷却结晶技术则难以实现混合结晶盐中盐分的彻底分离。因此，如何实现工业混合结晶盐的减量化处理与高值化利用已成为国内大多工业企业普遍面临的，亟待解决的，共性技术难题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种混合结晶盐减量化装置及方法，其利用浓硫酸与混合结晶盐里的氯化钠反应生成硫酸钠和氯化氢，进而将氯化钠除去，使混合结晶盐变为可销售的硫酸钠产品，不仅更加环保而且处理成本更低。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种混合结晶盐减量化装置，包括杂盐罐、与杂盐罐连接的螺旋输送泵，与螺旋输送泵连接的反应釜设备，与反应釜设备连接的调节罐，与调节罐连接的浓水罐，与反应釜设备连接的计量箱，与计量箱连接的硫酸储罐，与反应釜设备连接的酸雾吸收器，杂盐罐和反应釜设备之间设置有螺旋输送泵，反应釜设备与计量箱之间设置有第一计量泵；所述调节罐和浓水罐之间的设置有第二计量泵。
前述的这种混合结晶盐减量化装置中，所述反应釜设备上设置有第一搅拌器和蒸汽入口，所述蒸汽入口设置于与反应釜设备的顶部。
前述的这种混合结晶盐减量化装置中，所述调节罐上设置有第二搅拌器、添加剂入口和稀释剂添加装置，所述添加剂入口和稀释剂添加装置均设置于调节罐的顶部。
前述的这种混合结晶盐减量化装置中，所述混合结晶盐减量化装置，还包添加剂储存罐和，所述添加剂储存罐与添加剂入口连接；调节罐上设置有酸碱检测装置。
一种混合结晶盐减量化方法，包括如下步骤：将硫酸储罐中的浓硫酸送入计量箱中，使用计量箱称取一定剂量的浓硫酸，将所称取的浓硫酸通过计量泵输送到反应釜设备中，输送浓硫酸到反应釜设备中的同时，将杂盐罐中的混合结晶盐通过螺旋输送泵输送至反应釜设备中，使混合结晶盐逐步加入到浓硫酸中，使混合结晶与浓硫酸在反应釜设备中充分反应，通过酸雾吸收器收集反应中产生的氯化氢气体，通过调节罐收集反应中产生的液体生成物，通过稀释剂添加装置向温度维持在100℃以上的调节罐中加入水，稀释调节罐中的液体生成物，向调节罐中加入31％的氢氧化钠溶液中和调节罐中过量的未参与反应的浓硫酸，并通过设置在调节罐上的PH计进行PH值检测，当PH值大于8时，将调节罐中的液体生成物送至硫酸钠蒸发结晶系统中，得到纯度为92％以上的无水硫酸钠产品。
前述的这种混合结晶盐减量化方法中，所述液体生成物包括反应产生的硫酸氢钠、硫酸钠以及过量的未参与反应的浓硫酸。
前述的这种混合结晶盐减量化方法中，所述杂盐罐中的混合结晶盐为经烘干冷却处理后的混合结晶盐。
前述的这种混合结晶盐减量化方法中，所述酸雾吸收器中装有水，通过酸雾吸收器使得氯化氢与水反应生成可用于再利用的盐酸。
前述的这种混合结晶盐减量化方法中，所述反应釜温度控制在100摄氏度以上。
前述的这种混合结晶盐减量化方法中，所述反应釜中所输送的浓硫酸和混合结晶盐的混合比例为1g:1ml。
上述方法中涉及化学反应如下：
Nacl+H2SO4(浓)＝NaHSO4+HCL↑
2Nacl+H2SO4(浓)＝Na2SO4+2HCL↑
与现有技术相比，通过本发明装置和方法将混合结晶盐与加热后的浓硫酸反应，生成氯化氢，进而将混合结晶盐中的氯化钠除去，使混合结晶盐最终变为可销售的无水硫酸钠产品，进行反应后氯离子的去除率可达到95％以上。本发明方法既环保又成本低。本发明方法可将混合结晶盐中有机物氧化与碳化，有效降低混合结晶盐中有机物，提高盐的品质。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限制。在附图中：
图1是本发明混合结晶盐减量化装置结构示意图。
附图标记：1-杂盐罐，2-螺旋输送泵，3-反应釜设备，4-调节罐，5-浓水罐，6-硫酸储罐，7-酸雾吸收器，8-第一搅拌器，9-蒸汽入口，10-添加剂入口，11-稀释剂添加装置，12-酸碱检测装置，13-第一计量泵，14-第二计量泵，15-添加剂储存罐，16-计量箱，17-第二搅拌器。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明的实施例1：一种混合结晶盐减量化装置，包括杂盐罐1、与杂盐罐1连接的螺旋输送泵2，与螺旋输送泵2连接的反应釜设备3，与反应釜设备3连接的调节罐4，与调节罐4连接的浓水罐5，与反应釜设备3连接的计量箱16，与计量箱16连接的硫酸储罐6，与反应釜设备3连接的酸雾吸收器7，杂盐罐1和反应釜设备3之间设置有螺旋输送泵4，反应釜设备3与计量箱16之间设置有第一计量泵13；所述调节罐4和浓水罐5之间的设置有第二计量泵14。
本发明的实施例2：一种混合结晶盐减量化装置，包括杂盐罐1、与杂盐罐1连接的螺旋输送泵2，与螺旋输送泵2连接的反应釜设备3，与反应釜设备3连接的调节罐4，与调节罐4连接的浓水罐5，与反应釜设备3连接的计量箱16，与计量箱16连接的硫酸储罐6，与反应釜设备3连接的酸雾吸收器7，杂盐罐1和反应釜设备3之间设置有螺旋输送泵4，反应釜设备3与计量箱16之间设置有第一计量泵13；所述调节罐4和浓水罐5之间的设置有第二计量泵14。反应釜设备3上设置有第一搅拌器8和蒸汽入口9，所述蒸汽入口9设置于与反应釜设备3的顶部。调节罐4上设置有第二搅拌器17、添加剂入口10和稀释剂添加装置11，所述添加剂入口10和稀释剂添加装置11均设置于调节罐4的顶部。混合结晶盐减量化装置，还包添加剂储存罐15和，所述添加剂储存罐15与添加剂入口10连接；调节罐4上设置有酸碱检测装置12。
本发明的实施例3：一种混合结晶盐减量化方法，包括如下步骤：将硫酸储罐中的浓硫酸送入计量箱中，使用计量箱称取一定剂量的浓硫酸，将所称取的浓硫酸通过计量泵输送到温度维持在100℃以上的反应釜设备中，输送浓硫酸到反应釜设备中的同时，将杂盐罐中的混合结晶盐通过螺旋输送泵输送至反应釜设备中，使混合结晶盐逐步加入到浓硫酸中，使混合结晶盐与浓硫酸在反应釜设备中充分反应，反应釜温度控制在100摄氏度以上，通过酸雾吸收器收集反应中产生的氯化氢气体，通过调节罐收集反应中产生的液体生成物，通过稀释剂添加装置向温度维持在100℃以上的调节罐中加入水，稀释调节罐中的液体生成物，向调节罐中加入31％的氢氧化钠溶液中和调节罐中过量的未参与反应的浓硫酸，并通过设置在调节罐上的PH计进行PH值检测，当PH值大于8时，将调节罐中的液体生成物送至硫酸钠蒸发结晶系统中，得到纯度为92％以上的无水硫酸钠产品。液体生成物包括反应产生的硫酸氢钠、硫酸钠以及过量的未参与反应的浓硫酸。杂盐罐中的混合结晶盐为经烘干冷却处理后的混合结晶盐。酸雾吸收器中装有水，通过酸雾吸收器使得氯化氢与水反应生成可用于再利用的盐酸。其中反应釜中所输送的浓硫酸和混合结晶盐的混合比例为1g:1ml。
本发明的实施例4：一种混合结晶盐减量化方法，包括如下步骤：将硫酸储罐中的浓硫酸送入计量箱中，使用计量箱称取一定剂量的浓硫酸，将所称取的浓硫酸通过计量泵输送到温度维持在100℃以上的反应釜设备中，输送浓硫酸到反应釜设备中的同时，将杂盐罐中的混合结晶盐通过螺旋输送泵输送至反应釜设备中，使混合结晶盐逐步加入到浓硫酸中，使混合结晶盐与浓硫酸在反应釜设备中充分反应，反应釜温度控制在100摄氏度以上，通过酸雾吸收器收集反应中产生的氯化氢气体，通过调节罐收集反应中产生的液体生成物，通过稀释剂添加装置向温度维持在100℃以上的调节罐中加入水，稀释调节罐中的液体生成物，向调节罐中加入31％的氢氧化钠溶液中和调节罐中过量的未参与反应的浓硫酸，并通过设置在调节罐上的PH计进行PH值检测，当PH值大于8时，将调节罐中的液体生成物送至硫酸钠蒸发结晶系统(图中未示出)中，得到纯度为92％以上的无水硫酸钠产品。液体生成物包括反应产生的硫酸氢钠、硫酸钠以及过量的未参与反应的浓硫酸。杂盐罐中的混合结晶盐为经烘干冷却处理后的混合结晶盐。酸雾吸收器中装有水，通过酸雾吸收器使得氯化氢与水反应生成可用于再利用的盐酸。其中反应釜中所输送的浓硫酸和混合结晶盐的混合比例为1g:1ml。
本发明方法通过将混合结晶盐与加热后的浓硫酸反应，生成和氯化氢，进而将氯化钠除去，使混合结晶盐变为可销售的硫酸钠产品，通过本发明方法进行反应后混合结晶盐中的氯离子的去除率可达到95％以上。本发明方法可将混合结晶盐中氯化物与硝酸物转化硫酸物、挥发性气体氯化氢和硝酸，挥发性气体氯化氢导出后用水吸收综合利用，可减少水处理装置外加盐酸与硝酸，进而减少杂盐量，建立良性循环。
Claims (10)
1.一种混合结晶盐减量化装置，其特征在于，包括杂盐罐(1)、与杂盐罐(1)连接的螺旋输送泵(2)，与螺旋输送泵(2)连接的反应釜设备(3)，与反应釜设备(3)连接的调节罐(4)，与调节罐(4)连接的浓水罐(5)，与反应釜设备(3)连接的计量箱(16)，与计量箱(16)连接的硫酸储罐(6)，与反应釜设备(3)连接的酸雾吸收器(7)，杂盐罐(1)和反应釜设备(3)之间设置有螺旋输送泵(4)，反应釜设备(3)与计量箱(16)之间设置有第一计量泵(13)；所述调节罐(4)和浓水罐(5)之间的设置有第二计量泵(14)。
2.根据权利要求1所述的一种混合结晶盐减量化装置，其特征在于，所述反应釜设备(3)上设置有第一搅拌器(8)和蒸汽入口(9)，所述蒸汽入口(9)设置于与反应釜设备(3)的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种混合结晶盐减量化装置，其特征在于，所述调节罐(4)上设置有第二搅拌器(17)、添加剂入口(10)和稀释剂添加装置(11)，所述添加剂入口(10)和稀释剂添加装置(11)均设置于调节罐(4)的顶部。
4.根据权利要求3所述的一种混合结晶盐减量化装置，其特征在于，还包添加剂储存罐(15)和，所述添加剂储存罐(15)与添加剂入口(10)连接；调节罐(4)上设置有酸碱检测装置(12)。
5.采用如权利要求1～4中任一权项所述的一种混合结晶盐减量化装置的混合结晶盐减量化方法，其特征在于，包括如下步骤：将硫酸储罐中的浓硫酸送入计量箱中，使用计量箱称取一定剂量的浓硫酸，将所称取的浓硫酸通过计量泵输送到反应釜设备中，输送浓硫酸到反应釜设备中的同时，将杂盐罐中的混合结晶盐通过螺旋输送泵输送至反应釜设备中，使混合结晶盐逐步加入到浓硫酸中，使混合结晶盐与浓硫酸在反应釜设备中充分反应，通过酸雾吸收器收集反应中产生的氯化氢气体，通过调节罐收集反应中产生的液体生成物，通过稀释剂添加装置向温度维持在100℃以上的调节罐中加入水，稀释调节罐中的液体生成物，向调节罐中加入31％的氢氧化钠溶液中和调节罐中过量的未参与反应的浓硫酸，并通过设置在调节罐上的PH计进行PH值检测，当PH值大于8时，将调节罐中的液体生成物送至硫酸钠蒸发结晶系统中，得到纯度为92％以上的无水硫酸钠产品。
6.根据权利要求5所述的一种混合结晶盐减量化方法，其特征在于，所述液体生成物包括反应产生的硫酸氢钠、硫酸钠以及过量的未参与反应的浓硫酸。
7.根据权利要求6所述的一种混合结晶盐减量化方法，其特征在于，所述杂盐罐中的混合结晶盐为经烘干冷却处理后的混合结晶盐。
8.根据权利要求7所述的一种混合结晶盐减量化方法，其特征在于，所述酸雾吸收器中装有水，通过酸雾吸收器使得氯化氢与水反应生成可用于再利用的盐酸。
9.根据权利要求8所述的一种混合结晶盐减量化方法，其特征在于，所述反应釜温度控制在100摄氏度以上。
10.根据权利要求9所述的一种混合结晶盐减量化方法，其特征在于，所述反应釜中所输送的浓硫酸和混合结晶盐的混合比例为1g:1ml。
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