CN212374881U - 一种用于除去废液铝离子的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于除去废液铝离子的装置，包括扩散渗析器、水箱、压力泵、废液储藏罐、硫酸收集罐；氧化槽的电解液流入扩散渗析器；所述扩散渗析器包括箱体、渗析单元管；所述箱体内设置有多个渗析单元管；所述主管连通于第一空腔和第三空腔；所述支管连通于第二空腔；所述第三空腔连接有压力泵；所述第三空腔与所述硫酸收集罐连通；所述第二空腔与所述废液储藏罐；第二空腔与所述废液储藏罐之间设置有控制阀。本实用新型中通过渗析单元管对废液中的硫酸进行分离，降低氧化槽内铝离子浓度，提高硫酸的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及净化废液领域，具体涉及一种用于除去废液铝离子的装置。
背景技术
阳极氧化线在生产过程中产生一定量的硫酸废液，主要产污段为阳极氧化生产线氧化槽。主要污染物含有铝离子。在氧化过程中，氧化槽铝离子浓度不断升高，当铝离子浓度高于15g/l时，会影响氧化效果，同时延长氧化时间，增加电耗，通常做法是排掉氧化槽30％-50％的废酸，配置新的硫酸，以达到降低铝离子浓度，为此浪费大量的硫酸。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于除去废液铝离子的装置，降低氧化槽内铝离子浓度，提高硫酸的利用率。
本实用新型提供如下技术方案：
一种用于除去废液铝离子的装置，包括扩散渗析器、水箱、压力泵、废液储藏罐、硫酸收集罐；氧化槽的电解液流入扩散渗析器；
所述扩散渗析器包括箱体,所述箱体内设置有至少一个渗析单元管；所述箱体包括第一空腔、第二空腔、第三空腔；所述第二空腔、第三空腔设置于第一空腔下方；
所述渗析单元管包括主管、支管；所述支管设置于主管中部位置；所述支管中部弯曲，并且弯曲部位高于所述支管与主管连接处；所述主管内设置有阴离子均相膜；所述阴离子均相膜设置于支管与主管连接处下方；
所述主管一端连通于第一空腔；所述主管另一端连通于第三空腔；所述支管连通于第二空腔；所述第三空腔与压力泵管路连接。
优选的，所述扩散渗析器的箱体上方设置有入料口；所述入料口呈漏斗状；所述入料口处设置有过滤网。
优选的，所述第一空腔内设置有过滤层；所述氧化槽的电解液穿过过滤层，流入所述渗析单元管内。
优选的，第一水泵带动水箱内的水流入第二空腔、第三空腔；所述第二空腔、第三空腔与水箱的连接管路上设置有控制阀。
优选的，所述第三空腔通过管路依次与硫酸浓缩器、冷凝管连接；耐酸泵驱动第三空腔内的硫酸沿管路连接流动；冷凝器冷凝所述硫酸浓缩器产生的水蒸气；所述冷凝器通过管路与所述水箱连通；第二水泵驱动所述冷凝器内的水回流入水箱内。
优选的，所述硫酸浓缩器的硫酸出口通过管路依次与硫酸收集罐、氧化槽连接；所述硫酸收集罐与氧化槽之间的管路上设置有耐酸泵。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和效果：
(1)本实用新型中所述主管一侧连通于第一空腔；所述主管另一侧连通于第三空腔；所述主管内设置有阴离子均相膜；所述第三空腔连接有压力泵；通过压力泵改变第三空腔内的压强，调节渗析后渗析单元管内铝离子浓度；当压力泵增加第三空腔内的压强时，可以使减小阴离子均相膜两侧压强差，提高阴离子均相膜使用寿命。
(2)本实用新型中所述支管中间向上弯曲，所述支管向上弯曲部位高于所述支管与主管连接处；当第二空腔处于封闭状态时，防止氧化槽的电解液直接流入所述支管内；当第二空腔处于打开状态时，渗析后的废液自动流入第二空腔内，实现废液与硫酸自动分离，提高了硫酸的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型一种用于除去废液铝离子的装置的关系图。
图2是本实用新型扩散渗析器的结构图。
图3是本实用新型中渗析单元管的结构图。
图中：011为第一水泵，012为第一耐酸泵，013为第二耐酸泵，014为第二水泵，021为压力泵，031为第一控制阀，032为第一控制阀，033为第三控制阀，034为第四控制阀，035为第二控制阀，036为第六控制阀，1为氧化槽，2为扩散渗析器，21为入料口，22为过滤网，23为过滤层，24为第一空腔，25为渗析单元管，251为主管，252为支管，26为第二空腔，27为第三空腔，28为阴离子均相膜，29为箱体，3为废液储藏罐，4为硫酸浓缩器，5为硫酸收集管，6为冷凝器，7为水箱。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式为：
请参阅图1-3所示，一种用于除去废液铝离子的装置，包括扩散渗析器2、水箱7、压力泵021、废液储藏罐3、硫酸收集罐5；氧化槽1的电解液流入扩散渗析器2；所述氧化槽1与扩散渗析器2之间连接管路上设置有第一控制阀031；所述扩散渗析器2包括箱体29、渗析单元管25；所述箱体29内设置有多个渗析单元管25；所述箱体29包括第一空腔24、第二空腔26、第三空腔27；氧化槽1的电解液流入第一空腔24；所述第二空腔26、第三空腔27设置于第一空腔24下方，以便于第一空腔24的液体流入第二空腔26、第三空腔27。
所述渗析单元管25包括主管251、支管252；所述支管252设置于主管251中间位置；所述支管252中间向上弯曲，所述支管252向上弯曲部位高于所述支管252与主管251连接处，当第二空腔26处于封闭状态时，防止氧化槽的电解液直接流入所述支管252内；所述主管251内设置有阴离子均相膜28；所述阴离子均相膜28设置于支管252与主管251连接处下方，通过多个渗析单元管25对氧化槽内的电解液进行渗析，可以解决阴离子均相膜28机械强度较低的问题。
首先阴离子均相膜28本身带正电荷，在溶液中具有吸引带负电水化离子而排斥带正电荷水化离子的特性，故在浓度差的作用下，废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过阴离子均相膜28进入第三空腔27。同时根据电中性要求，也会夹带带正电荷的离子，由于H+的水化半径比较小，电荷较少；而金属盐的水化离子半径较大，又是高价的，因此H+会优先通过膜，渗析单元管25废液中的酸就会被分离出来。
所述主管251一侧连通于第一空腔24；所述主管251另一侧连通于第三空腔27；所述支管252连通于第二空腔26；所述第三空腔27连接有压力泵021；通过压力泵021改变第三空腔27内的压强，调节渗析后渗析单元管25内铝离子浓度，控制渗析单元管25的渗析速度；所述第三空腔27与所述硫酸收集罐5连通；所述第二空腔26与所述废液储藏罐3；第二空腔26与所述废液储藏罐3之间连接管路上设置有第四控制阀034。
所述扩散渗析器的箱体29上方设置有入料口21；所述入料口21呈漏斗状；所述入料口21处设置有过滤网22，通过过滤网22对氧化槽内的电解液的悬浮物进行过滤；所述过滤网22设置于所述入料口21，可以便于对过滤的杂质进行清理；所述第一空腔24内设置有过滤层23，通过过滤层23对氧化槽内的电解液的细小杂志进行过滤；所述氧化槽1的电解液穿过过滤层23，流入所述渗析单元管25内。
所述第一水泵011带动水箱7内的水流入第二空腔26、第三空腔27；所述第二空腔26与水箱7之间连接管路上设置有第二控制阀032，通过第一水泵011向第三空腔27内注水，调节第三空腔27内的硫酸的浓度；通过第一水泵011向第二空腔26内注水，对第二空腔26进行清洗；所述第三空腔27与水箱7之间连接管路上设置有第三控制阀033。
所述第三空腔27与所述硫酸收集罐5之间连接管路上设置有硫酸浓缩器4；所述硫酸浓缩器4加热浓缩硫酸；所述硫酸浓缩器4与所述扩散渗析器2之间设置有第五控制阀035；所述硫酸浓缩器4浓缩后的硫酸流入所述硫酸收集罐5；所述硫酸收集罐5与所述硫酸浓缩器4之间设置有第六控制阀；冷凝器6冷凝所述硫酸浓缩器4产生的水蒸气；通过第二水泵014使所述冷凝器6冷凝后的水流入所述水箱7内，实现水资源的重复利用；所述硫酸收集罐5冷却加热浓缩后的硫酸；第二耐酸泵013带动所述硫酸收集罐5内的硫酸流入所述氧化槽1内，实现硫酸的重复利用，提高硫酸的利用率。
工作原理：工作人员检测到氧化槽1内的电解液铝离子浓度过高时，打开所述第一控制阀031，使氧化槽1内的电解液流入所述扩散渗析器2内；通过过滤网22对氧化槽内的电解液的悬浮物进行过滤；通过过滤层23对氧化槽内的电解液的细小杂志进行过滤；通过阴离子均相膜28对硫酸进行过滤。
通过第一水泵011向第三空腔27内注水，调节第三空腔27内的硫酸的浓度，降低第三空腔27的硫酸浓度，提高阴离子均相膜28对硫酸根的渗析速率；通过第二控制阀032和第四控制阀，调节第三空腔27的硫酸浓度，并调节所述阴离子均相膜28浓度差；通过压力泵021改变第三空腔27内的压强，改变平衡时主管251内废液的高度，实现对废液中铝离子的调节，可以使减小阴离子均相膜28受到的压强，提高阴离子均相膜28使用寿命；当压力泵021降低第三空腔27内的压强时，可以提高阴离子均相膜对硫酸根的渗析速率；当第二空腔处于打开状态时，渗析后的废液自动流入第二空腔内，实现废液与硫酸自动分离。
所述硫酸浓缩器4加热浓缩硫酸；通过第二水泵014使所述冷凝器6冷凝后的水流入所述水箱7内，实现水资源的重复利用；第二耐酸泵013带动所述硫酸收集罐5内的硫酸流入所述氧化槽1内，实现硫酸的重复利用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于除去废液铝离子的装置，其特征在于：包括扩散渗析器、水箱、压力泵、废液储藏罐、硫酸收集罐；氧化槽的电解液流入扩散渗析器；
所述扩散渗析器包括箱体,所述箱体内设置有至少一个渗析单元管；所述箱体包括第一空腔、第二空腔、第三空腔；所述第二空腔、第三空腔设置于第一空腔下方；
所述渗析单元管包括主管、支管；所述支管设置于主管中部位置；所述支管中部弯曲，并且弯曲部位高于所述支管与主管连接处；所述主管内设置有阴离子均相膜；所述阴离子均相膜设置于支管与主管连接处下方；
所述主管一端连通于第一空腔；所述主管另一端连通于第三空腔；所述支管连通于第二空腔；所述第三空腔与压力泵管路连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于除去废液铝离子的装置，其特征在于：所述扩散渗析器的箱体上方设置有入料口；所述入料口呈漏斗状；所述入料口处设置有过滤网。
3.根据权利要求1所述的一种用于除去废液铝离子的装置，其特征在于：所述第一空腔内设置有过滤层；所述氧化槽的电解液穿过过滤层，流入所述渗析单元管内。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种用于除去废液铝离子的装置，其特征在于：第一水泵带动水箱内的水流入第二空腔、第三空腔；所述第二空腔、第三空腔与水箱的连接管路上设置有控制阀。
5.根据权利要求4所述的一种用于除去废液铝离子的装置，其特征在于：所述第三空腔通过管路依次与硫酸浓缩器、冷凝管连接；耐酸泵驱动第三空腔内的硫酸沿管路连接流动；冷凝器冷凝所述硫酸浓缩器产生的水蒸气；所述冷凝器通过管路与所述水箱连通；第二水泵驱动所述冷凝器内的水回流入水箱内。
6.根据权利要求5所述的一种用于除去废液铝离子的装置，其特征在于：所述硫酸浓缩器的硫酸出口通过管路依次与硫酸收集罐、氧化槽连接；所述硫酸收集罐与氧化槽之间的管路上设置有耐酸泵。
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