一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，属于化工设备技术领域。所述系统包括供液槽，与供液槽连通的N个并联的反应器以及与第一个反应器连通的硫酸罐，每个反应器都连通有陈化器和液槽，前N‑1个液槽与后一个相邻的反应器连通，第N个液槽与盐酸过滤机连通，所述系统还包括与陈化器连通的硫酸钙过滤机。本实用新型专利技术系统采用多个反应器，并设置陈化器和液槽，可以使硫酸和氯化钙反应更加完全充分，同时设置冷凝喷射吸收塔对氯化氢气体进行收集，浓缩成盐酸，保证产品盐酸浓度。本实用新型专利技术系统采用多级分布式处理方式，保证了反应处理的效率，反应速度快，石膏质量可控，盐酸纯净度高、浓度高，易于实现工业化自动控制。

【技术实现步骤摘要】
一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统
本技术属于化工设备
，具体为一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统。
技术介绍
氯化钙，无色立方结晶体，白色或灰白色，吸湿性极强，暴露于空气中极易潮解。广泛存在选矿、石化、氯碱化工废水中，如：以盐酸法萤石选矿废水、钒钛废渣热淬废水、页岩气开采废水中均含有较高浓度的氯化钙废液。目前,国内外处理氯化钙溶液的方法主要以制备氯化钙为主,因为氯化钙蒸发结晶的高成本和产品价格较低，难以产生良好的经济效益,导致其传统的蒸发结晶工艺难以推广应用。现有氯化钙制备硫酸钙方法为在一个反应器中直接将氯化钙溶液与浓硫酸混合生产，大多为一级反应，生成的硫酸钙品质低，且对环境污染大，不利于大规模产业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统。通过本技术系统可以实现硫酸钙的制备，同时实现盐酸的回收。本技术目的通过以下技术方案来实现：一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，所述系统包括供液槽，与供液槽连通的N个并联的反应器以及与第一个反应器连通的硫酸罐，每个反应器都连通有陈化器和液槽，前N-1个液槽与后一个相邻的反应器连通，第N个液槽与盐酸过滤机连通，所述系统还包括与陈化器连通的硫酸钙过滤机。进一步，所述N≥3。进一步，所述硫酸钙过滤机还连通有洗液槽，洗液槽与供液槽连通。进一步，所述陈化器，硫酸钙过滤机，盐酸过滤机通过排气口与冷凝喷射吸收塔连通，冷凝喷射吸收塔连通有过滤器和喷淋塔。进一步，所述供液槽和反应器之间设置有反应器液泵；所述硫酸罐与第一个反应器之间设置有供酸液泵；所述前N-1个液槽与后一个相邻的反应器之间设置有反应器液泵；所述第N个液槽与盐酸过滤机之间设置有盐酸泵。一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，所述系统包括供液槽，与供液槽连通的三个并联的反应器Ⅰ，反应器Ⅱ和反应器Ⅲ，以及与反应器Ⅰ连通的硫酸罐；所述反应器Ⅰ和反应器Ⅱ之间连通有陈化器Ⅰ和液槽Ⅰ，所述反应器Ⅱ和反应器Ⅲ之间连通有陈化器Ⅱ和液槽Ⅱ，所述反应器Ⅲ连通有陈化器Ⅲ和液槽Ⅲ；所述陈化器Ⅰ，陈化器Ⅱ和陈化器Ⅲ与硫酸钙过滤机连通；所述液槽Ⅲ与盐酸过滤机连通。进一步，所述硫酸钙过滤机还连通有洗液槽，洗液槽与供液槽连通。进一步，所述陈化器Ⅰ，陈化器Ⅱ，陈化器Ⅲ，硫酸钙过滤机，盐酸过滤机通过排气口与冷凝喷射吸收塔连通，冷凝喷射吸收塔连通有过滤器和喷淋塔。进一步，所述供液槽和反应器之间设置有反应器液泵；所述硫酸罐与反应器Ⅰ之间设置有供酸液泵；所述液槽Ⅰ与反应器Ⅱ之间设置有反应器液泵Ⅰ；所述液槽Ⅱ与反应器Ⅲ之间设置有反应器液泵Ⅱ所述液槽Ⅲ与盐酸过滤机之间设置有盐酸泵。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术系统可以同时实现硫酸钙的制备和盐酸的回收，采用多个反应器，并设置陈化器和液槽，可以使硫酸和氯化钙反应更加完全充分，同时设置冷凝喷射吸收塔对陈化器、硫酸钙过滤机，盐酸过滤机排气口排出的氯化氢气体进行收集，浓缩成盐酸，保证产品盐酸浓度。本技术系统采用多级分布式处理方式，保证了反应处理的效率，反应速度快，石膏质量可控，盐酸纯净度高、浓度高，易于实现工业化自动控制。附图说明图1为实施例1氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统示意图。附图标记：1-硫酸罐，2-供酸液泵，3-洗液槽，4-反应器液泵Ⅰ，5-反应器Ⅰ,6-反应器Ⅱ，7-反应器Ⅲ，8-喷射泵，9-冷凝吸收塔，10，11-过滤器，12-喷淋塔，13-喷淋泵，14-洗液泵，15-供液槽，16-硫酸钙过滤机，17-硫酸钙浆泵，18-陈化器Ⅰ，19-Ⅰ液槽，20-反应器液泵Ⅱ，21-陈化器Ⅱ，22-液槽Ⅱ，23-反应器液泵Ⅲ，24-陈化器Ⅲ，25-液槽Ⅲ，26-盐酸泵，27-盐酸过滤机。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，所述系统包括供液槽，与供液槽连通的N个并联的反应器以及与第一个反应器连通的硫酸罐，每个反应器都连通有陈化器和液槽，前N-1个液槽与后一个相邻的反应器连通，第N个液槽与盐酸过滤机连通，所述系统还包括与陈化器连通的硫酸钙过滤机。本技术系统中，供液槽的作用是使氯化钙废液与洗液混匀且进行储存。反应器的作用是让氯化钙和硫酸反应，生成硫酸钙和盐酸：CaCl2+H2SO4＝CaSO4+2HCl。为保证尽可能多的氯化钙转化为硫酸钙，在第一个反应器中，硫酸所加量是过量的。整个系统连续进行，在第一个反应器中反应进行不充分，所以设置并联的第二个反应器，第二个反应器中所加为第一个反应器中反应过剩的硫酸溶液和新分配加入得氯化钙废液，将系统中的硫酸反应完；由于回用的盐酸中不可以含有硫酸，所以在第三个反应器中再次加入过量氯化钙让硫酸充分反应，反应器的个数根据实际需求调整，一般优选为N≥3。陈化器的作用是使反应生成的硫酸钙晶体进一步发育长大并且对硫酸钙固体和盐酸液体进行固液分离，陈化器的工作原理是利用离心力的作用，对硫酸钙盐酸浆液进行旋风分离，从而达到固液分离的效果。液槽的作用是暂存氯化钙盐酸液体，利于液泵加压送入下个反应器。盐酸过滤机的作用是进一步除去尾气中的氯化氢。硫酸过滤机的作用是将硫酸钙与盐酸分离。本技术系统采用多级分布式处理方式，保证了反应处理的效率，反应速度快，石膏质量可控，盐酸纯净度高、浓度高，易于实现工业化自动控制。进一步，所述硫酸钙过滤机还连通有洗液槽，洗液槽与供液槽连通。洗液槽的作用是收集、均化洗液，并通过控制洗液的量与副产氯化钙溶液的量的比例来调节供液槽中氯化钙的浓度。进一步，所述硫酸钙过滤机和盐酸过滤机分别设置有蒸汽喷吹装置和工艺水清洗装置。蒸汽喷吹装置的作用是将分离后的硫酸钙表面的氯化氢吹出，并通过高压蒸汽击吹硫酸钙滤饼，可降低硫酸钙的含水量；工艺水清洗装置的作用是清洗硫酸钙表面的氯化氢，使硫酸钙更纯净。进一步，所述陈化器，硫酸钙过滤机，盐酸过滤机通过排气口与冷凝喷射吸收塔连通，冷凝喷射吸收塔连通有过滤器和喷淋塔。由于浓硫酸溶于水放热且氯化钙与硫酸的反应为放热反应，在氯化钙与硫酸反应产生的氯化氢会有部分逸出，此部分逸出的氯化氢通过陈化器上部设有的排气口导入到冷凝喷射吸收塔中进行收集利用。冷凝喷射吸收塔的作用是收集氯化氢气体并浓缩盐酸，当直接反应生成的盐酸受氯化钙溶液浓度的影响，氯化氢含量偏低不利于后续的生产应用时，利用冷凝喷射吸收塔连续循环吸收氯化氢气体，可以保证后续用酸达到设计工艺允许的浓度标准。喷淋塔设置有喷淋泵，喷淋塔的作用是去除尾气中剩余的微量氯化氢，保证尾气中不含有氯化氢成分；喷淋塔喷淋液中加有片碱，通过喷淋泵的喷淋，与尾气逆流接触，达到去除尾气中微量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，其特征在于，所述系统包括供液槽，与供液槽连通的N个并联的反应器以及与第一个反应器连通的硫酸罐，每个反应器都连通有陈化器和液槽，前N-1个液槽与后一个相邻的反应器连通，第N个液槽与盐酸过滤机连通，所述系统还包括与陈化器连通的硫酸钙过滤机。/n

【技术特征摘要】
1.一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，其特征在于，所述系统包括供液槽，与供液槽连通的N个并联的反应器以及与第一个反应器连通的硫酸罐，每个反应器都连通有陈化器和液槽，前N-1个液槽与后一个相邻的反应器连通，第N个液槽与盐酸过滤机连通，所述系统还包括与陈化器连通的硫酸钙过滤机。


2.如权利要求1所述一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，其特征在于，所述N≥3。


3.如权利要求1或2任一项所述一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，其特征在于，所述硫酸钙过滤机还连通有洗液槽，洗液槽与供液槽连通。


4.如权利要求1或2任一项所述一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，其特征在于，所述陈化器，硫酸钙过滤机，盐酸过滤机通过排气口与冷凝喷射吸收塔连通，冷凝喷射吸收塔连通有过滤器和喷淋塔。


5.如权利要求1或2所述一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统，其特征在于，所述供液槽和反应器之间设置有反应器液泵；所述硫酸罐与第一个反应器之间设置有供酸液泵；所述前N-1个液槽与后一个相邻的反应器之间设置有反应器液泵；所述第N个液槽与盐酸过滤机之间设置有盐酸泵。


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【专利技术属性】
技术研发人员：郭永平，桂明生，
申请(专利权)人：四川轻化工大学，
类型：新型
国别省市：四川;51