一种矮床酸阻滞分离装置及其应用的分离系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种矮床酸阻滞分离装置及其应用的分离系统。矮床分离装置包括上部体、中部体和下部体，上部体包括上缓冲腔、负压口、旋转布水器、进水口和出酸口，其中负压口、进水口和出酸口均与上缓冲腔连通，旋转布水器设置于上缓冲腔内，与进水口连通，中部体包括上梳水过滤板、矮床吸附柱和下梳水过滤板，上梳水过滤板与上缓冲腔连通，矮床吸附柱紧夹于上梳水过滤板和下梳水过滤板之间，下部体的下缓冲腔与下梳水过滤板连通，底部设置有连通口。本实用新型专利技术的矮床酸阻滞分离装置体积小，设计结构简单，可在柱内负压条件下实现酸和金属盐的高效稳定分离，设备酸阻滞率可达95％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种矮床酸阻滞分离装置及其应用的分离系统
本技术涉及回收分离
，更具体地，涉及一种矮床酸阻滞分离装置及其应用的分离系统。
技术介绍
酸洗是金属表面处理行业和钢铁工业中的一道重要工序。通过酸洗清除钢衬或金属加工产品表面的氧化物，提高钢材表面结构的质量，使金属表面整洁。酸浓度降低到一定水平、酸液中的金属离子达到一定浓度后，酸洗效果下降，排出的废酸液成为酸洗废液。据统计，全国每年随之产生的酸洗废液多达百万吨。酸洗废液中含有相当数量的残余游离酸和铝、铁离子，例如钢铁热轧工业的盐酸酸洗废液含Fe2+80～250g/L、H+0.05～5g/L，具有很强的腐蚀性，已被列入国家危险废物名录。由于酸洗废液浓度高、酸度大、产生量大，若得不到合理有效的处理处置，不仅危害环境，还会造成资源的严重浪费。关于金属表面处理废酸的分离回收，现有常规技术主要有扩散渗析法、浓缩结晶法、萃取分离法、流化床法及喷雾焙烧法等，但由于技术局限性，上述方法仍未被广泛推广应用。酸阻滞技术是一种基于强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸，而不吸附相应的金属盐，从而实现酸和盐之间分离的技术，现已广泛应用于冶金、电镀和金属表面处理等行业的废酸回收。CN208964700U公开了一种酸阻滞装置，其需要通过阻滞板、导流板、格栅、滤网，利用格栅进行过滤阻挡，利用滤网进行二次过滤，在经过导流板导流到酸阻滞树脂进行阻滞吸附，金属离子的进一步去除还需要依赖设置的阴极柱和阳极柱电解吸附，整个酸阻滞装置结构复杂，体积庞大，具体操作复杂，且废酸分离回收效率不佳。r>
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有酸阻滞分离装置结构复杂，且废酸分离回收效率不佳的的缺陷和不足，提供一种矮床酸阻滞分离装置。本技术的另一目的在于提供一种上述矮床酸阻滞分离装置应用的分离系统。本技术上述目的通过以下技术方案实现：一种矮床酸阻滞分离装置，所述矮床分离装置包括上部体、中部体和下部体，所述上部体包括上缓冲腔、负压口、旋转布水器、进水口和出酸口，所述负压口、进水口和出酸口均与上缓冲腔连通，旋转布水器设置于上缓冲腔内，与进水口连通，所述中部体包括上梳水过滤板、矮床吸附柱和下梳水过滤板，上梳水过滤板与上缓冲腔连通，矮床吸附柱紧夹于上梳水过滤板和下梳水过滤板之间，所述下部体包括下缓冲腔和连通口，下缓冲腔与下梳水过滤板连通，连通口设置在底部。本技术的矮床酸阻滞分离装置的各部件的作用具体如下：上、下缓冲腔：分别用于缓存树脂再生(顺流)和酸阻滞(逆流)过程中进料口加入的反洗水和酸洗废液。负压口：用于外接真空泵，保证酸阻滞与树脂再生过程中分离装置内能处于适量负压状态，以防操作时空气进入吸附柱内或树脂间隙及周围产生气泡，导致废酸液或反洗水不能与树脂颗粒进行充分接触，从而影响酸阻滞效率和酸洗脱效果。旋转布水器：用于树脂再生过程中反洗水的均匀分布。进水口：用于树脂再生过程中加入反洗水。出酸口：用于酸阻滞过程中吸附后剩余金属盐溶液的排出收集。上、下梳水过滤板的作用为：(1)用于固定压实吸附柱内的填充树脂，防止树脂颗粒外溢或流动；(2)防止酸洗废酸中的粗大颗粒及悬浮物杂质进入主体吸附柱，污染树脂；(3)对树脂再生和酸阻滞过程中进料口加入的反洗水和酸洗废液进行充分疏水引导，保证进料液整体均匀分布透过矮床吸附柱，实现树脂吸附容量利用最大化。矮床吸附柱：用于容纳酸阻滞树脂，对加入的预处理后的酸洗废液进行酸阻滞处理，游离酸被树脂颗粒选择性吸附，金属盐离子流出树脂床，从而实现酸与金属盐的高效分离与资源回收。连通口：可用于酸阻滞过程中加入预处理后的酸洗废液逆流进入与酸阻滞树脂接触吸附，也可用于树脂再生过程中回收酸的排出收集。优选地，所述上缓冲腔和下缓冲腔的体积均为矮床吸附柱柱内体积的1/3～1/2。在酸阻滞和树脂再生过程中，进料液加入后并非直接进入矮床吸附柱，而是在缓冲腔内通过一定的缓存储备或布水装置实现液体均匀分布，可以保证树脂颗粒与液体充分接触，有助于维持整个吸附或再生过程流量的控制，保证吸附或再生反应充分进行。优选地，所述矮床吸附柱的径/高比为(1.5～3.5)：1。在矮床工艺中，保持吸附柱适当的径/高比可降低树脂不活跃区域的高度，更有效利用了剩下树脂，减少了压力降和设备尺寸。同时，当传质区的深度降低到一定范围时，可有效增加反应动力学。优选地，所述矮床吸附柱柱内填充有酸阻滞树脂，其颗粒粒径为0.2～0.4mm。树脂颗粒粒径相对较小，比表面积更大，使得交换动力学得到了大大的提高，酸阻滞时接触吸附更充分，金属盐、酸分离效果更佳。优选地，所述旋转布水器表面分布大量布水孔。树脂顺流再生时，进水口的气液湍流会推动旋转布水器进行旋转布水，将液体以微小液珠形式均匀分布于上梳水过滤板，通过疏水篦板的引导进入矮床吸附柱，保障树脂颗粒与液体充分接触、充分反应。优选地，所述布水孔的孔径≤0.1mm。保持适当的布水孔径有助于控制布水形成的液珠的重量和体积，在旋转布水过程中从而更有利于实现均匀布水。优选地，所述上梳水过滤板和下梳水过滤板均由上梳水篦板-滤布-下梳水篦板三层组成。上、下梳水篦板即能疏水引导和机械除杂，又可固定滤布，防止分离或再生过程中因柱内负压导致滤布变形，从而导致树脂颗粒随液体流出矮床吸附柱。优选地，所述上梳水篦板和下梳水篦板的孔径均为0.5～1.0mm，滤布孔径为50～100μm。疏水过滤板的篦板与滤布的孔径要求，即可固定压实吸附柱内的填充树脂，又可防止不明杂质颗粒进入污染树脂，同时还具有疏水引导的功能，保证物料覆盖进入、均匀分布、充分接触，最大程度提升酸阻滞与酸洗脱效果。优选地，所述上梳水过滤板和下梳水过滤板均分别可拆卸固定于上部体、下部体与矮床吸附柱之间。本技术的可拆卸固定可以为目前常用的各种可拆卸固定方法，比如采用可拆式法兰锁紧装置进行固定衔接，方便及时更换分离装置内各零部件及酸阻滞树脂。本技术还保护一种分离系统，所述分离系统由若干相互连接的所述矮床酸阻滞分离装置组成。优选地，所述矮床酸阻滞分离装置为并联或串联方式连接。本技术的矮床酸阻滞分离装置体积小，设计结构简单，能耗低，效率高，可根据工程实际需求采取并联或串联方式连接，实现废酸分离回收效益最大化。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本技术提供了一种矮床酸阻滞分离装置，体积小，设计结构简单，负压口设计可在柱内负压条件下实现酸和金属盐的高效稳定分离，设备酸阻滞率可达95％以上；(2)本技术各部件间可拆卸连接，方便及时更换分离装置内各零部件及酸阻滞树脂；(3)本技术还提供了一种分离系统，可根据工程实际需求采取并联或串联方式连接若干个矮床酸阻滞分离装置，实现废酸分离回收效益最大化。附图说明图1为矮床酸阻滞分离装置的结构示意图。具体实施方式附图仅用于示例性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矮床酸阻滞分离装置，其特征在于，所述矮床酸阻滞分离装置包括上部体(1)、中部体(2)和下部体(3)，所述上部体(1)包括上缓冲腔(101)、负压口(102)、旋转布水器(103)、进水口(104)和出酸口(105)，所述负压口(102)、进水口(104)和出酸口(105)均与上缓冲腔(101)连通，旋转布水器(103)设置于上缓冲腔(101)内，与进水口(104)连通，所述中部体(2)包括上梳水过滤板(201)、矮床吸附柱(202)和下梳水过滤板(203)，上梳水过滤板(201)与上缓冲腔(101)连通，矮床吸附柱(202)紧夹于上梳水过滤板(201)和下梳水过滤板(203)之间，所述下部体(3)包括下缓冲腔(301)和连通口(302)，下缓冲腔(301)与下梳水过滤板(203)连通，连通口(302)设置在底部。/n

【技术特征摘要】
1.一种矮床酸阻滞分离装置，其特征在于，所述矮床酸阻滞分离装置包括上部体(1)、中部体(2)和下部体(3)，所述上部体(1)包括上缓冲腔(101)、负压口(102)、旋转布水器(103)、进水口(104)和出酸口(105)，所述负压口(102)、进水口(104)和出酸口(105)均与上缓冲腔(101)连通，旋转布水器(103)设置于上缓冲腔(101)内，与进水口(104)连通，所述中部体(2)包括上梳水过滤板(201)、矮床吸附柱(202)和下梳水过滤板(203)，上梳水过滤板(201)与上缓冲腔(101)连通，矮床吸附柱(202)紧夹于上梳水过滤板(201)和下梳水过滤板(203)之间，所述下部体(3)包括下缓冲腔(301)和连通口(302)，下缓冲腔(301)与下梳水过滤板(203)连通，连通口(302)设置在底部。


2.如权利要求1所述矮床酸阻滞分离装置，其特征在于，所述上缓冲腔和下缓冲腔的体积相同，且均为矮床吸附柱柱内体积的1/3～1/2。


3.如权利要求2所述矮床酸阻滞分离装置，其特征在于，所述矮床吸附柱的径/高比为(1....

【专利技术属性】
技术研发人员：左选凤，居银栋，朱芬，黄珊，朱松峰，陈炎彬，黄莉君，
申请(专利权)人：江苏永葆环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32