[發明專利]鹽酸再生脫硅中和反應裝置及方法

無效

• 申請號: 201210577022.5
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103011081A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 周光升;陳琦;陸正華
• 申請（專利權）人: 寶鋼工程技術集團有限公司
• 主分類號: C01B7/07
• 分類號: C01B7/07;C02F9/04
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及一種鹽酸再生脫硅中和反應裝置及方法。

背景技術

目前，鹽酸再生的脫硅工藝中一般設置一個中和反應罐，通過投加氨水等中和藥劑進行中和反應，當廢酸例如廢鹽酸被中和到pH值大于3時，廢酸中的鐵離子開始生成氫氧化物沉淀顆粒物，通過曝入空氣方法，使得氫氧化亞鐵被迅速的氧化成氫氧化鐵，氫氧化鐵在沉淀的過程中形成大量的絮體，這些絮體會吸附廢酸中的二氧化硅并迅速有效的沉降形成污泥，這就是廢鹽酸脫硅的基本原理。

但是現有的中和反應工藝采用的推流式反應流程，即在一個中和反應罐的中部設置一攪拌機構，通過攪拌機構進行攪拌混合，其中和反應的速度受溫度、游離酸殘余量以及中和反應罐內攪拌強度、曝氣強度等影響較大，從而導致整個中和反應罐內反應不夠充分。

因此開發一套簡單高效的鹽酸再生脫硅中和反應裝置及方法對于整個鹽酸再生脫硅系統是十分重要的。現有的中和反應設備運行工況不佳，易導致以下幾方面的問題：

1、pH值時高時低，氫氧化三鐵的產生量時高時低，從而影響脫硅的效果；

2、停留時間過長，導致曝氣量無法控制；

3、反應滯后，導致過量投加藥劑；

4、體積過大，易導致中和反應罐內攪拌強度不夠，內部出現淤積；

5、操作維護比較麻煩，需要經常性人為清淤與疏通罐底和管道。

因此，如何提供一種提高廢酸和中和藥劑的混合反應效率、提高脫硅效率的鹽酸再生脫硅中和反應裝置及方法是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鹽酸再生脫硅中和反應裝置及方法，解決廢酸中和反應不穩定、效率低，導致酸再生系統脫硅質量運行不穩定、效率低的問題。

為了達到上述的目的，本發明采用如下技術方案：

一種鹽酸再生脫硅中和反應裝置，包括中和反應罐，所述中和反應罐的入口段分別與廢酸供應管和中和藥劑供應管連接，所述中和反應罐內部包括預混合區、曝氣混合區、機械攪拌混合區以及出液防短流槽，所述預混合區通過在所述中和反應罐的入口段設置第一隔板形成，用于攪拌混合；所述出液防短流槽通過在所述中和反應罐的出口段設置第二隔板形成，用于防止出現短流；所述機械攪拌混合區位于所述第一隔板和第二隔板之間，用于攪拌混合；所述曝氣混合區位于所述預混合區、曝氣混合區以及出液防短流槽的下方并將上述三者導通，用于向反應混合溶液供應起氧化作用的空氣氣泡并推動反應混合溶液向上流動。

優選的，在上述的鹽酸再生脫硅中和反應裝置中，所述曝氣混合區的底部設有曝氣管，，所述曝氣管與曝氣空氣供應管連接，所述曝氣管設有若干用于向上吹出空氣氣泡的氣泡口。

優選的，在上述的鹽酸再生脫硅中和反應裝置中，所述預混合區內設置第一攪拌機構。

優選的，在上述的鹽酸再生脫硅中和反應裝置中，所述機械攪拌混合區設置第二攪拌機構。

本發明還公開了一種鹽酸再生脫硅中和反應方法，包括如下步驟：

步驟一，廢酸和中和藥劑流入預混合區中形成反應混合溶液，反應混合溶液在pH值大于3時，廢酸中的鐵離子開始生成氫氧化亞鐵沉淀，并在攪拌過程中使得反應混合溶液朝下流動，反應混合溶液在整個預混合區的反應停留時間為3-7min；

步驟二，反應混合溶液朝下流動進入曝氣混合區，設置于曝氣混合區的底部的曝氣管向上吹出的空氣氣泡和反應混合溶液中的氫氧化亞鐵的接觸并將氫氧化亞鐵氧化成氫氧化鐵，氫氧化鐵在沉淀的過程中形成大量的絮體，這些絮體會吸附廢酸中的二氧化硅，在曝氣混合區中曝氣量與廢酸量的體積比為8：1至10:1，反應混合溶液在整個曝氣混合區的反應停留時間為60-80min；

步驟三，在空氣氣泡的帶動下，反應混合溶液向上流動進入機械攪拌混合區內繼續攪拌混合，同時，反應混合溶液在攪拌過程中朝上流動，反應混合溶液在整個機械攪拌混合區的反應停留時間為40-60min。

步驟四，反應混合溶液向上流動受到中和反應罐的頂部阻擋后，向下流動并從中和反應罐的底部進入出液防短流槽，最后經溢流口排出。

優選的，在上述的鹽酸再生脫硅中和反應方法中，所述出液防短流槽的截面大小滿足反應混合溶液的流速為0.1-0.158m/s。