一种固液水力离心分离装置及酸洗废酸再利用系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种固液水力离心分离装置，其包括：壳体，其上部设有进料口，其底部设有污泥排出口；外筒，其设于壳体内，外筒的上部靠近进料口处设有切向入口，切向入口被设置为固液混合物进入外筒的方向与外筒的轴向方向垂直；外筒的底端具有开口；内筒，其设于外筒内，且内筒的上端自壳体伸出，内筒的上端设有清液出口，内筒的底端具有开口，且内筒的底端相对高于外筒的底端；挡水板，其设于外筒的底端开口处，挡水板上设有通水孔；二次澄清管，其下端与通水孔连通，二次澄清管的上端与壳体和外筒之间形成的腔体连通。本发明专利技术还公开了一种酸洗废酸再利用系统，其包括：废酸储罐，变速搅拌装置，固液水力离心分离装置，酸液箱，树脂床吸酸柱，及水箱。

Solid-liquid centrifugal separation device and acid pickling waste acid reutilization system

The invention discloses a hydraulic centrifugal solid-liquid separation device, which comprises a shell body, the upper part is provided with a feed inlet, the bottom is provided with a sludge outlet; the outer tube, the shell, the upper part of the outer barrel near the inlet is tangential to the axial direction of the tangential entrance, entrance is set to the solid-liquid mixture into the outer cylinder and the outer cylinder in the vertical direction; the bottom end of the outer tube is provided with an opening; the inner cylinder which is arranged inside the outer cylinder and the inner cylinder of the upper shell extends from the upper end of the inner cylinder, the inner cylinder is provided with a clear liquid outlet, the bottom end is provided with an opening, and the bottom end of the inner cylinder is relatively higher than that of the outer cylinder the bottom of the water retaining plate; the outer cylinder, which is arranged at the bottom of the opening, the retaining plate is provided with a through hole; the two clear tube, the lower end is communicated with the water hole, two clear cavity is formed between the upper and the shell tube and the outer tube connected. The invention also discloses a pickling waste acid recycling system, which comprises a waste acid storage tank, a variable speed stirring device, a solid-liquid centrifugal separation device, an acid liquid tank, a resin bed acid absorption column and a water tank.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种离心设备，尤其涉及一种固液分离设备。本专利技术还涉及一种包括该固液分离设备的酸洗废酸再利用系统。
技术介绍
不锈钢以其优越的耐蚀性、独特的表面和优异的加工性能等综合性能被应用于广泛的工业生产领域，由此促进了不锈钢生产的迅猛发展。不锈钢带钢的酸洗作为不锈钢生产过程中的一道关键工序，不仅赋予了不锈钢靓丽美观的外表，而且还会直接影响冷轧不锈钢的加工性能和表面质量。在酸洗工序中会使用大量的酸，当酸液中的金属离子和其它无机杂质达到一定的浓度后，因处理效果达不到酸洗工艺的要求，酸液需要重新配制或更换。为此，会产生大量的废酸液，这些废酸液中含有较高浓度的酸和金属，直接排放会对环境造成危害，需要经处理后进行排放。目前，对于废酸液采用常规的酸碱中和处理方法，该方法不但不能够有效地回收酸液，并且还会产生大量金属污泥(含重金属及氟)。同时，酸碱中和处理方法所需设备投资大、占地广且维护费用高。为此，希望能够有效地利用废酸中的有效成分，减少酸液的补充量，减少废酸处理药剂的使用量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种固液水力离心分离装置，其能够有效地去除液体中的固体杂质，分离效果好，分离效率高。另外，经该固液水力离心分离装置分离后排放的固体杂质的含水量少，便于清理、处置和运输。此外，该固液水力离心分离装置的体积小、占地面积少。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种固液水力离心分离装置，其包括：壳体，其上部设有进料口，其底部设有污泥排出口；外筒，其设于壳体内，外筒的上部靠近进料口处设有切向入口，该切
向入口被设置为固液混合物进入外筒的方向与外筒的轴向方向垂直；该外筒的底端具有开口；内筒，其设于外筒内，且内筒的上端自壳体伸出，内筒的上端设有清液出口，内筒的底端具有开口，且内筒的底端相对高于外筒的底端；挡水板，其设于外筒的底端开口处，该挡水板上设有通水孔；二次澄清管，其下端与所述通水孔连通，二次澄清管的上端与壳体和外筒之间形成的腔体连通。本专利技术所述的固液水力离心分离装置利用了水力离心分离原理，将固体杂质从液体中分离出来。较之于利用其他原理，例如，相较于利用重力沉降原理的分离设备(诸如重力式沉淀池)，该固液水力离心分离装置的工作效率高，单位体积液体的处理时间短；又例如，相较于利用器旋离心分离设备(诸如离心机)，由于无需通过动力设备带动固液混合物旋转以产生离心力，因此，该固液水力离心分离装置的结构相对简单、能耗少，操作也更为便捷。进一步地，在本技术方案中，上述切向入口可以设置有若干个，其在外筒的周向方向上均布设置。基于本专利技术的技术方案，切向入口靠近进料口设置，并且进料口和切向入口分别设置于壳体的上部和外筒的上部。来自于切向入口的含固体杂质的液体(例如，含有固体杂质的废酸液)高速地沿着切线方向从外筒的上部进入外筒内，沿着外筒的内筒壁由上而下作旋转运动并形成外螺旋流，此时，含固体杂质的液体由直线运动变为圆周运动。固体杂质会产生离心力，悬浮于外螺旋流的固体颗粒在离心力的作用下在外筒的内筒壁和内筒的外筒壁之间移动，当固体杂质与外筒的内筒壁或内筒的外筒壁接触后，离心力的作用消失而固体杂质在重力作用下沿着外筒的内筒壁或内筒的外筒壁滑落，然而液体仍留在外螺旋流中，这样，在外筒内的液体和固体杂质的运动轨迹由此发生分离。当旋转下降的外螺旋流到达挡水板处时，由于挡水板的阻挡而造成外筒底端压力较大，而外筒上部则压力较小，因此，外螺旋流中的液体不会从外筒的底端直接旋出，而是沿内筒的轴向方向形成旋转上升的内螺旋流，该内螺旋流通过内筒的清液出口排出，也就是说，干净的液体从下至上经由内筒和清液出口被排出至固液水力离心分离装置外。同时，固体杂质则经由外筒底端的开口，通过污泥排出口被排出。在上述离心分离的过程中仍会有一部分液体伴随着固体杂质旋转向下，一旦这些液体在壳体内越积越多，一方面会影响混合物的固液分离，另一方面也不利于混合物中液体的回收。为此，需要设置二次澄清管，其下端与通水孔连通，其上端则与壳体的內壳壁和外筒的外筒壁之间所形成的腔体连通，这样，当在腔体内液体的液面高度与二次澄清管的上端持平时，液体就会经由二次澄清管，然后通过与二次澄清管连通的通水孔返回到外筒内，并再沿着内筒的轴向方向所形成的旋转上升的内螺旋流通过内筒的清液出口排出。由此，进一步地分离了液体和固体杂质，随着固体杂质旋转向下的这一部分液体也被充分地分离、收集，提升了分离效果，同时还减少了固体排出物的含水量，从而降低了固体排出物的处理难度。另外，将含固体杂质的液体设置为其进入外筒的方向与外筒的轴向方向垂直，以利于其在外筒内形成外螺旋流。此外，在壳体的底部还可以设置一污泥储仓，其与污泥排出口连通，用以接收从外筒底端的开口落下的固体杂质，从而加大分离装置的处理量。由于上述固液水力离心分离装置未设置有任何滤网或滤芯，因此，较之于设置有前述部件的分离装置，其无需进行反冲洗和日常维护。在此，上述固液水力离心分离装置的体积小、结构简单，便于操作，适合于将细小固体杂质从液体中分离出来。需要说明的是，由上述固液水力离心分离装置排出后的液体可以直接输送至下一工序进行处理。本专利技术的另一目的在于提供一种酸洗废酸再利用系统，该系统不仅能够有效地将废酸中的固体杂质分离出来，以减少固体杂质对于系统的影响，还能够对废酸中的自由酸和金属盐进行有效的分离，循环利用废酸中的自由酸，从而避免酸洗液的更换或减少新酸的补给。另外，本专利技术所述的酸洗废酸再利用系统的工作运行状态平稳，使用寿命长。此外，本专利技术所述的酸洗废酸再利用系统结构紧凑，操作简单且维护方便。为了达到另一目的，本专利技术所提供的酸洗废酸再利用系统包括：废酸储罐，其上设有药剂投加口；变速搅拌装置，设于废酸储罐内，以对废酸储罐内的物质进行搅拌；如上文所提及的固液水力离心分离装置，其中，其进料口通过第一管
路与废酸储罐连通；酸液箱，其通过第二管路与清液出口连通；树脂床吸酸柱，其底部通过第三管路与酸液箱的出口连通；水箱，其通过第四管路与树脂床吸酸柱的顶部连通；废液排出管，其与树脂床吸酸柱的出口端连接；第五管路，其连接于水箱和树脂床吸酸柱的顶部之间；第六管路，其连接于树脂床吸酸柱的底部和酸液箱的入口之间；酸液输出管，其与树脂床吸酸柱的底部连接。在上述酸洗废酸再利用系统中，从生产线上排出的废酸液进入到废酸储罐中，化学药剂从药剂投加口被添加至废酸液中，以使得废酸液中悬浮颗粒絮凝成较大颗粒的悬浮颗粒，以提高悬浮颗粒的去除率。在废酸储罐内设置变速搅拌装置也是为了加快悬浮颗粒的絮凝过程，提高化学药剂的反应速度。完成了絮凝反应的废酸液从切向入口高速地沿着切线方向从外筒的上部进入外筒内，通过固液水力离心分离装置实现有效的固液分离，使得无细小固体杂质的废酸液(废酸清液)从清液出口被排出至固液水力离心分离装置外。同时，废酸液中的固体杂质则通过污泥排出口被排出至固液水力离心分离装置外。从清液出口排出的废酸液经由第二管路被输送至酸液箱内，酸液箱主要用来收集废酸液。酸液箱中的废酸液通过第三管路被输送至树脂床吸酸柱内。在废酸液进入树脂床吸酸柱之前，树脂床吸酸柱内被注满了水。当废酸液要进入树脂床吸酸柱时，树脂床吸酸柱中的部分水将通过第四管路被转移至水箱内。当酸液箱内的废酸液的液面下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固液水力离心分离装置，其特征在于，包括：壳体，其上部设有进料口，其底部设有污泥排出口；外筒，其设于所述壳体内，所述外筒的上部靠近进料口处设有切向入口，所述切向入口被设置为固液混合物进入外筒的方向与外筒的轴向方向垂直；所述外筒的底端具有开口；内筒，其设于所述外筒内，且内筒的上端自壳体伸出，内筒的上端设有清液出口，内筒的底端具有开口，且内筒的底端相对高于外筒的底端；挡水板，其设于外筒的底端开口处，所述挡水板上设有通水孔；二次澄清管，其下端与所述通水孔连通，二次澄清管的上端与所述壳体和外筒之间形成的腔体连通。

【技术特征摘要】
1.一种固液水力离心分离装置，其特征在于，包括：壳体，其上部设有进料口，其底部设有污泥排出口；外筒，其设于所述壳体内，所述外筒的上部靠近进料口处设有切向入口，所述切向入口被设置为固液混合物进入外筒的方向与外筒的轴向方向垂直；所述外筒的底端具有开口；内筒，其设于所述外筒内，且内筒的上端自壳体伸出，内筒的上端设有清液出口，内筒的底端具有开口，且内筒的底端相对高于外筒的底端；挡水板，其设于外筒的底端开口处，所述挡水板上设有通水孔；二次澄清管，其下端与所述通水孔连通，二次澄清管的上端与所述壳体和外筒之间形成的腔体连通。2.一种酸洗废酸再利用系统，其特征在于，包括：废酸储罐，其上设有药剂投加口；变速搅拌装置，设于所述废酸储罐内，以对废酸储罐内的物质进行搅拌；如权利要求1所述的固液水力离心分离装置，其中所述进料口通过第一管路与废酸储罐连通；酸液箱，其通过第二管路与所述清液出口连通；树脂床吸酸柱，其底部通过第三管路与所述酸液箱的出口连通；水箱，其通过第四管路与所述树脂床吸酸柱的顶部连通；废液排出管，其与所述树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏，张彤，刘洋，
申请(专利权)人：中冶东方工程技术有限公司秦皇岛研究设计院，
类型：发明
国别省市：河北;13