CN220405648U - 一种废酸连续处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废酸连续处理设备，用于处理草铵膦废酸，包括反应塔、再沸器和溶液供料装置；反应塔包括反应主塔和回收釜；反应主塔的中部设置有若干上下均匀分布的隔板；隔板上设置有若干均匀分布的上下穿孔；反应主塔的内侧壁与隔板的一端之间设置有用于液体流下的下落间隙；上下相邻的下落间隙错开设置；反应主塔的中部设置有用于废酸进入的废酸进料管；再沸器用于加热反应主塔并且反应主塔内的温度保持在118‑125摄氏度；反应主塔的上部设置有喷淋机构；喷淋机构与溶液供料装置连接并且溶液供料装置用于向喷淋机构提供碳酸钠水溶液；实用新型实现对废酸连续处理，提高了生产效率，设备少，占地面积小，节省了生产成本。

Description

一种废酸连续处理设备

技术领域

本实用新型涉及废酸处理的领域，尤其是涉及一种废酸连续处理设备。

背景技术

在草铵膦生产过程中会产生大量的废酸（5%稀醋酸），一般利用废酸（5%稀醋酸）制备三水醋酸钠，这样可以避免稀醋酸作为工业废水直接排放而造成的环境污染。传统的制备三水醋酸钠方式生产效率较低并且需要利用数量很多的反应釜，这样不但需要增加设备的投入，同时占地面积需要很大，最终导致生产成本增加。

实用新型内容

为了减少生产成本，本实用新型提供一种废酸连续处理设备。

本实用新型提供的一种废酸连续处理设备采用如下的技术方案：

一种废酸连续处理设备，包括反应塔、再沸器和溶液供料装置；所述反应塔包括反应主塔和回收釜；所述反应主塔位于所述回收釜的正上方并且两者连通；所述反应主塔的中部设置有若干上下均匀分布的隔板；所述隔板上设置有若干均匀分布的上下穿孔；所述反应主塔的内侧壁与所述隔板的一端之间设置有用于液体流下的下落间隙；上下相邻的下落间隙错开设置；所述反应主塔的中部设置有用于废酸进入的废酸进料管；所述再沸器用于加热所述反应主塔并且所述反应主塔内的温度保持在118-125摄氏度；所述反应主塔的上部设置有喷淋机构；所述喷淋机构与所述溶液供料装置连接并且所述溶液供料装置用于向喷淋机构提供碳酸钠水溶液；所述反应主塔的顶部设置有气相管。

通过采用上述技术方案，再沸器加热反应主塔使得反应主塔内的温度保持在118-125摄氏度；从废酸进料管持续加入废酸，废酸沿着隔板向反应主塔底部流动，此过程中废酸中的水和醋酸由于反应主塔的高温而逐渐气化上升，此过程中，溶液供料装置向喷淋机构提供碳酸钠水溶液，碳酸钠水溶液通过喷淋机构喷出，这样碳酸钠与醋酸反应，产生的二氧化碳从气相管排出，产生的三水醋酸钠向下流入到回收釜并且最后排出，这样实现对废酸连续处理，提高了生产效率，涉及的设备少，占地面积小，大大节省了生产成本。

可选的，所述喷淋机构包括喷淋导向盘和若干设置在喷淋导向盘的下端的雾化喷嘴；所述喷淋导向盘的进料端与所述溶液供料装置连接。

通过采用上述技术方案，溶液供料装置向喷淋导向盘提供碳酸钠水溶液，碳酸钠水溶液通过雾化喷嘴雾化喷出，这样有利于下落的碳酸钠与上升的醋酸充分反应，以提高反应效率。

可选的，所述喷淋导向盘包括喷淋中心管和若干喷淋侧管；所述喷淋侧管和所述喷淋中心管连通；所述喷淋中心管的一端径向穿过所述反应主塔的侧壁并且所述喷淋中心管的另一端靠近所述反应主塔的内侧壁；所述喷淋中心管位于所述反应主塔的外侧的一端与所述溶液供料装置；所述喷淋侧管垂直设置在所述喷淋中心管的两侧并且两者同一水平面上；所述喷淋侧管的另一端靠近所述反应主塔的内侧壁；所述雾化喷嘴设置在所述喷淋中心管的下端或者所述喷淋侧管的下端。

通过采用上述技术方案，碳酸钠水溶液通过喷淋中心管进入到各喷淋侧管，最后从雾化喷嘴雾化喷出，由于喷淋中心管和喷淋侧管均向四周延伸设置，所以雾化喷嘴分布均匀且分布范围广，这样碳酸钠水溶液雾化范围广，由于碳酸钠与醋酸充分反应，以提高反应效率。

可选的，所述隔板包括主隔板；所述主隔板远离下落间隙的一端下沉为盛液盆、靠近下落间隙的一端设置有相互垂直的挡液板；所述挡液板的上端高于所述主隔板、下端靠近下侧的相邻的所述主隔板；所述盛液盆位于下侧相邻的下落间隙的正上方；所述主隔板上和所述盛液盆的下侧壁上均设置有所述上下穿孔。

通过采用上述技术方案，废酸从废酸进料管进入后，首先进入到隔板的盛液盆，随着废酸的增多，废酸依次漫过主隔板、挡液板的上端，最终沿着挡液板和反应主塔之间的下落间隙落入到下个隔板的盛液盆内，这样废酸自上而下依次经过多个隔板，大大增加了废酸的路径，从而增加了废酸的下落时间，有利于废酸中的水和醋酸充分气化。

可选的，所述气相管的内径为所述反应主塔的内径的二分之一。

通过采用上述技术方案，气相管的增粗有利于二氧化碳的排出。

可选的，所述气相管和所述溶液供料装置之间设置有冷凝装置；所述冷凝装置用于把所述气相管内传入的水蒸气凝结成水并且输送到所述溶液供料装置内。

通过采用上述技术方案，冷凝装置把气相管中的水蒸气凝结成水并且凝结成的水为温水，此温水最终被输送到溶液供料装置内，这样即利用了余热促进碳酸钠固体溶解，降低了能耗，又实现了水循环利用，节约水资源。

可选的，所述回收釜的底部设置有排液管；所述排液管和所述再沸器之间设置有液体输送装置；所述液体输送装置用于把所述回收釜内的三水醋钠水溶液输送到所述再沸器内并且把所述再沸器内三水醋钠水溶液输送到外部的浓缩结晶装置。

通过采用上述技术方案，回收釜内的三水醋钠水溶液进入到再沸器后，其中的部分水份会被蒸发，这样在完成水循环和热量循环的同时，有利于三水醋钠水溶液进一步浓缩。

可选的，所述液体输送装置包括输送水泵、进液管和出液管；所述进液管的一端与所述排液管连接、另一端与所述输送水泵的进水端连接；所述出液管的一端与所述输送水泵的出水端连接、另一端与外部的浓缩结晶装置连接；所述进液管上设置有第一电磁阀；所述出液管上设置有第二电磁阀和第三电磁阀；所述出液管上设置有进出管；所述进出管位于第二电磁阀和第三电磁阀之间；所述进出管的另一端与所述再沸器连接。

通过采用上述技术方案，当第三电磁阀关闭，第一电磁阀和第二电磁阀打开，输送水泵启动把回收釜内的三水醋钠水溶液排入到再沸器；当第三电磁阀打开，第一电磁阀和第二电磁阀关闭，再沸器内的三水醋钠水溶液排入到外部的浓缩结晶装置内，这样结构简单，方便再沸器实现浓缩三水醋钠水溶液和产生水蒸气的功能。

综上所述，本实用新型的有益效果为：

1.实现对废酸连续处理，提高了生产效率，涉及的设备少，占地面积小，大大节省了生产成本。

2.水被循环利用于稀释碳酸钠水溶液，即利用余热降低了能耗，又减少了水资源浪费。

3.再沸器实现浓缩三水醋钠水溶液和产生水蒸气的功能。

附图说明

图1是本实用新型的剖面的结构示意图。

图2是本实用新型的溶液供料装置50的结构示意图。

图3是本实用新型的喷淋机构18的仰视的结构示意图。

图4是本实用新型的反应主塔11的局部的剖面的结构示意图。

附图标记说明：

10、反应塔；11、反应主塔；12、连接管；13、回收釜；14、气相管；15、排液管；16、废酸进料管；17、隔板；170、上下穿孔；171、主隔板；172、盛液盆；173、挡液板；18、喷淋机构；181、喷淋中心管；182、喷淋侧管；183、雾化喷嘴；19、蒸汽进料管；

20、再沸器；

30、输送水泵；31、进液管；32、出液管；33、第一电磁阀；34、第二电磁阀；35、第三电磁阀；36、进出管；

40、冷凝器；41、抽气管；42、排水管；

50、溶液供料装置；51、混合釜体；511、支撑架；52、进水管；53、辅助进水管；54、进料管；55、搅拌电机；56、搅拌轴；57、搅拌杆；58、供料水泵；581、供料进管；582、供料出管；59、供料电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本实用新型作进一步详细说明。

本申请公开了一种废酸连续处理设备，参照图1，包括反应塔10、再沸器20、液体输送装置、冷凝装置和溶液供料装置50；反应塔10包括上下分布的反应主塔11和回收釜13；反应主塔11和回收釜13之间通过中间连接管12连成一体；再沸器20用于向反应主塔11提供水蒸气使得反应主塔11内的温度保持在118-125摄氏度；冷凝装置位于连接反应主塔11的顶部与溶液供料装置50之间并且用于把水蒸气凝结成水后输送给溶液供料装置50；溶液供料装置50用于向反应主塔11提供碳酸钠水溶液；液体输送装置位于回收釜13和再沸器20之间并且用于把回收釜13内的三水醋酸钠水溶液输送到再沸器20或者把回收釜13内的三水醋酸钠水溶液排出；反应主塔11的中部连接有废酸进料管16；废酸进料管16与外部的废酸供料装置连接；再沸器20的水蒸气进入点低于废酸进料管16；废酸进料管16低于碳酸钠水溶液的进入点。

工作时，废酸（5%稀醋酸）从废酸进料管16进入，在下落过程中由于反应主塔11内的高温，废酸中的水和醋酸逐渐气化，其中的醋酸与从溶液供料装置50处进入到碳酸钠反应产生二氧化碳、水和三水醋酸钠，由于反应主塔11内的高温水会变成水蒸气，水蒸气进入到冷凝装置被凝结出水后进入到溶液供料装置50用于稀释碳酸钠，最终重新进入到反应主塔11内；三水醋酸钠向下流入到回收釜13内，通过液体输送装置进入到再沸器20，在再沸器20中，三水醋酸钠水溶液的水分一部分被蒸发重新进入到反应主塔11内以加热反应主塔11，这样实现三水醋酸钠水溶液的浓缩，最后浓缩到一定浓度的三水醋酸钠水溶液通过液体输送装置输送到外部的浓缩结晶装置。

参照图1和图4，反应主塔11的中部固定有若干上下均匀分布的隔板17；隔板17包括水平设置的主隔板171；主隔板171的一端下沉为盛液盆172、另一端成型有竖直设置的挡液板173；挡液板173的上端高于主隔板171的上端面、下端低于主隔板171的上端面并且向远离盛液盆172的一侧折弯倾斜；挡液板173与反应主塔11的内侧壁之间设置有用于液体流下的下落间隙；下落间隙正对下侧相邻的盛液盆172；盛液盆172和主隔板171的底面上设置有若干均匀分布的上下开口的上下穿孔170；废酸进料管16正对中间的一个隔板17的盛液盆172。废酸进料管16内进入的废酸首先进入到其正对的隔板17的盛液盆172；然后盛液盆172内的废酸向上漫过主隔板171和挡液板173，最终沿着下落间隙落入到下侧相邻的盛液盆172中，这样使得废酸自上而下蛇形流动，大大增加了流动路径，从而使得废酸中的水和醋酸充分气化。

参照图1和图2，溶液供料装置50包括混合釜体51、搅拌机构和供料机构；混合釜体51的上端固定有进水管52和进料管54；进水管52用于向混合釜体51内补充水；进水管52上固定有辅助进水管53；进料管54用于向进料管54内补充碳酸钠。在混合釜体51内，通过搅拌机构使得碳酸钠溶解于水从而得到碳酸钠水溶液。

参照图1和图2，混合釜体51的上端中部固定有支撑架511；搅拌机构包括搅拌电机55和搅拌轴56；搅拌电机55固定在支撑架511上；搅拌轴56的上端与搅拌电机55的输出轴固定连接；搅拌轴56的下端伸入到混合釜体51内；搅拌轴56的下端成型有若干均匀分布的搅拌杆57。

参照图1和图2，供料机构包括供料水泵58、供料进管581、供料出管582；供料进管581的一端固定在供料水泵58的进水端、另一端与混合釜体51的底部连通；供料进管581上安装有供料电磁阀59；供料出管582的一端与供料水泵58的出水端固定连接；供料水泵58为衬塑离心泵。

参照图1和图3，反应主塔11的上部设置有喷淋机构18；喷淋导向盘包括喷淋中心管181和若干喷淋侧管182；喷淋中心管181的一端径向穿过反应主塔11的侧壁并且喷淋中心管181的另一端靠近反应主塔11的内侧壁；喷淋中心管181位于反应主塔11的外侧的一端与供料出管582的另一端固定连接；喷淋侧管182垂直成型在喷淋中心管181的两侧并且两者垂直同一水平面上；喷淋侧管182的另一端靠近反应主塔11的内侧壁；喷淋中心管181的下端和喷淋侧管182的下端分别固定有若干均匀分布的雾化喷嘴183。

工作时，供料电磁阀59打开，供料水泵58启动，混合釜体51内的碳酸钠水溶液沿着供料进管581和供料出管582进入到喷淋中心管181内，从而流入到喷淋侧管182中，最终碳酸钠水溶液通过雾化喷嘴183雾化喷出，这样使得碳酸钠水溶液喷射范围广且均匀，有利于后续与醋酸的反应。

参照图1，反应主塔11的顶部固定有气相管14；气相管14的内径为反应主塔11的内径的二分之一；冷凝装置包括冷凝器40；气相管14的另一端与冷凝器40的进气端连接；冷凝器40的出气端连接有抽气管41；抽气管41与外部的抽气装置连接；冷凝器40的出水端连接有排水管42；排水管42的另一端与辅助进水管53连通。

工作时，从气相管14排出的二氧化碳最终随着外部的抽气装置排出，从气相管14排出的水蒸气在冷凝器40中凝结成水后沿着排水管42、辅助进水管53、进水管52进入到混合釜体51内，从而用于稀释碳酸钠水溶液；同时由于凝结的水为温水，可以一定程度上加速碳酸钠的溶解。

参照图1，回收釜13的底部固定有排液管15；液体输送装置设置在排液管15和再沸器20之间；液体输送装置包括输送水泵30、进液管31和出液管32；输送水泵30为衬塑离心泵；进液管31的一端与排液管15连接、另一端与输送水泵30的进水端连接；出液管32的一端与输送水泵30的出水端连接、另一端与外部的浓缩结晶装置连接；进液管31上设置有第一电磁阀33；出液管32上设置有第二电磁阀34和第三电磁阀35；出液管32上固定有进出管36；进出管36位于第二电磁阀34和第三电磁阀35之间；进出管36的另一端与再沸器20连接；再沸器20上连接有蒸汽进料管19；蒸汽进料管19的另一端与反应主塔11连通并且蒸汽进料管19与反应主塔11的连接点低于所有的隔板17。

工作时，第一电磁阀33和第二电磁阀34打开，第三电磁阀35关闭，这样回收釜13内的三水醋酸钠水溶液在输送水泵30的作用下沿着进液管31、出液管32、进出管36进入到再沸器20内，再沸器20把三水醋酸钠水溶液内的部分水进行蒸发从而完成三水醋酸钠水溶液的浓缩，而蒸发所得的水蒸气沿着蒸汽进料管19进入到反应主塔11内对反应主塔11进行加热，从而有利于废酸中的水和醋酸可以气化上升；需要把三水醋酸钠水溶液排出时，关闭第一电磁阀33和第二电磁阀34，打开第三电磁阀35，这样再沸器20的浓缩后的三水醋酸钠水溶液沿着进出管36和出液管32进入到外部的浓缩结晶装置。

反应主塔11内的温度设置在118-125摄氏度，是为了使得醋酸气化（醋酸的沸点为117.9摄氏度）；反应主塔11的顶部的温度为102-105摄氏度，这样可以使得水始终保持气态，从而有利于醋酸与碳酸钠反应。

本申请的一种废酸连续处理设备的工作原理：

再沸器20产生的水蒸气使得反应主塔11内的温度保持在118-125摄氏度，这样废酸中的水和醋酸会被气化从而上升，在醋酸气化上升的过程中与下落的碳酸钠反应，从而产生所需的三水醋酸钠水溶液。

以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种废酸连续处理设备，其特征在于：包括反应塔（10）、再沸器（20）和溶液供料装置（50）；所述反应塔（10）包括反应主塔（11）和回收釜（13）；所述反应主塔（11）位于所述回收釜（13）的正上方并且两者连通；所述反应主塔（11）的中部设置有若干上下均匀分布的隔板（17）；所述隔板（17）上设置有若干均匀分布的上下穿孔（170）；所述反应主塔（11）的内侧壁与所述隔板（17）的一端之间设置有用于液体流下的下落间隙；上下相邻的下落间隙错开设置；所述反应主塔（11）的中部设置有用于废酸进入的废酸进料管（16）；所述再沸器（20）用于加热所述反应主塔（11）并且所述反应主塔（11）内的温度保持在118-125摄氏度；所述反应主塔（11）的上部设置有喷淋机构（18）；所述喷淋机构（18）与所述溶液供料装置（50）连接并且所述溶液供料装置（50）用于向喷淋机构（18）提供碳酸钠水溶液；所述反应主塔（11）的顶部设置有气相管（14）。

2.根据权利要求1所述的一种废酸连续处理设备，其特征在于：所述喷淋机构（18）包括喷淋导向盘和若干设置在喷淋导向盘的下端的雾化喷嘴（183）；所述喷淋导向盘的进料端与所述溶液供料装置（50）连接。

3.根据权利要求2所述的一种废酸连续处理设备，其特征在于：所述喷淋导向盘包括喷淋中心管（181）和若干喷淋侧管（182）；所述喷淋侧管（182）和所述喷淋中心管（181）连通；所述喷淋中心管（181）的一端径向穿过所述反应主塔（11）的侧壁并且所述喷淋中心管（181）的另一端靠近所述反应主塔（11）的内侧壁；所述喷淋中心管（181）位于所述反应主塔（11）的外侧的一端与所述溶液供料装置（50）；所述喷淋侧管（182）垂直设置在所述喷淋中心管（181）的两侧并且两者位于同一水平面上；所述喷淋侧管（182）的另一端靠近所述反应主塔（11）的内侧壁；所述雾化喷嘴（183）设置在所述喷淋中心管（181）的下端或者所述喷淋侧管（182）的下端。

4.根据权利要求1所述的一种废酸连续处理设备，其特征在于：所述隔板（17）包括主隔板（171）；所述主隔板（171）远离下落间隙的一端下沉为盛液盆（172）、靠近下落间隙的一端设置有相互垂直的挡液板（173）；所述挡液板（173）的上端高于所述主隔板（171）、下端靠近下侧的相邻的所述主隔板（171）；所述盛液盆（172）位于下侧相邻的下落间隙的正上方；所述主隔板（171）上和盛液盆（172）的下侧壁上均设置有所述上下穿孔（170）。

5.根据权利要求1所述的一种废酸连续处理设备，其特征在于：所述气相管（14）的内径为所述反应主塔（11）的内径的二分之一。

6.根据权利要求1所述的一种废酸连续处理设备，其特征在于：所述气相管（14）和所述溶液供料装置（50）之间设置有冷凝装置；所述冷凝装置用于把所述气相管（14）内传入的水蒸气凝结成水并且输送到所述溶液供料装置（50）内。

7.根据权利要求1所述的一种废酸连续处理设备，其特征在于：所述回收釜（13）的底部设置有排液管（15）；所述排液管（15）和所述再沸器（20）之间设置有液体输送装置；所述液体输送装置用于把所述回收釜（13）内的三水醋钠水溶液输送到所述再沸器（20）内并且把所述再沸器（20）内三水醋钠水溶液输送到外部的浓缩结晶装置。

8.根据权利要求7所述的一种废酸连续处理设备，其特征在于：所述液体输送装置包括输送水泵（30）、进液管（31）和出液管（32）；所述进液管（31）的一端与所述排液管（15）连接、另一端与所述输送水泵（30）的进水端连接；所述出液管（32）的一端与所述输送水泵（30）的出水端连接、另一端与外部的浓缩结晶装置连接；所述进液管（31）上设置有第一电磁阀（33）；所述出液管（32）上设置有第二电磁阀（34）和第三电磁阀（35）；所述出液管（32）上设置有进出管（36）；所述进出管（36）位于第二电磁阀（34）和第三电磁阀（35）之间；所述进出管（36）的另一端与所述再沸器（20）连接。