[實用新型]冷軋酸洗廢液制備納米Fe2O3光催化劑的系統

有效

• 申請號: 201820589447.0
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN208200400U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 王曉暉;孫澤輝;賈祎超;吳保華;李曉琪
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙紅強

本實用新型涉及一種冷軋酸洗廢液制備納米Fe₂O₃光催化劑的系統，包括堿液罐、廢酸預處理罐、超聲波反應釜、固液分離器和流化床焙燒爐；堿液罐、廢酸預處理罐分別通過管道與超聲波反應釜連接，超聲波反應釜通過管道與固液分離器連接，固液分離器的固體出料口與流化床焙燒爐的入口連接；本實用新型通過采用酸堿中和、超聲控溫水熱反應、納米材料固液分離、流化床焙燒等高新集成技術和工藝，實現工業上直接批量制備納米Fe₂O₃光催化劑，相對于傳統的廢酸噴霧焙燒法，顯著提高產品附加值。

技術領域

本實用新型涉及一種制備Fe₂O₃光催化劑的系統，尤其涉及一種采用冷軋酸洗廢液制備納米Fe₂O₃光催化劑的系統。

背景技術

在冶金企業冷軋生產線，為改善鋼材表面結構或對表面進行加工處理，常利用強酸的腐蝕作用對鋼材表面進行清洗；而當清洗進行到一定程度，洗液中酸濃度便會降低，需要更換新酸以維持合適的酸洗速度；外排的殘酸廢液主要成分是氯化亞鐵溶液；目前，業內對冷軋生產線外排的廢酸普遍通過流化床焙燒爐，采用噴霧焙燒法進行處理：廢酸在流化床焙燒爐內噴成霧狀，在 550-650℃的高溫環境下，氯化亞鐵分解為氯化氫氣體和氧化鐵粉。但采用此工藝制備的氧化鐵粉末多為微米級，產品多用于顏料或者作為磁性材料的預處理原料，產品附加值較低。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種冷軋酸洗廢液制備納米Fe₂O₃光催化劑的系統，采用該系統能夠直接批量制備出高附加值的納米級Fe₂O₃光催化劑，解決背景技術缺陷。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案為：

一種冷軋酸洗廢液制備納米Fe₂O₃光催化劑的系統，包括堿液罐、廢酸預處理罐、超聲波反應釜、固液分離器和流化床焙燒爐；堿液罐、廢酸預處理罐分別通過管道與超聲波反應釜連接，超聲波反應釜通過管道與固液分離器連接，固液分離器的固體出料口與流化床焙燒爐的入口連接。

上述的一種冷軋酸洗廢液制備納米Fe₂O₃光催化劑的系統，所述廢酸預處理罐頂部裝有溫度傳感器及鐵離子檢測儀，頂部設有廢酸加入口和廢氣排放口，側壁開有廢鋼加入口，內部設有蒸汽換熱器；所述超聲波反應釜包括釜體、安裝于釜體內部的攪拌器和設于釜體外壁的超聲波發生器；釜體頂部設有高溫氣體入口，釜體內部設有溫度傳感器、液位傳感器及pH計；所述固液分離器包括高速離心機，固液分離器頂部設有入口，底部設有固體出料口和廢液排放口；所述流化床焙燒爐包括產品出料口和尾氣排放管。

上述的一種冷軋酸洗廢液制備納米Fe₂O₃光催化劑的系統，所述堿液罐通過管道與超聲波反應釜頂部的堿液入口連接；廢酸預處理罐的廢酸出口通過管道與超聲波反應釜側壁的液體入口連接；超聲波反應釜的固液混合物出口通過管道與固液分離器的頂部的入口連接；每根管道上分別安裝有流量控制閥和液體泵。

采用本系統進行納米Fe₂O₃光催化劑的制備方法包括以下步驟：

A、冷軋廢酸原料酸堿中和：將冷軋酸洗廢液、廢鋼分別加入廢酸預處理罐中，反應后沉淀得到上層清液，當鐵離子檢測儀檢測到上層清液的鐵離子濃度達到0.6-1.8mol/L后，啟動盤繞在廢酸預處理罐底部的蒸汽換熱器對上層清液加熱，當上層清液加熱至80-95℃后，引入超聲波反應釜內與堿液進行中和反應；通過觀察液位傳感器控制液體總體積占超聲波反應釜總容積的2/3；