盐酸再生脱硅中和反应装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种盐酸再生脱硅中和反应装置及方法，所述装置包括中和反应罐，所述中和反应罐的入口段分别与废酸供应管和中和药剂供应管连接，所述中和反应罐内部包括预混合区、曝气混合区、机械搅拌混合区以及出液防短流槽，所述预混合区通过在所述中和反应罐的入口段设置第一隔板形成；所述出液防短流槽通过在中和反应罐的出口段设置第二隔板形成；所述机械搅拌混合区位于所述第一隔板和第二隔板之间；所述曝气混合区位于所述预混合区、曝气混合区以及出液防短流槽的下方并将上述三者导通。本发明专利技术有效提高了反应混合溶液的中和反应和氧化反应的混合和反应效率，确保了氢氧化铁产量的稳定性，从而确保了废酸脱硅的效率，有利于废酸的回收再利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前，盐酸再生的脱硅工艺中一般设置一个中和反应罐，通过投加氨水等中和药剂进行中和反应，当废酸例如废盐酸被中和到PH值大于3时，废酸中的铁离子开始生成氢氧化物沉淀颗粒物，通过曝入空气方法，使得氢氧化亚铁被迅速的氧化成氢氧化铁，氢氧化铁在沉淀的过程中形成大量的絮体，这些絮体会吸附废酸中的二氧化硅并迅速有效的沉降形成污泥，这就是废盐酸脱硅的基本原理。但是现有的中和反应工艺采用的推流式反应流程，即在一个中和反应罐的中部设 置一搅拌机构，通过搅拌机构进行搅拌混合，其中和反应的速度受温度、游离酸残余量以及中和反应罐内搅拌强度、曝气强度等影响较大，从而导致整个中和反应罐内反应不够充分。因此开发一套简单高效的对于整个盐酸再生脱硅系统是十分重要的。现有的中和反应设备运行工况不佳，易导致以下几方面的问题1、pH值时高时低，氢氧化三铁的产生量时高时低，从而影响脱硅的效果；2、停留时间过长，导致曝气量无法控制；3、反应滞后，导致过量投加药剂；4、体积过大，易导致中和反应罐内搅拌强度不够，内部出现淤积；5、操作维护比较麻烦，需要经常性人为清淤与疏通罐底和管道。因此,如何提供一种提闻废酸和中和药剂的混合反应效率、提闻脱娃效率的是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，解决废酸中和反应不稳定、效率低，导致酸再生系统脱硅质量运行不稳定、效率低的问题。为了达到上述的目的，本专利技术采用如下技术方案一种盐酸再生脱硅中和反应装置，包括中和反应罐，所述中和反应罐的入口段分别与废酸供应管和中和药剂供应管连接，所述中和反应罐内部包括预混合区、曝气混合区、机械搅拌混合区以及出液防短流槽，所述预混合区通过在所述中和反应罐的入口段设置第一隔板形成，用于搅拌混合；所述出液防短流槽通过在所述中和反应罐的出口段设置第二隔板形成，用于防止出现短流；所述机械搅拌混合区位于所述第一隔板和第二隔板之间，用于搅拌混合；所述曝气混合区位于所述预混合区、曝气混合区以及出液防短流槽的下方并将上述三者导通，用于向反应混合溶液供应起氧化作用的空气气泡并推动反应混合溶液向上流动。优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和反应装置中，所述曝气混合区的底部设有曝气管，，所述曝气管与曝气空气供应管连接，所述曝气管设有若干用于向上吹出空气气泡的气泡口。优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和反应装置中，所述预混合区内设置第一搅拌机构。优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和反应装置中，所述机械搅拌混合区设置第二搅拌机构。本专利技术还公 开了一种盐酸再生脱硅中和反应方法，包括如下步骤步骤一，废酸和中和药剂流入预混合区中形成反应混合溶液，反应混合溶液在pH值大于3时，废酸中的铁离子开始生成氢氧化亚铁沉淀，并在搅拌过程中使得反应混合溶液朝下流动，反应混合溶液在整个预混合区的反应停留时间为3-7min ；步骤二，反应混合溶液朝下流动进入曝气混合区，设置于曝气混合区的底部的曝气管向上吹出的空气气泡和反应混合溶液中的氢氧化亚铁的接触并将氢氧化亚铁氧化成氢氧化铁，氢氧化铁在沉淀的过程中形成大量的絮体，这些絮体会吸附废酸中的二氧化硅，在曝气混合区中曝气量与废酸量的体积比为8 :1至10:1，反应混合溶液在整个曝气混合区的反应停留时间为60-80min ；步骤三，在空气气泡的带动下，反应混合溶液向上流动进入机械搅拌混合区内继续搅拌混合，同时，反应混合溶液在搅拌过程中朝上流动，反应混合溶液在整个机械搅拌混合区的反应停留时间为40-60min。步骤四，反应混合溶液向上流动受到中和反应罐的顶部阻挡后，向下流动并从中和反应罐的底部进入出液防短流槽，最后经溢流口排出。优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和反应方法中，所述出液防短流槽的截面大小满足反应混合溶液的流速为O. 1-0. 158m/s。优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和反应方法中，采用盐酸再生脱硅中和反应装置，所述盐酸再生脱硅中和反应装置包括中和反应罐，所述中和反应罐的入口段分别与废酸供应管和中和药剂供应管连接，其特征在于，所述中和反应罐内部包括预混合区、曝气混合区、机械搅拌混合区以及出液防短流槽，所述预混合区通过在所述中和反应罐的入口段设置第一隔板形成，用于废酸和中和药剂的预混合形成反应混合溶液；所述出液防短流槽通过在所述中和反应罐的出口段设置第二隔板形成，用于防止短流的出现；所述机械搅拌混合区位于所述第一隔板和第二隔板之间，用于反应混合溶液的进一步搅拌混合；所述曝气混合区位于所述预混合区、曝气混合区以及出液防短流槽的下方并将上述三者导通，用于使得反应混合溶液和空气接触氧化。优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和反应方法中，所述曝气混合区的底部设有曝气管，所述曝气管沿纵向设有若干用于吹出空气气泡的气泡口。优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和反应方法中，所述预混合区内设置第一搅拌机构。优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和反应方法中，所述机械搅拌混合区设置第二搅拌机构。综上所述，本实施例提供的，改变了现有的中和反应流态及混合原理，通过在反应装置中设置预混合区、曝气混合区、机械搅拌混合区以及出液防短流槽这四个区域，形成了一套新的中和反应系统装置。通过设置预混合区，缩短了废酸与中和药剂混合所需要的时间，同时也有效提高了混合的效果，在预混合区开始形成氢氧化亚铁沉淀。之后反应混合溶液进入曝气混合区，反应混合溶液在气泡的作用下产生上升流同时进一步混合反应，主要是将氢氧化亚铁氧化成氢氧化铁的氧化反应，并在氢氧化铁的形成过程中产生大量用于吸附废酸中的二氧化硅的絮体。当反应混合溶液抵达机械搅拌混合区时，气泡逐渐合并变大，混合作用减弱，通过机械搅拌混合区的搅拌进一步提高反应的效果并优化反应罐内部混合反应液的流态，防止在中和反应罐的底部出现淤积，之后通过设置在中和反应罐的出口段的出液防短流槽，迫使中和反应罐内的反应混合溶液必须从底部进入出液防短流槽后，再从溢流口流出，防止短流的出现。从而，有效提高了反应混合溶液的中和反应和氧化反应的混合和反应效率，确保了氢氧化铁产量的稳定性，从而确保了废酸脱硅的效率，有利于废酸的回收再利用。 综上，本专利技术的主要优点⑴中和反应的效果大幅提高，体积可缩小，节约成本；⑵控制的pH值更加稳定；⑶氢氧化铁的产量更加稳定，从而脱硅的效果更好；⑷设备检修、维护方便。附图说明本专利技术的由以下的实施例及附图给出。图1是本专利技术一实施例的盐酸再生脱硅中和反应装置的结构示意图；图2是本专利技术一实施例的盐酸再生脱硅中和反应方法的流程示意图；图中，1-中和反应罐、2-预混合区、3-曝气混合区、31-曝气管、4_机械搅拌混合区、5-出液防短流槽、6-废酸供应管、7-中和药剂供应管、8-曝气空气供应管、9-第一搅拌机构、I O-第二搅拌机构、11 -出液管、12-第一隔板、13-第二隔板。具体实施例方式以下将对本专利技术的作进一步的详细描述。下面将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术而仍然实现本专利技术的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盐酸再生脱硅中和反应装置，包括中和反应罐，所述中和反应罐的入口段分别与废酸供应管和中和药剂供应管连接，其特征在于，所述中和反应罐内部包括预混合区、曝气混合区、机械搅拌混合区以及出液防短流槽，所述预混合区通过在所述中和反应罐的入口段设置第一隔板形成，用于搅拌混合；所述出液防短流槽通过在所述中和反应罐的出口段设置第二隔板形成，用于防止出现短流；所述机械搅拌混合区位于所述第一隔板和第二隔板之间，用于搅拌混合；所述曝气混合区位于所述预混合区、曝气混合区以及出液防短流槽的下方并将上述三者导通，用于向反应混合溶液供应起氧化作用的空气气泡并推动反应混合溶液向上流动。

【技术特征摘要】
1.一种盐酸再生脱硅中和反应装置，包括中和反应罐，所述中和反应罐的入口段分别与废酸供应管和中和药剂供应管连接，其特征在于，所述中和反应罐内部包括预混合区、曝气混合区、机械搅拌混合区以及出液防短流槽，所述预混合区通过在所述中和反应罐的入口段设置第一隔板形成，用于搅拌混合；所述出液防短流槽通过在所述中和反应罐的出口段设置第二隔板形成，用于防止出现短流；所述机械搅拌混合区位于所述第一隔板和第二隔板之间，用于搅拌混合；所述曝气混合区位于所述预混合区、曝气混合区以及出液防短流槽的下方并将上述三者导通，用于向反应混合溶液供应起氧化作用的空气气泡并推动反应混合溶液向上流动。2.根据权利要求1所述的盐酸再生脱硅中和反应装置，其特征在于，所述曝气混合区的底部设有曝气管，所述曝气管与曝气空气供应管连接，所述曝气管设有若干用于向上吹出空气气泡的气泡口。3.根据权利要求2所述的盐酸再生脱硅中和反应装置，其特征在于，所述预混合区内设置第一搅拌机构。4.根据权利要求2所述的盐酸再生脱硅中和反应装置，其特征在于，所述机械搅拌混合区设置第二搅拌机构。5.一种盐酸再生脱硅中和反应方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一，废酸和中和药剂流入预混合区中形成反应混合溶液，反应混合溶液在pH值大于3时，废酸中的铁离子开始生成氢氧化亚铁沉淀，并在搅拌过程中使得反应混合溶液朝下流动，反应混合溶液在整个预混合区的反应停留时间为3-7min ；步骤二，反应混合溶液朝下流动进入曝气混合区，设置于曝气混合区的底部的曝气管向上吹出的空气气泡和反应混合溶液中的氢氧化亚铁的接触并将氢氧化亚铁氧化成氢氧化铁，氢氧化铁在沉淀的过程中形成大量的絮体，这些絮体会吸附废酸中的二氧化硅，在曝气混合区中曝气量与废酸量的体积比为8 :1至10:1，反应混合溶液在整...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光升，陈琦，陆正华，
申请(专利权)人：宝钢工程技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：