專利名稱:廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于廢鉛酸蓄電池處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及廢鉛膏脫硫工藝及其裝置。
背景技術(shù):
目前,隨著汽車產(chǎn)量和使用量的大幅增加,車用鉛酸蓄電池的廢棄量日漸成為一種嚴(yán)重威脅和影響環(huán)境的固體廢物源。同時(shí),廢棄鉛酸蓄電池中有用金屬,特別是數(shù)量很大的鉛金屬,又是一種重要的資源。圍繞保護(hù)環(huán)境,充分回收利用資源,針對(duì)如何處理固體廢鉛酸蓄電池,己經(jīng)產(chǎn)生了很多工藝技術(shù)。其中主要有火法、濕法及火法與濕法相結(jié)合等方法。由于所有廢鉛酸蓄電池中均有硫酸,因此這些方法一般首先均要對(duì)其實(shí)施脫硫,即又出現(xiàn)不同的廢鉛膏脫硫轉(zhuǎn)化的工藝和技術(shù)方法。
廢鉛膏脫硫常采用間歇反應(yīng)釜為CN1846005A中將原料廢鉛膏和兩種脫硫劑按比例一次加入圓柱形反應(yīng)器內(nèi),經(jīng)90分鐘左右完成脫硫反應(yīng)后出料。整個(gè)脫硫過(guò)程實(shí)質(zhì)上是間歇的。CN1248801A中,將磨碎的廢鉛膏物料與脫硫劑碳酸銨,還原劑亞硫酸銨同時(shí)加入脫硫反應(yīng)釜,在55'C下攪拌1 2小時(shí)后同時(shí)完成了脫硫和還原轉(zhuǎn)化,再經(jīng)板框過(guò)濾分離液固相。整個(gè)脫硫過(guò)程也是間歇的。CN1165886A中將處理后的廢鉛膏置于脫硫槽中,加入脫硫溶液在脫硫槽中浸泡2 4天,或加熱50 60'C條件下浸泡1 5小時(shí)后,再經(jīng)過(guò)濾干燥,整個(gè)脫硫過(guò)程也是一種間歇方法。
廢鉛酸蓄電池的鉛膏脫硫具有物料大進(jìn)大出的特點(diǎn),采用間歇法時(shí),則要求反應(yīng)釜或槽體積較大一次加入物料量較多。廢鉛膏脫硫化學(xué)反應(yīng)是固液反應(yīng)過(guò)程要求固體物料在釜或槽內(nèi)的懸浮分散性好,且不易沉淀。這就要求反應(yīng)釜或反應(yīng)槽內(nèi)的攪拌裝置具有相適應(yīng)的漿型和攪拌強(qiáng)度。否則,難以使固相物料始終處于懸浮態(tài), 一旦形成含鉛物質(zhì)沉淀,反應(yīng)環(huán)境相對(duì)惡化,欲使之再懸浮起來(lái)則動(dòng)力消耗更大,最終的結(jié)果是能耗增加。反應(yīng)體系中物料濃度和反應(yīng)條件是不停變化的易于形成局部差異,惡化操作過(guò)程和控制指標(biāo),甚至導(dǎo)致結(jié)果難以達(dá)到要求。另外,間歇法每批產(chǎn)品的質(zhì)量是不可能保持一致的,導(dǎo)致后續(xù)加工工序的控制條件需不斷調(diào)整,操作過(guò)程穩(wěn)定性受影響。最終的直接結(jié)果是能耗必然較高,產(chǎn)品質(zhì)量有差異甚至惡化。間歇法還存在設(shè)備體積大,占地面積大,投資相對(duì)較高;設(shè)備有效工作時(shí)間短,主要時(shí)間用在加料、洗釜、調(diào)整過(guò)程中,生產(chǎn)效率低。再則間歇法的操作環(huán)境一般都較差,勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在提供一種廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝及其裝置,該工藝具有成本低、占地面積小、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于它包括如下歩驟1) .脫硫劑選用碳酸鈉或碳酸銨,按脫硫劑中的Na離子或(NH4)2離子與廢鉛膏中的S離子的摩爾配比為1.2 2.2 : 1 (即整個(gè)工藝過(guò)程中總的Na離子或(NH4)2離子與S離子摩爾配比),選取脫硫劑和廢鉛膏,備用;
2) .將廢鉛膏和脫硫劑與水一起在制漿槽中制成固液重量比S/L^3/5 4/5的流動(dòng)性漿
料;
3) .在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室(或稱第1反應(yīng)槽)內(nèi)的下端部進(jìn)入第1反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌;
然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室(或稱第2反應(yīng)槽)內(nèi)的下端部進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌;依此連續(xù)流動(dòng)完成反應(yīng)和出料;
最后從第(n-l)反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第n反應(yīng)室(或稱第n反應(yīng)槽)內(nèi)的下端部進(jìn)入第n反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌,從第n反應(yīng)室的上端部出料口排出;所述的n為3 12。所述的廢鉛膏由廢鉛酸蓄電池破碎而成。
所述的超聲波的工作波頻設(shè)置在25 80kHz,功率為4 7kw/i^料漿(即每立方米流動(dòng)性漿料所需功率為4 7kw)。
所述的攪拌的轉(zhuǎn)速為300 1000轉(zhuǎn)/min。所述的n為6。
所述的加熱為第1反應(yīng)室的溫度控制在30 40°C,第2、 3、 4反應(yīng)室的溫度控制在55 75°C,第5、 6反應(yīng)室的溫度控制在60 75'C。 n大于6時(shí),第6 n反應(yīng)室內(nèi)的溫度控制在60 ?5。C。
所述的第l、 2反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為3 8min;第3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為4 10min;第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為10 15min。 n大于6時(shí),第6 n反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性槳料停留時(shí)間為10 20min。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子或(,4)2離子S離子為1. 2 1. 5 : 1;第2、 3反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子或(NH》2離子S離子為1.3 1.9 : 1;第4反應(yīng)室至第n反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子或(NH丄離子S離子為1. 7 2. 2 : 1。(第1反應(yīng)室的Na離子或(NH》2離子S離子為1. 2 1. 5:1,第2、 3反應(yīng)室的Na離子或(NH4)2離子S離子為1. 3 1. 9 : 1,第4反應(yīng)室至第6反應(yīng)室的Na離子或(冊(cè)4)2離子S離子為1.7 2.2 : l是整個(gè)過(guò)程中不同階段的Na離子或(NH4)2離子S離子的值)。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的PH=8 11;第2、 3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=7. 5 8;第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=7. 2 7. 8;從第n反應(yīng)室的上端部出料口排出的料的pH控制在7 7. 2。n大于6時(shí),第6 n反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=7. 2 7. 8。
從第n反應(yīng)室的上端部出料口排出的料可以分成兩股流, 一股去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品和液相去回收Na2S04;另一股作為返料回到第l、 2、 3……或(n-l)反應(yīng)室以改善物流性質(zhì),返料控制在出料口排出的料的1/3 2/3。
實(shí)現(xiàn)上述的工藝的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫裝置,其特征在于它包括連續(xù)反應(yīng)器和超聲波
5裝置;連續(xù)反應(yīng)器包括箱體、隔板、進(jìn)料通道板、箱蓋、加熱器、攪拌器、溫度控制器, 箱體內(nèi)的空腔由隔板分隔成n個(gè)反應(yīng)室(或稱n個(gè)反應(yīng)槽),所述的n為3 12;進(jìn)料通道 板為U形,每一個(gè)反應(yīng)室內(nèi)固定有一進(jìn)料通道板;第1反應(yīng)室內(nèi)的第一進(jìn)料通道板與箱體 固定連接構(gòu)成第一進(jìn)料通道,第一進(jìn)料通道的上端為進(jìn)料口,第一進(jìn)料通道的下端為出料 口;其余進(jìn)料通道板分別固定在與反應(yīng)室序號(hào)相鄰的隔板上構(gòu)成進(jìn)料通道(如第二進(jìn)料通 道板固定第1反應(yīng)室與第2反應(yīng)室相鄰的隔板上),進(jìn)料通道的上端部的隔板上設(shè)有溢流口, 溢流口為進(jìn)料通道的進(jìn)料口,進(jìn)料通道的下端為出料口 (位于反應(yīng)室內(nèi)的下端部);第n個(gè) 反應(yīng)室的箱體上端部設(shè)有出料口;每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)均設(shè)有加熱器、攪拌器的攪拌漿、溫度控 制器的溫度傳感器,箱蓋固定在箱體上,加熱器、攪拌器、溫度控制器分別設(shè)在箱蓋上; 超聲波裝置的變幅桿裝在箱體內(nèi)或裝在箱蓋上。
n個(gè)反應(yīng)室的排列方式是U形排列、直形排列或同心圓環(huán)間隔排列方式。
基本原理
廢鉛膏脫硫的化學(xué)原理是以碳酸鈉或碳酸銨等作脫硫劑,與廢鉛膏中的硫酸鉛進(jìn)行置換 反應(yīng)形成碳酸鉛沉淀的化學(xué)過(guò)程。
PbS04+Na2C03 ((NH4)2)C03)—PbC0:! "Na2S04 ((NH4) 2) S04),
過(guò)程的工藝是將廢鉛膏用水制成一定濃度的流動(dòng)性漿料,再將碳酸鈉或碳酸銨分批加入
料漿中,使上述反應(yīng)在反應(yīng)設(shè)備中并控制在相適應(yīng)的條件下發(fā)生并完成,生成的硫酸鉛與固
體沉淀物,硫酸鈉或硫酸銨則溶解在液相中,將二相進(jìn)行液固分離,即獲得符合要求的碳
酸鉛固體產(chǎn)品。溶解在液相中的硫酸鈉或硫酸銨進(jìn)行后處理得到硫酸鈉或硫酸銨副產(chǎn)物。 女t昍的4主占旦.
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1) 將傳統(tǒng)的間歇批次加料,均混反應(yīng)完成后一次整釜出料過(guò)程。改為在連續(xù)設(shè)備中分 室(級(jí))連續(xù)加料,連續(xù)完成反應(yīng)均衡出料。改傳統(tǒng)的反應(yīng)釜上部進(jìn)料、下部出料為下部 進(jìn)料而上部溢流口出料。
2) 將廢鉛膏和脫硫劑與水一起在制漿槽中制成流動(dòng)性漿料,便于輸送。流動(dòng)性漿料在 各反應(yīng)室(級(jí))中的停留時(shí)間、反應(yīng)溫度、攪拌速度均根據(jù)反應(yīng)各階段的需要分別進(jìn)行調(diào) 節(jié)控制,各反應(yīng)室(級(jí))之間的物料不返混;各室(級(jí))內(nèi)進(jìn)出口物料不走短路,以保證 連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng),保證不間斷地加料、反應(yīng)和出產(chǎn)品。
3) 根據(jù)工藝過(guò)程的不同階段,在不同反應(yīng)室(級(jí))按需要控制比例添加脫硫劑,始終 使反應(yīng)物配比和濃度保持在與過(guò)程相適合的范圍內(nèi)的以最大限度地提高反應(yīng)過(guò)程的推動(dòng) 力。 一般控制總的Na或(,4)2:S:2.0 2.2 : 1 (摩爾配比),在第1反應(yīng)室為1. 2 1. 5 : 1
(摩爾配比);在第2、 3反應(yīng)室為1.3 1.9 : 1 (摩爾配比);在第4、 5、 6至n反應(yīng)室為 1.7 2. 2 : 1 (摩爾配比)。
4) 在不同的反應(yīng)室(級(jí))根據(jù)需要采用不同的反應(yīng)溫度,盡可能使反應(yīng)過(guò)程在最適宜 的反應(yīng)溫度范圍內(nèi)和較大空間為保持較快的反應(yīng)速率。具體過(guò)程中的溫度可由低到高,第l 反應(yīng)室的溫度控制在30 40°C,第2、 3、 4反應(yīng)室的溫度控制在55 75°C,第5、 6反應(yīng) 室的溫度控制在60 75°C。
65) 根據(jù)過(guò)程的需要在不同的反應(yīng)室(級(jí))控制反應(yīng)物料的停留時(shí)間,使之達(dá)到提高轉(zhuǎn) 化率充分利用脫硫劑原料和降低殘硫量。過(guò)程中一般控制在l、 2反應(yīng)室的停留時(shí)間為3 8min;在3、 4反應(yīng)室的停留時(shí)間為4 10min;在5、 6反應(yīng)室的停留時(shí)間為10 15min, 物料在反應(yīng)階段總的停留時(shí)間可在25 56min。
6) 各反應(yīng)室(級(jí))的攪拌速度可以獨(dú)立調(diào)節(jié)控制, 一般第l、 2、 6反應(yīng)室稍快些,在 600 1000轉(zhuǎn)/min,第3、 4、 5反應(yīng)室的轉(zhuǎn)速在300 700轉(zhuǎn)/min。
7) 各反應(yīng)室(級(jí))的反應(yīng)程度以pH為控制指標(biāo), 一般第1反應(yīng)室的pH^8 ll;第2、 3、 4反應(yīng)室的p^7.5 8;第5、 6反應(yīng)室的pH=7. 2 7. 8;出口料的pH控制在7 7. 2。
8) 當(dāng)反應(yīng)和運(yùn)行過(guò)程需要時(shí),從第n反應(yīng)室的上端部出料口排出的料可以分成兩股流, 一股去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品和液相去回收Na2S04。另一股作為返料回到第l、 2、 3…… 或(n-1)反應(yīng)室以改善物流性質(zhì)。這兩股物料的分配由具體操作條件和控制要求確定。一 般返料控制在出料口排出的料的1/3 2/3,其余制成產(chǎn)品。
9) 將間歇單體反應(yīng)釜設(shè)計(jì)制造成連續(xù)串聯(lián)多槽反應(yīng)器(即連續(xù)反應(yīng)器)。連續(xù)反應(yīng)器的 槽數(shù)大于2,外形可以是長(zhǎng)方形或圓形。外形是長(zhǎng)方形的反應(yīng)器的多個(gè)反應(yīng)室(級(jí))可以設(shè) 計(jì)制成U形排列(見(jiàn)圖1),也可為直形排列。外形是圓形的反應(yīng)器的多個(gè)反應(yīng)室(級(jí))可 以設(shè)計(jì)制成同心圓或環(huán)間間隔成所需的多個(gè)反應(yīng)室。
10) 各反應(yīng)室的反應(yīng)物料入口均設(shè)計(jì)制成從底部或漿葉處進(jìn)料,再平行由下向上溢流進(jìn) 入下一反應(yīng)室。各反應(yīng)室(級(jí))的物流順序號(hào)l、 2、 3、 4……n。 n是最后一反應(yīng)室。
11) 各反應(yīng)室(級(jí))攪拌、控速、加熱、測(cè)溫等裝置均設(shè)計(jì)制成各自完全獨(dú)立,便于 操作,當(dāng)需要時(shí)進(jìn)行各自的任意調(diào)節(jié)控制(見(jiàn)圖2)。
12) 第n反應(yīng)室設(shè)計(jì)一臺(tái)返漿料泵,當(dāng)過(guò)程有必要時(shí),將n反應(yīng)室的物料抽取一部分 返漿至第l、 2、 3……(n-l)室(級(jí)),以改善物料的流動(dòng)性。
13) 超聲波裝置的形式可以是與反應(yīng)器整體外形和體積相一致的內(nèi)置廂式結(jié)構(gòu),波發(fā) 生器變幅桿可以裝在廂體內(nèi),也可以裝在反應(yīng)器各反應(yīng)室箱體外的上邊(箱蓋上),直接對(duì) 反應(yīng)物液相進(jìn)行超聲波誘導(dǎo),并提供波能給液相中的反應(yīng)物。超聲波的工作波頻設(shè)置在25 80kHz。
14) 超聲波裝置的功能設(shè)計(jì)為自帶加熱系統(tǒng)溫度可控可調(diào),超聲波頻可調(diào),功率可調(diào), 波發(fā)生的時(shí)間可控可調(diào)。超聲波誘導(dǎo)并不影響連續(xù)運(yùn)行過(guò)程與控制。它的主要優(yōu)越性是具 有加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)過(guò)程中物料的停留時(shí)間縮短的功效。在最終產(chǎn)品中殘硫完全達(dá)到 要求的前提下,可降低物料中的Na離子或(NH4)2離子與S離子的摩爾配比比值,從而節(jié)約 脫硫劑用量,減輕后處理費(fèi)用,最終達(dá)到降低運(yùn)行和原材料成本的目的。因此不采用超聲 波誘導(dǎo)的連續(xù)反應(yīng)器和運(yùn)行過(guò)程,也可以使產(chǎn)品中殘硫達(dá)到指標(biāo)要求。只是不具備采用超 聲波誘導(dǎo)后的上述優(yōu)點(diǎn),且運(yùn)行費(fèi)用和原材料綜合成本高出20% 30%。
本發(fā)明的有益效果是
1.本發(fā)明采用連續(xù)反應(yīng)器后,減少了設(shè)備的臺(tái)套數(shù),節(jié)約l/2以上的占地面積,節(jié)約 設(shè)備投資?,F(xiàn)有的間歇法生產(chǎn)過(guò)程需根據(jù)規(guī)模設(shè)置多臺(tái)套設(shè)備并行運(yùn)作,利用率低。而本發(fā)明的連續(xù)法不用專門的進(jìn)料出料時(shí)間,反應(yīng)設(shè)備沒(méi)有不運(yùn)行間歇空擋,設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間、 空間利用率大幅提高。與同等生產(chǎn)規(guī)模比較,本發(fā)明的連續(xù)法一般可節(jié)約1/2 2/3的占地 面積,總的設(shè)備投資也可省15% 30%。
2. 連續(xù)運(yùn)行和進(jìn)出料近乎于平行流,使反應(yīng)推動(dòng)力增加,加快了反應(yīng)速率,縮短了運(yùn) 行時(shí)間和降低了成本。連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中脫硫劑是以不同濃度分布在不同的反應(yīng)室(級(jí))中。 沒(méi)有未反應(yīng)物返混現(xiàn)象,使反應(yīng)過(guò)程的區(qū)間反應(yīng)物濃度差增大,反應(yīng)過(guò)程推動(dòng)力增加。由 此可提高反應(yīng)速率和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
3. 操作條件連續(xù)穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量的一致性好;過(guò)程連續(xù)運(yùn)行后,在各反應(yīng)室的操作條 件均相對(duì)穩(wěn)定;在穩(wěn)定條件下生產(chǎn)的產(chǎn)品連續(xù)流出,其質(zhì)量是一致的。而現(xiàn)有間歇法在反 應(yīng)過(guò)程中的條件是不斷變化的,各釜最終產(chǎn)品質(zhì)量是不完全一樣的,對(duì)后續(xù)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生不 利影響。
4. 增加超聲波誘導(dǎo),加快了反應(yīng)達(dá)到了平衡的速率、進(jìn)一步縮短了反應(yīng)時(shí)間、提高了 設(shè)備的利用率、降低了操作的運(yùn)行費(fèi)用約20 35%。
5. 增加超聲波誘導(dǎo)和反應(yīng)過(guò)程吸收超聲波能量,可最大限度的提高脫硫劑的利用率, 相對(duì)的降低了脫硫劑的用量,降低了原材料和后處理的成本。現(xiàn)有間歇法生產(chǎn)中為了達(dá)到 產(chǎn)品對(duì)含硫的耍求,降低殘硫含量,總是以增加過(guò)量脫硫劑為代價(jià),這一做法不僅增加了 脫硫劑的用量和原材料成本,同時(shí)反應(yīng)后多余的脫硫劑在液相中經(jīng)后續(xù)工序再處理回收, 進(jìn)而增加了處理過(guò)程中添加物量的成本和運(yùn)行費(fèi)用。與之相比較,本發(fā)明應(yīng)用超盧波設(shè)備 后,脫硫劑的用量可減少約10% 15%。
6. 連續(xù)運(yùn)行過(guò)程的機(jī)械化程度提高,勞動(dòng)強(qiáng)度降低,操作和勞動(dòng)環(huán)境改善。
7. 用連續(xù)加超聲波誘導(dǎo)方法,可將廢鉛蓄電池的鉛膏中的含硫量脫出93% 94%,使殘 硫含量約為0. 5% 0. 7%。
圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1沿A—A線的剖視圖3是本發(fā)明裝置的進(jìn)料通道板的結(jié)構(gòu)示意圖中,1:第1反應(yīng)室,2:第2反應(yīng)室,3:第3反應(yīng)室,4:第4反應(yīng)室,5:第5反 應(yīng)室,6:第6反應(yīng)室;7:連續(xù)反應(yīng)器,8:超聲波裝置,9:隔板;
1-1:第^進(jìn)料通道板,1-2:第一加熱器,1-3:第一攪拌漿,1-4:第一溫度傳感器, 1-5:返混通道口; 2-1:第二進(jìn)料通道板,2-2:第二加熱器,2-3:第二攪拌漿,2-4:第 二溫度傳感器;3-1:第三進(jìn)料通道板,3-2:第三加熱器,3-3:第三攪拌漿,3-4:第三 溫度傳感器;4-1:第四進(jìn)料通道板,4-2:第四加熱器,4-3:第四攪拌漿,4-4:第四溫 度傳感器;5-1:第五進(jìn)料通道板,5-2:第五加熱器,5-3:第五攪拌漿,5-4:第五溫度 傳感器;6-1:第六進(jìn)料通道板,6-2:第六加熱器,6-3:第六攪拌漿,6-4:第六溫度傳 感器,6-5: ili料口。
具體實(shí)施方式
為了更好的理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容,但本發(fā)明的內(nèi)容不 僅僅局限于下面的實(shí)施例。
下列實(shí)施例1 5中均采用n=6的方框形連續(xù)反應(yīng)器,超聲波裝置的變幅桿采用箱內(nèi)設(shè)置。
實(shí)施例1:
廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,它包括如下步驟
1) .取經(jīng)測(cè)定其中S含量為5. 8% (質(zhì)量)的廢鉛膏1000g, Na2C0:,210g連續(xù)加入廢鉛 膏中(Na離子與S離子的摩爾配比為2. 2:1);
2) .先按Na離子S離子為1. 3 : 1,取Na2C03 (其余的Na2C0:,分批次加入各反應(yīng)室); 將廢鉛膏、Na2C03與水一起在制漿槽中制成固液重量比S/L=3/4的流動(dòng)性漿料;
3) .在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室(或稱第1反應(yīng)槽)內(nèi)的下端部進(jìn) 入第1反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌;
然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室(或稱第2反應(yīng)槽)內(nèi)的下端部 進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌; 依此連續(xù)流動(dòng)完成反應(yīng)和出料;
最后從第5反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第6反應(yīng)室(或稱第6反應(yīng)槽)內(nèi)的下端部 進(jìn)入第6反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌,從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出。
所述的超聲波的工作波頻設(shè)置在25 80kHz,功率為4. 5kw/n 料漿。
所述的加熱為第1反應(yīng)室的溫度控制在40'C,第2、 3、 4反應(yīng)室的溫度控制在55'C, 第5、 6反應(yīng)室的溫度控制在60°C。
各反應(yīng)室(級(jí))的攪拌速度可以獨(dú)立調(diào)節(jié)控制,第1、 2、 6反應(yīng)室稍快些,在600轉(zhuǎn)/min, 第3、 4、 5反應(yīng)室的轉(zhuǎn)速在300轉(zhuǎn)/min。
所述的第1、 2反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為3min;第3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停 留時(shí)間為4min;第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為10rain。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子S離子為1. 3 : 1;第2、 3反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng) 性漿料中的Na離子S離子為1.5:1;第4反應(yīng)室至第6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離
子s離子為2.2: i;將碳酸鈉分批加入反應(yīng)室內(nèi)的料漿中。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=9;第2、 3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的PH=8; 第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=7. 8;從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料的pll控 制在7.2。用氫氧化鈉或者硫酸調(diào)節(jié)pH值,以下實(shí)施相同。
從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料可以分成兩股流, 一股去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成 品和液相去回收Na2S04;另一股作為由返混通道口 1-5返料回到第1反應(yīng)室以改善物流性質(zhì), 返料控制在出料口排出的料的1/3。
將從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品(固體物)取出并測(cè) 定S含量為0. 52% (質(zhì)量)。
如圖l、圖2、圖3所示,實(shí)現(xiàn)上述工藝的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫裝置,它包括連續(xù)反應(yīng)器和超聲波裝置;連續(xù)反應(yīng)器包括箱體、隔板、進(jìn)料通道板、箱蓋、加熱器、攪拌器、溫 度控制器,箱體內(nèi)的空腔由隔板9分隔成6個(gè)反應(yīng)室(或稱6個(gè)反應(yīng)槽);進(jìn)料通道板為U 形,每一個(gè)反應(yīng)室內(nèi)固定有一進(jìn)料通道板(第一進(jìn)料通道板l-l,第二進(jìn)料通道板2-1,第 三進(jìn)料通道板3-l,第四進(jìn)料通道板4-l,第五進(jìn)料通道板5-1,第六進(jìn)料通道板6-1);第 1反應(yīng)室1內(nèi)的第一進(jìn)料通道板1-1與箱體固定連接構(gòu)成第一進(jìn)料通道,第一進(jìn)料通道的上 端為進(jìn)料口,第一進(jìn)料通道的下端為出料口;其余進(jìn)料通道板分別固定與反應(yīng)室序號(hào)相鄰 的隔板上構(gòu)成進(jìn)料通道(如第二進(jìn)料通道板固定第1反應(yīng)室與第2反應(yīng)室相鄰的隔板上), 進(jìn)料通道的上端部的隔板上設(shè)有溢流口,溢流口為進(jìn)料通道的進(jìn)料口,進(jìn)料通道的下端為 出料口;第6個(gè)反應(yīng)室的箱體上端部設(shè)有出料口 6-5;每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)均設(shè)有加熱器、攪拌器 的攪拌漿、溫度控制器的溫度傳感器(第一加熱器卜2,第二加熱器2-2,第三加熱器3-2, 第四加熱器4-2,第五加熱器5-2,第六加熱器6-2;第一攪拌漿1-3,第二攪拌漿2-3,第 三攪拌漿3-3,第四攪拌漿4-3,第五攪拌漿5-3,第六攪拌漿6-3;第一溫度傳感器1-4, 第二溫度傳感器2-4,第三溫度傳感器3-4,第四溫度傳感器4-4,第五溫度傳感器5-4, 第六溫度傳感器6-4),箱蓋擱置在箱體上,加熱器、攪拌器、溫度控制器分別設(shè)在箱蓋上; 超聲波裝置的變幅桿裝在箱體內(nèi)或裝在箱蓋上。6個(gè)反應(yīng)室的排列方式是U形排列。 實(shí)施例2:
廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,它包括如下步驟
1) .取經(jīng)測(cè)定其中S含量為5.8% (質(zhì)量)的廢鉛膏1000g,連續(xù)向連續(xù)反應(yīng)器中加入 Na2C0:i200g (Na離子與S離子的摩爾配比為2. 07 : 1);
2) ,先按Na離子S離子為1. 4 : 1,取Na2C03 (其余的Na厶O:,分批次加入各反應(yīng)室); 將廢鉛膏和Na2C03與水一起在制漿槽中制成固液重量比S/L=0. 7的流動(dòng)性漿料;
3) .在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第1反應(yīng)室內(nèi)加熱、 攪拌;
然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌;
依此連續(xù)流動(dòng)完成反應(yīng)和出料;
最后從第5反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第6反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第6反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌,從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出。
所述的超聲波的工作波頻設(shè)置在60kHz,功率為5kw/mS料漿。
所述的加熱為第1反應(yīng)室的溫度控制在4(TC,第2、 3、 4反應(yīng)室的溫度控制在6(TC, 第5、 6反應(yīng)室的溫度控制在60°C 。
各反應(yīng)室(級(jí))的攪拌速度可以獨(dú)立調(diào)節(jié)控制,第l、 2、 6反應(yīng)室稍快些,在1000轉(zhuǎn) /min,第3、 4、 5反應(yīng)室的轉(zhuǎn)速在700轉(zhuǎn)/min。
所述的第l、 2反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為8min;第3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停 留時(shí)間為10min;第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為10rain。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子S離子為1.4 : 1;第2、 3反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子S離子為1. 9 : 1;第4、 5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子S離 子為2. 1 : 1 (實(shí)施例中第6室的Na:S值與最初配料的Na:S比值不一致,稍有增加,則是由于pH值調(diào) 整過(guò)程產(chǎn)生的結(jié)果)。將碳酸鈉分批加入各反應(yīng)室內(nèi)的料漿中。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH-9;第2、 3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的p^8; 第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH^.8;從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料的pH控 制在7.2。
從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料可以分成兩股流, 一股去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成 品和液相去回收Na2S04;另一股作為返料回到第2反應(yīng)室以改善物流性質(zhì),返料控制在出料 口排出的料的1/3。
取出從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料,過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品測(cè)定其中S含量 為0.552% (質(zhì)量)。
實(shí)現(xiàn)上述工藝的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫裝置與實(shí)施例1相同。 實(shí)施例3:
廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,它包括如下步驟
1) .取經(jīng)測(cè)定其中S含量為5.8% (質(zhì)量)的廢鉛膏1000g,連續(xù)向連續(xù)反應(yīng)器中加入 Na線180g (Na離子與S離子的摩爾配比為1. 87 : 1);
2) .先按Na離子S離子為1. 3 : 1,取Nam (其余的^20)3分批次加入各反應(yīng)室); 將廢鉛膏和Na,CO.,與水一起在制漿槽中制成固液重量比S/L=2/3的流動(dòng)性漿料;
3) .在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第1反應(yīng)室內(nèi)加熱、 慌勝.
然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌;
依此連續(xù)流動(dòng)完成反應(yīng)和出料;
最后從第5反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第6反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第6反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌,從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出。
所述的超聲波的工作波頻設(shè)置在80kHz,功率為6kw/i^料漿。
所述的加熱為第1反應(yīng)室的溫度控制在3(TC,第2、 3、 4反應(yīng)室的溫度控制在55'C, 第5、 6反應(yīng)室的溫度控制在6CTC。
各反應(yīng)室(級(jí))的攪拌速度可以獨(dú)立調(diào)節(jié)控制,第1、 2、 6反應(yīng)室稍快些,在800轉(zhuǎn)/min, 第3、 4、 5反應(yīng)室的轉(zhuǎn)速在600轉(zhuǎn)/min。
所述的第l、 2反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為4min;第3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停 留時(shí)間為5min;第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為14min。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性槳料中的Na離子S離子為1. 3 : 1;第2、 3反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng) 性漿料中的Na離子S離子為1.5 : 1;第4、 5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子S離 子為1.9 : 1。[注意調(diào)節(jié)pH值后此處升高(從1.87: 1升高到1.9: 1),與最初配料中Na:S 值不是一致的。]
11所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=10;第2、 3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=8; 第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH:7.8;從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料的pH控 制在7.2。
從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料可以分成兩股流, 一股去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成 品和液相去回收N&S04;另一股作為返料回到第3反應(yīng)室以改善物流性質(zhì),返料控制在出料 口排出的料的2/3。
取出過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品測(cè)定其中S含量為0. 9% (質(zhì)量)。
實(shí)現(xiàn)上述工藝的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫裝置與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例4:
廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,它包括如下步驟
1) .取經(jīng)測(cè)定其中S含量為5.8% (質(zhì)量)的廢鉛膏1000g,加入Na2C03l90g (Na離子 與S離子的摩爾配比為1.95 : 1);
2) .先按Na離子S離子為1. 2 : 1,取Na2C03 (其余的化2(:03分批次加入各反應(yīng)室); 將廢鉛膏和Na2C03與水一起在制漿槽中制成固液重量比S/L=0. 75的流動(dòng)性漿料;
3) .在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第1反應(yīng)室內(nèi)加熱、 攪拌;
然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌;
依此連續(xù)流動(dòng)完成反應(yīng)和出料;
最后從第5反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第6反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第6反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌,從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出。
所述的超聲波的工作波頻設(shè)置在30kHz,功率為5. 5kw/m3料漿。
所述的加熱為第1反應(yīng)室的溫度控制在3(TC,第2、 3、 4反應(yīng)室的溫度控制在55。C, 第5、 6反應(yīng)室的溫度控制在75'C。
各反應(yīng)室(級(jí))的攪拌速度可以獨(dú)立調(diào)節(jié)控制,第1、2、6反應(yīng)室稍快些,在600轉(zhuǎn)/min, 第3、 4、 5反應(yīng)室的轉(zhuǎn)速在300轉(zhuǎn)/min。
所述的第l、 2反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為3min;第3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停 留時(shí)間為4min;第5 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為10min。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子S離子為1.2 : 1;第2、 3、 4反應(yīng)室內(nèi) 流動(dòng)性漿料中的Na離子S離子為1. 7 : 1;第4反應(yīng)室至第6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na 離子S離子為2. 0 : 1 (實(shí)施例中第6室的Na:S值與最初配料的Na:S比值不一致,稍有增 加,則是由于pH值調(diào)整過(guò)程產(chǎn)生的結(jié)果)。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH41;第2、3反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH-7. 5 8;第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的p^7.8;從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料的pH 控制在7. 2。
從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料可以分成兩股流, 一股去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成
12品和液相去回收Na2Sa,;另一股作為返料回到第4反應(yīng)室以改善物流性質(zhì),返料控制在出 料口排出的料的2/3。
取出從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料,過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品測(cè)定其中S含量 為0.663% (質(zhì)量)。
實(shí)現(xiàn)上述工藝的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫裝置與實(shí)施例1相同。 實(shí)施例5:
廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,它包括如下步驟
1) 取經(jīng)測(cè)定其中S含量為5.8% (質(zhì)量)的廢鉛膏l(xiāng)OOOg,加入(NH4)mi85g[(亂 離子與S離子的摩爾配比為2. 1 : 1];
2) 先按Na離子:(麗4)2離子為1. 4 : 1,取(NH4)2C0:!(其余的(NH4)20):,分批次加入各反 應(yīng)室);將廢鉛膏和(NHJ2C0:,與水一起在制漿槽中制成固液重量比S/L=0. 66的流動(dòng)性漿料;
3) .在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第1反應(yīng)室內(nèi)加熱、 攪拌;
然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌;
依此連續(xù)流動(dòng)完成反應(yīng)和出料;
最后從第5反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第6反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第6反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌,從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出。
所述的超聲波的工作波頻設(shè)置在25kHz,功率為7kw/mS料漿。
所述的加熱為第1反應(yīng)室的溫度控制在40'C,第2、 3、 4反應(yīng)室的溫度控制在55'C, 第5、 6反應(yīng)室的溫度控制在60。C。
各反應(yīng)室(級(jí))的攪拌速度可以獨(dú)立調(diào)節(jié)控制,第1、 2、 6反應(yīng)室稍快些,在600轉(zhuǎn)/min, 第3、 4、 5反應(yīng)室的轉(zhuǎn)速在300轉(zhuǎn)/min。
所述的第1、 2反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為6min;第3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停 留時(shí)間為6min;第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為10niin。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的(NH4)2離子S離子為1.4 : 1;第2、 3反應(yīng)室內(nèi) 流動(dòng)性漿料中的(NH4)2離子S離子為1.9:1;第4反應(yīng)室至第6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中 的(NHJ2離子S離子為2.15 : 1(實(shí)施例中第6室的Na:S值與最初配料的Na:S比值不一 致,稍有增加,則是由于PH值調(diào)整過(guò)程產(chǎn)生的結(jié)果)。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的PH=11;第2、 3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=8; 第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的p^7.8;從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料的pH控 制在7.2。
從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料可以分成兩股流, 一股去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成 品和液相去回收Na2S04;另一股作為返料回到第5反應(yīng)室以改善物流性質(zhì),返料控制在出 料口排出的料的1/3。
取出從第6反應(yīng)室的上端部出料口排出的料,過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品測(cè)定其中S含量為0. 54% (質(zhì)量)。
實(shí)現(xiàn)上述工藝的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫裝置與實(shí)施例1相同。 實(shí)施例6(n為3,外形是長(zhǎng)方形的反應(yīng)器,為直形排列) 廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,它包括如下步驟
1) .脫硫劑選用碳酸鈉,按脫硫劑中的Na離子與廢鉛膏中的S離子的摩爾配比為1.9 : 1,選取脫硫劑和廢鉛膏;
2) .先按Na離子S離子為1. 2 : 1,取Na2C03 (其余的Na2C0:,分批次加入各反應(yīng)室); 選取脫硫劑;將廢鉛膏和脫硫劑與水一起在制漿槽中制成固液重量比S/L=0. 60的流動(dòng)性漿 料;
3).在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第1反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌;
然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌;
最后從第2反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第3反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第3反應(yīng)室內(nèi)加
熱、攪拌,從第3反應(yīng)室的上端部出料口排出。
所述的超聲波的工作波頻設(shè)置在40kHz,功率為6. 5kw/m3料漿。
所述的加熱為第1反應(yīng)室的溫度控制在30'C,第2、 3反應(yīng)室的溫度控制在55'C。
所述的第l、 2反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為3min;第3反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)
間為4min。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子S離子為1. 2 : 1;第2、 3反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng) 性漿料中的Na離子S離子為1. 9 : 1。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=9;第2、 3反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=7. 5; 從第3反應(yīng)室的上端部出料口排出的料的PH控制在7. 2。
從第3反應(yīng)室的上端部出料口排出的料去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品和液相去回收 Na2S04。
實(shí)施例7 (n為5):
廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,它包括如下步驟-
1) .脫硫劑選用碳酸銨,按脫硫劑中的(NH4)2離子與廢鉛膏中的S離子的摩爾配比為 2.2 : 1,選取脫硫劑和廢鉛膏;
2) .先按Na離子:(NH》2離子為1. 5 : 1,取(冊(cè)4)20)3 (其余的(NH4)20)3分批次加入各反 應(yīng)室);將廢鉛膏和脫硫劑與水一起在制槳槽中制成固液重量比S/L=0. 68的流動(dòng)性槳料;
3) .在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第1反應(yīng)室內(nèi)加熱、 攪拌;
然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌;
依此連續(xù)流動(dòng)完成反應(yīng)和出料;
14最后從第4反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第5反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第5反應(yīng)室內(nèi)加 熱、攪拌,從第5反應(yīng)室的上端部出料口排出。
所述的超聲波的工作波頻設(shè)置在50kHz,功率為5. 5kw/i^料漿。
所述的加熱為第1反應(yīng)室的溫度控制在40'C,第2、 3、 4反應(yīng)室的溫度控制在75'C, 第5反應(yīng)室的溫度控制在75°C。
所述的第1、 2反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為8min;第3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停 留時(shí)間為10min;第5反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為15min。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的(NH丄離子S離子為1. 5 : 1;第2、 3反應(yīng)室內(nèi) 流動(dòng)性漿料中的(NH》2離子S離子為1.9 : 1;第4反應(yīng)室至第5反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中
的(NH丄離子:s離子為2.2 : i。
所述的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=9;第2、 3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=8; 第5反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=7. 8;從第5反應(yīng)室的上端部出料口排出的料的PH控制在 7. 2。
從第5反應(yīng)室的上端部出料口排出的料去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品和液相去回收
Na孤。
本發(fā)明所列舉的各原料都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,以及各原料的上下限取值、區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本 發(fā)明,本發(fā)明的工藝參數(shù)(如時(shí)間、轉(zhuǎn)速、溫度、頻率、pH值、n值等)的上下限取值以及 區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,在此不一一列舉實(shí)施例。
1權(quán)利要求
1. 廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于它包括如下步驟1). 脫硫劑選用碳酸鈉或碳酸銨,按脫硫劑中的Na離子或(NH4)2離子與廢鉛膏中的S離子的摩爾配比為1.2~2.2∶1,選取脫硫劑和廢鉛膏,備用;2). 將廢鉛膏和脫硫劑與水一起在制漿槽中制成固液重量比S/L=3/5~4/5的流動(dòng)性漿料;3). 在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第1反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌;然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌;依此連續(xù)流動(dòng)完成反應(yīng)和出料;最后從第(n-1)反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第n反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第n反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌,從第n反應(yīng)室的上端部出料口排出;所述的n為3~12。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于所述的超聲波的工作 波頻設(shè)置在25 80kHz,功率為4 7kw/m3料漿。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于所述的攪拌的轉(zhuǎn)速為 300 1000轉(zhuǎn)/min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于所述的n為6;所述 的加熱為第1反應(yīng)室的溫度控制在30 4(TC,第2、 3、 4反應(yīng)室的溫度控制在55 75t:, 第5、 6反應(yīng)室的溫度控制在60 75'C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于所述的n為6;所述 的第l、 2反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為3 8min;第3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間 為4 10min;第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料停留時(shí)間為10 15min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于所述的n為6;所述 的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子或(NH丄離子S離子為1. 2 1. 5:1,第2、 3反 應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子或(NH4)2離子S離子為1.3 1.9 : 1,第4反應(yīng)室至第6反 應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的Na離子或(NH》2離子S離子為1. 7 2. 2 : 1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于所述的n為6;所述 的第1反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=8 ll;第2、 3、 4反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=7. 5 8; 第5、 6反應(yīng)室內(nèi)流動(dòng)性漿料中的pH=7.2 7.8;從第n反應(yīng)室的上端部出料口排出的料的 pH控制在7 7. 2。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于從第n反應(yīng)室的上端 部出料口排出的料分成兩股流, 一股去過(guò)濾為脫硫后的鉛膏成品和液相去回收Na2S04;另一 股作為返料回到第l、 2、 3……或(n-1)反應(yīng)室以改善物流性質(zhì),返料控制在n室出料口排 出的料的1/3 2/3。
9. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的工藝的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫裝置,其特征在于它包括連續(xù)反 應(yīng)器和超聲波裝置;連續(xù)反應(yīng)器包括箱體、隔板、進(jìn)料通道板、箱蓋、加熱器、攪拌器、溫 度控制器,箱體內(nèi)的空腔由隔板分隔成n個(gè)反應(yīng)室,所述的n為3 12;進(jìn)料通道板為U形, 每一個(gè)反應(yīng)室內(nèi)固定有一進(jìn)料通道板;第1反應(yīng)室內(nèi)的第一進(jìn)料通道板與箱體固定連接構(gòu)成 第一進(jìn)料通道,第一進(jìn)料通道的上端為進(jìn)料口,第一進(jìn)料通道的下端為出料口;其余進(jìn)料通 道板分別固定在與反應(yīng)室序號(hào)相鄰的隔板上構(gòu)成進(jìn)料通道,進(jìn)料通道的上端部的隔板上設(shè)有 溢流口,溢流口為進(jìn)料通道的進(jìn)料口,進(jìn)料通道的下端為出料口;第n個(gè)反應(yīng)室的箱體上端 部設(shè)有出料口;每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)均設(shè)有加熱器、攪拌器的攪拌漿、溫度控制器的溫度傳感器, 箱蓋同定在箱體上,加熱器、攪拌器、溫度控制器分別設(shè)在箱蓋上;超聲波裝置的變幅桿裝 在箱體內(nèi)或裝在箱蓋上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫裝置,其特征在于n個(gè)反應(yīng)室的排列 方式是U形排列、直形排列或同心圓環(huán)間隔排列方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及廢鉛膏脫硫工藝及其裝置。廢鉛膏連續(xù)超聲脫硫工藝,其特征在于它包括如下步驟1)脫硫劑選用碳酸鈉或碳酸銨,按脫硫劑中的Na離子或(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>離子與廢鉛膏中的S離子的摩爾配比為1.2~2.2∶1,選取脫硫劑和廢鉛膏;2)將廢鉛膏和脫硫劑與水一起在制漿槽中制成固液重量比S/L=3/5~4/5的流動(dòng)性漿料;3)在超聲波的條件下,將流動(dòng)性漿料由第1反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第1反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌;然后從第1反應(yīng)室的上端部溢流口排出,由第2反應(yīng)室內(nèi)的下端部進(jìn)入第2反應(yīng)室內(nèi)加熱、攪拌;依此連續(xù)流動(dòng)完成反應(yīng)和出料;最后從第n反應(yīng)室的上端部出料口排出;所述的n為3~12。該工藝具有成本低、占地面積小、生產(chǎn)連續(xù)、效率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/48GK101518711SQ20091006141
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者張林鋒, 李志保, 李文歆, 熊祥祖, 威 王, 魏世轅 申請(qǐng)人:武漢工程大學(xué)