CN223254983U - 一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置 - Google Patents

Abstract

一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置，该装置包括：外壳、中空纤维微滤膜组件、进水口、出水口、污水排放口、支撑结构、密封装置；外壳组件的内部形成一个净化腔体；中空纤维微滤膜组件设置于净化腔体内，微滤膜组件包括多根中空纤维微滤膜管；支撑结构包括多个支撑框架和固定支架，支撑框架具有多层网格结构，支撑框架沿净化腔体的纵向间隔设置，每个支撑框架之间通过固定支架连接，支撑框架的上、下两端固定于外壳组件内壁；进水口设于外壳组件的一端；出水口设于外壳组件的另一端，出水口连接至水回收池；污水排放口位于外壳组件的底部；密封装置安装于外壳组件的接口处。本专利显著提高了循环水的净化效率。

Description

一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置

技术领域

本专利涉及一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置。

背景技术

在硫酸制备和石材切割等工业过程中，循环水中往往含有大量微粒和悬浮物，这些杂质如果不及时过滤清除，会对生产设备产生腐蚀、堵塞及影响系统稳定运行的风险。现有的循环水净化技术通常包括传统的沉淀池、砂滤器和普通滤网过滤等方法，但这些方法在实际应用中存在多种不足：

1、过滤效率低下：

传统过滤设备如沉淀池和砂滤器依赖于重力和简单的物理阻挡原理，难以有效去除水中的微小颗粒和悬浮物，导致净化水的质量难以满足高标准的工业需求。尤其是在高浓度固体颗粒的废水处理中，过滤效果更为有限。

2、密封性能差，存在安全隐患：

现有设备的密封系统设计通常较为简单，使用单层密封或廉价密封材料，在高压高温环境下容易出现泄漏。液体泄漏不仅浪费资源，还可能引发设备损坏甚至安全事故。

3、设备耐腐蚀性能差：

现有许多过滤设备采用普通金属或劣质塑料材料制造，容易受到硫酸及其他腐蚀性介质的侵蚀，导致设备损坏和性能下降。高腐蚀环境下频繁的设备维修和更换不仅增加了运营成本，还影响了生产的连续性和稳定性。

综上所述，本专利的技术背景部分旨在阐述现有技术领域的现状，这一部分的内容将为理解本专利的技术贡献和创新点提供必要的背景信息，公开于该背景技术部分的信号仅仅旨在增加对本专利的总体背景的理解，而不应当被视为以任何形式暗示构成主观意识。

实用新型内容

针对以上所述，本专利的目的是提供一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置，以解决治理外排及后期维护的技术问题。

为了实现本专利的目的所采用的技术方案是，一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置，该装置包括：外壳、中空纤维微滤膜组件、进水口、出水口、污水排放口、支撑结构、密封装置；所述外壳组件由氯化聚氯乙烯材料制成，外壳组件的内部形成一个净化腔体；所述中空纤维微滤膜组件，设置于净化腔体内，微滤膜组件包括多根中空纤维微滤膜管，微滤膜管由聚四氟乙烯材料制成，微滤膜管的孔径范围为0.1至0.5微米，用于滤除循环水中的微粒和悬浮物；所述支撑结构包括多个支撑框架和固定支架，支撑框架由耐腐蚀材料制成，具有多层网格结构，支撑框架沿净化腔体的纵向间隔设置，每个支撑框架之间通过固定支架连接，使得中空纤维微滤膜组件能够在支撑框架之间均匀分布，支撑框架的上、下两端固定于外壳组件内壁，确保其在净化腔体内的稳定性，防止高温高压条件下的位移和变形；所述进水口设于所述外壳组件的一端，用于将硫酸制备过程中产生的干吸循环水引入净化腔体；所述出水口设于所述外壳组件的另一端，出水口连接至水回收池，用于排出经过中空纤维微滤膜组件净化后的循环水；所述污水排放口位于所述外壳组件的底部，用于排放通过过滤后聚集的杂质和颗粒；所述密封装置安装于所述外壳组件的接口处，用于加强装置的密封性能。

进一步，所述中空纤维微滤膜组件内设有多个独立的微滤单元，每个微滤单元由若干根中空纤维微滤膜管并排排列组成，以增加水流通过面积和过滤效率。

进一步，所述进水口处设有预处理过滤网，用于初步去除较大颗粒的杂质。

进一步，所述密封装置包括主密封圈、辅助密封圈和压紧固定环；主密封圈采用聚四氟乙烯(PTFE)材料制成，主密封圈安装在进水口、出水口和污水排放口的接合面处，用于进出水管路与外壳组件之间的液密封；辅助密封圈由氟橡胶材料制成，设置在主密封圈的外侧，与主密封圈形成双重密封结构；压紧固定环由CPVC材料制成，通过螺栓固定的方式将主密封圈和辅助密封圈紧压于接口表面，压紧固定环的内侧设有防滑凸纹，以增强密封组件的抗冲击性和耐久性。

本专利的有益效果：

高效的过滤性能：

本装置采用中空纤维微滤膜组件进行过滤，微滤膜管的孔径范围为0.1至0.5微米，能够有效去除循环水中的微粒和悬浮物，显著提高了净化水的清洁度。相比传统的过滤设备，本专利通过优化膜管的材料和设计排列，提高了过滤效率和水流的通过能力。

结构紧凑且易于维护：

本专利的支撑结构采用多层网格设计，支撑框架与微滤膜组件的集成方式减少了占用空间，使得整体装置更加紧凑。同时，装置的模块化设计使得组件的拆装方便，维护和更换更加简易，减少了维护成本和停机时间。

双重密封结构提高了安全性：

装置的密封系统采用双重密封设计，由主密封圈和辅助密封圈组成，有效提高了装置的密封性能，防止高压液体泄漏。同时，压紧固定环的防滑设计增强了密封组件的抗冲击性和耐久性，提高了装置在高压条件下的运行安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本专利实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利的一些实施例，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的附图。

图1是本专利的结构示意图；

图2是本专利的净化腔体侧面示意图；

在图中，101-外壳组件、102-净化腔体、103-中空纤维微滤膜组件、104-进水口、105-出水口、106-污水排放口、2-支撑结构。

具体实施方式

下面根据附图和一些实施方式对本专利做本实施例中的说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利。

如图1-2所示，一种用于硫酸制备过程中干吸循环水净化的设备。该装置设计用于提高循环水的净化效率，减少杂质对生产设备的影响，延长设备使用寿命，该装置包括外壳组件、中空纤维微滤膜组件、进水口、出水口、污水排放口、支撑结构和密封装置。

本实施例中，外壳组件由氯化聚氯乙烯(CPVC)材料制成，具有良好的耐腐蚀性能，能够承受硫酸制备过程中可能出现的高温高压环境，外壳的内部形成一个用于净化的腔体，净化腔体的设计考虑了液体流动的最优路径，以确保过滤效率最大化。

本实施例中，中空纤维微滤膜组件设置在净化腔体内，由多个中空纤维微滤膜管组成，每根微滤膜管采用聚四氟乙烯(PTFE)材料制成，具有优良的化学稳定性和机械强度，微滤膜管的孔径范围为0.1至0.5微米，能够有效滤除循环水中的微粒和悬浮物，中空纤维微滤膜组件的设计保证了水流的均匀分布和稳定过滤效果。

本实施例中，支撑结构包括多个由耐腐蚀材料制成的支撑框架和固定支架，支撑框架为多层网格结构，沿净化腔体的纵向间隔设置，每个支撑框架之间通过固定支架连接，确保中空纤维微滤膜组件在支撑框架之间均匀分布，支撑框架的上、下两端固定于外壳组件内壁，从而确保在高温高压条件下装置的稳定性，防止位移和变形。

本实施例中，进水口设于外壳组件的一端，连接硫酸制备过程中产生的干吸循环水的供水管路。

本实施例中，出水口设于外壳组件的另一端，连接至水回收池，用于排出经过中空纤维微滤膜组件净化后的循环水。

本实施例中，污水排放口位于外壳组件的底部，用于排放通过过滤后聚集的杂质和颗粒，污水排放口配备了可调节的阀门，用于控制排放频率和流量，防止杂质的积累影响装置性能。

本实施例中，密封装置安装在外壳组件的接口处，包括主密封圈、辅助密封圈和压紧固定环，主密封圈由聚四氟乙烯(PTFE)材料制成，安装在进水口、出水口和污水排放口的接合面处，提供液密封性能，辅助密封圈由氟橡胶材料制成，设置在主密封圈的外侧，与主密封圈形成双重密封结构，进一步加强装置的密封性能，压紧固定环由CPVC材料制成，通过螺栓固定的方式将主密封圈和辅助密封圈紧压于接口表面，压紧固定环的内侧设有防滑凸纹，以增强密封组件的抗冲击性和耐久性。

本实施例中，中空纤维微滤膜组件内设置了多个独立的微滤单元，每个微滤单元由若干根中空纤维微滤膜管并排排列组成，以增加水流通过的面积和过滤效率，这种设计能够显著提高装置在处理大流量废水时的效率，特别适用于含有大量固体颗粒的石材切割废水。

本实施例中，在进水口处增加了一层预处理过滤网，用于初步去除废水中较大颗粒的杂质，这种预处理过滤网由不锈钢丝网制成，具有高强度和耐腐蚀性能，预处理过滤网的目数根据具体应用需求进行选择，可以在减少微滤膜的负荷的同时，防止较大颗粒对微滤膜组件的损害。

本实施例中，密封装置包括主密封圈、辅助密封圈和压紧固定环，主密封圈采用聚四氟乙烯(PTFE)材料制成，具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能，安装在进水口、出水口和污水排放口的接合面处，确保进出水管路与外壳组件之间的可靠液密封，辅助密封圈由氟橡胶材料制成，具有更好的弹性和密封性能，设置在主密封圈的外侧，与主密封圈共同形成双重密封结构，压紧固定环由CPVC材料制成，采用螺栓固定的方式将主密封圈和辅助密封圈紧压于接口表面，增强密封组件的抗冲击性和耐久性，压紧固定环的内侧设有防滑凸纹，以防止固定环在高压冲击下松动。

本实例中，密封组件的安装步骤包括：先将主密封圈置于进水口、出水口和污水排放口的接合面上，确保密封圈与接合面贴合良好；然后将辅助密封圈安装于主密封圈的外侧，确保双层密封的紧密性；最后通过压紧固定环和螺栓将密封圈压紧固定，安装完成后，应进行密封性能测试，确保装置在额定压力和温度范围内无泄漏。

本实施例中，支撑结构的安装如下：支撑框架采用耐腐蚀材料制造，通常为不锈钢或其他高强度合金，以确保在高温高压和腐蚀性环境中的耐久性，支撑框架设计为多层网格结构，在外壳组件内壁上预先设有多个用于支撑框架定位的固定卡槽，这些卡槽沿净化腔体的纵向间隔均匀分布，支撑框架逐一放入这些卡槽中，从底部向上逐层安装，每个支撑框架的上下两端通过卡槽与外壳内壁固定，确保其在高温高压环境下不会位移或变形，固定支架同样采用耐腐蚀材料，如不锈钢或CPVC，确保在恶劣环境中不易损坏，支架连接方式：每个支撑框架之间通过固定支架连接，固定支架的一端与下方支撑框架焊接或螺栓固定，另一端与上方支撑框架相连，这种连接方式不仅增加了整体的稳定性，还使得各个支撑框架之间的间距均匀，从而优化了中空纤维微滤膜组件的分布。

本实施例中，在支撑框架的网格结构中为中空纤维微滤膜组件预留了专用的安装空间，将微滤膜组件逐一插入支撑框架的网格中，为了保证液体能够均匀地流过每根微滤膜管，组件的排列应保持良好的整齐性和一致性。

净化流程具体描述如下：

进水过程：

干吸循环水通过进水管路进入装置的进水口。进水口处的预处理过滤网首先对循环水进行初步过滤，去除较大的颗粒物，以防止这些大颗粒对微滤膜组件的损坏。

过滤过程：

进入净化腔体的水首先接触到中空纤维微滤膜组件。中空纤维微滤膜组件由多个微滤单元构成，每个微滤单元由若干根中空纤维微滤膜管并排排列，这些膜管的孔径在0.1至0.5微米之间。水通过膜管的过程中，水中的微粒和悬浮物被拦截在膜管表面，而净化后的水透过膜管进入下一阶段。

支撑和分布：

支撑结构包括多个沿净化腔体纵向间隔设置的支撑框架和固定支架，支撑框架的设计使得中空纤维微滤膜组件在净化腔体中均匀分布，支撑结构不仅提供了对微滤膜组件的机械支撑，还帮助维持膜组件在高温高压环境下的稳定性，防止由于水流冲击和高压造成的膜组件位移或变形。

出水和排污：

经过微滤膜组件过滤后的水通过出水口流出装置，进入水回收池，回收后的水可以循环利用于硫酸制备过程。与此同时，过滤过程中截留的杂质和颗粒会逐渐在净化腔体底部聚集，通过位于外壳组件底部的污水排放口排出。这些杂质和颗粒的排放是通过定期的排污操作实现的。

密封保障：

为防止高压高温下的液体泄漏，装置采用了多重密封结构。主密封圈和辅助密封圈分别由聚四氟乙烯(PTFE)和氟橡胶材料制成，它们共同形成双重密封结构，通过压紧固定环固定在装置接口处。密封组件的设计大大增强了装置的液密封性能，确保装置在高压操作环境下的稳定性和安全性。

以上就是本专利的具体实施方式的示例，仅供参考，不限于此。在不脱离本专利的精神和范围的前提下，本领域的技术人员可以对本专利进行各种变化和修改，这些变化和修改都应包含在本专利的保护范围内。

本专利的具体实施方式仅为示例性说明，并不限制本专利的保护范围。在不脱离本专利要旨和精神的前提下，对本专利的具体实施方式可以进行各种变化和修改。这些变化和修改都属于本专利所涵盖的范围。

值得说明的是：在本专利的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；对本专利描述的电路均为本领域常用的电路，其他相关部件均为现有常用的元器件，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

对于本领域技术人员而言，显然本专利不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置，其特征在于；该装置包括：外壳组件、中空纤维微滤膜组件、进水口、出水口、污水排放口、支撑结构、密封装置；所述外壳组件由氯化聚氯乙烯材料制成，外壳组件的内部形成一个净化腔体；

所述中空纤维微滤膜组件，设置于净化腔体内，微滤膜组件包括多根中空纤维微滤膜管，微滤膜管由聚四氟乙烯材料制成，微滤膜管的孔径范围为0.1至0.5微米，用于滤除循环水中的微粒和悬浮物；

所述支撑结构包括多个支撑框架和固定支架，支撑框架由耐腐蚀材料制成，具有多层网格结构，支撑框架沿净化腔体的纵向间隔设置，每个支撑框架之间通过固定支架连接，使得中空纤维微滤膜组件能够在支撑框架之间均匀分布，支撑框架的上、下两端固定于外壳组件内壁，确保其在净化腔体内的稳定性，防止高温高压条件下的位移和变形；

所述进水口设于所述外壳组件的一端，用于将硫酸制备过程中产生的干吸循环水引入净化腔体；

所述出水口设于所述外壳组件的另一端，出水口连接至水回收池，用于排出经过中空纤维微滤膜组件净化后的循环水；

所述污水排放口位于所述外壳组件的底部，用于排放通过过滤后聚集的杂质和颗粒；

所述密封装置安装于所述外壳组件的接口处，用于加强装置的密封性能。

2.根据权利要求1所述的一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置，其特征在于，中空纤维微滤膜组件内设有多个独立的微滤单元，每个微滤单元由若干根中空纤维微滤膜管并排排列组成，以增加水流通过面积和过滤效率。

3.根据权利要求1所述的一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置，其特征在于，进水口处设有预处理过滤网，用于初步去除较大颗粒的杂质。

4.根据权利要求1所述的一种用于硫酸制备过程中的干吸循环水净化装置，其特征在于，密封装置包括主密封圈、辅助密封圈和压紧固定环；主密封圈采用聚四氟乙烯PTFE材料制成，主密封圈安装在进水口、出水口和污水排放口的接合面处，用于进出水管路与外壳组件之间的液密封；辅助密封圈由氟橡胶材料制成，设置在主密封圈的外侧，与主密封圈形成双重密封结构；压紧固定环由CPVC材料制成，通过螺栓固定的方式将主密封圈和辅助密封圈紧压于接口表面，压紧固定环的内侧设有防滑凸纹，以增强密封组件的抗冲击性和耐久性。