[實(shí)用新型]硫酸法白炭黑廢水循環(huán)利用及硫酸鈉回收裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320621790.6
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN203582511U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳君華;郭雨;陳晨;周永生
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽科技學(xué)院
• 主分類號: C01D5/00
• 分類號: C01D5/00;C01B33/12
• 代理公司: 安徽信拓律師事務(wù)所 34117
• 代理人: 鞠翔

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及白炭黑生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是硫酸法生產(chǎn)白炭黑廢水循環(huán)利用及硫酸鈉回收裝置。

背景技術(shù)：

白炭黑屬于無定形態(tài)的輕質(zhì)二氧化硅粉體材料，比表面積大、絕緣性能優(yōu)越、吸附性及補(bǔ)強(qiáng)性能佳、分散性能好，在橡膠、塑料、涂料、醫(yī)藥、電子、日用化工等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。

白炭黑的制備方法主要有物理法和化學(xué)法兩大類。由于物理法獲得的產(chǎn)品粒徑大多在數(shù)百或數(shù)十微米以上，雜質(zhì)含量高，產(chǎn)品檔次較低，難以滿足現(xiàn)化代的工業(yè)生產(chǎn)需求，因此，化學(xué)法是生產(chǎn)白炭黑產(chǎn)品的主要方法。化學(xué)法通常包含氣相法和沉淀法等。由于氣相法生產(chǎn)原料價格昂貴、設(shè)備投入巨大、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)技術(shù)有待完善、生產(chǎn)能耗高等諸多因素的影響，現(xiàn)今白炭黑生產(chǎn)的主流方法往往采用沉淀法。沉淀法也就是俗稱的酸法，考慮生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)安全及生產(chǎn)成本因素，在酸法中則是通用的硫酸沉淀法居多。硫酸沉淀法多采用硅酸鈉或泡花堿等與硫酸中和沉淀反應(yīng)的方法來制備，產(chǎn)品廣泛用于普通橡膠、硅橡膠、汽車輪胎和制鞋等行業(yè)。在現(xiàn)有的普通硫酸法生產(chǎn)工藝技術(shù)中，生產(chǎn)白炭黑的設(shè)備不能對生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水進(jìn)行綜合處理和水資源的循環(huán)利用，造成了寶貴的水資源的浪費(fèi)，而且廢水中含有硫酸鈉等如果不經(jīng)處理直接排放會導(dǎo)致環(huán)境污染，同時也浪費(fèi)了硫酸鈉資源。目前，努力開發(fā)硫酸法白炭黑生產(chǎn)過程廢水回用技術(shù)成為本領(lǐng)域急待解決的重大關(guān)鍵問題。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種使用方便，可以節(jié)約水資源和回收硫酸鈉的硫酸法白炭黑廢水循環(huán)利用及硫酸鈉回收裝置。

解決的技術(shù)問題所采用以下的技術(shù)方案：

硫酸法白炭黑廢水循環(huán)利用及硫酸鈉回收裝置，其特征在于：包括反應(yīng)釜、壓濾機(jī)和結(jié)晶桶，所述的反應(yīng)釜的出料口通過管道與壓濾機(jī)的進(jìn)料口連接，所述的壓濾機(jī)的出液口通過管道與結(jié)晶桶的進(jìn)液口連通，所述的結(jié)晶桶依次以雙通道液流閥門連通，所述的結(jié)晶桶頂部設(shè)置有進(jìn)液口，結(jié)晶桶的底部設(shè)置有出液口并有出液口閥門控制，所述的結(jié)晶桶的出液口通過管道與反應(yīng)釜的加液口連通。

所述的結(jié)晶桶的數(shù)量為1～8個。采用多個結(jié)晶桶不僅有利于解決廢水存儲空間問題，主要是便于壓濾去除固體廢棄物后的廢水體系溫度的降低，加快廢水中硫酸鈉的結(jié)晶。

所述的進(jìn)液口上設(shè)置有閥門，用于控制進(jìn)液口的關(guān)閉。

所述的結(jié)晶桶的內(nèi)部通過濾網(wǎng)設(shè)置有若干個上下位置的艙室，所述的艙室的側(cè)部都設(shè)置有結(jié)晶出料口，所述的結(jié)晶出料口上設(shè)置有口蓋。

硫酸法白炭黑廢水中主要含二氧化硅顆粒及硫酸鈉等，本實(shí)用新型首先通過壓濾機(jī)過濾掉其中的固體顆粒二氧化硅等，再將壓濾后的廢水排進(jìn)結(jié)晶桶中，此階段廢水的溫度通常在65～70℃，如果廢水中硫酸鈉的濃度很高此時體系中還不會出現(xiàn)過飽和結(jié)晶，伴隨廢水在結(jié)晶桶內(nèi)的流動循環(huán)，經(jīng)逐步冷確在低溫狀態(tài)下，通常在25℃以下，體系中硫酸鈉可能達(dá)到過飽和狀態(tài)，就會以硫酸鈉晶體形式結(jié)晶析出，經(jīng)過低溫結(jié)晶后排出的廢水中硫酸鈉的含量就較低，從而又可以作為硫酸法白炭黑反應(yīng)介質(zhì)被循環(huán)利用。

在本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)有多個結(jié)晶桶（1～8個），并且每個結(jié)晶桶的內(nèi)部設(shè)置有自上而下的多層濾網(wǎng)和多個艙室，當(dāng)廢水從某一個結(jié)晶桶的上部進(jìn)入，在彼此不同的多個結(jié)晶桶之間流動，以及在同一結(jié)晶桶內(nèi)不斷通過各層濾網(wǎng)流向下一層艙室時，最后流經(jīng)的結(jié)晶桶和其最下部艙室的廢水溫度會比上部艙室內(nèi)的廢水溫度低，這樣，廢水體系中的硫酸鈉就會不斷地結(jié)晶析出。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，結(jié)晶桶的每個艙室間隔一段時間需要進(jìn)行一次清理，以便確保艙室內(nèi)有足夠的空間進(jìn)行結(jié)晶，且不影響各艙室之間的廢水流動。在清理某一個結(jié)晶桶時，可以關(guān)閉通向該結(jié)晶桶的進(jìn)液口上的閥門，待該結(jié)晶桶內(nèi)的剩余廢水全部排出后，再打開各個艙室的晶體出料口的口蓋，進(jìn)行逐一清理。由于各結(jié)晶桶采用了雙通道液流閥門設(shè)計(jì)，在清理某一結(jié)晶桶時，不會影響到其它結(jié)晶桶的正常工作，可保持整個生產(chǎn)的連續(xù)性。

另外本使用新型為了能夠達(dá)到更好的結(jié)晶效果，也可以在天氣或者室溫溫度較高的情況下，采用其它輔助降溫裝置給結(jié)晶桶進(jìn)行降溫。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，使用方便，可以節(jié)約水資源和回收硫酸鈉，從而避免了廢水的排放導(dǎo)致的環(huán)境污染，而且可以提高經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。