一种三效蒸发废酸处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及废酸处理装置的技术领域，更具体的说是涉及一种三效蒸发废酸处理系统。


背景技术：

2.废酸，又称废硫酸，在钢铁工业、金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用酸液进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的废酸液，而目前处理废酸液的方式有石灰中和和蒸发浓缩两种，其中石灰中和法需消耗大量的石灰，并产生大量的含水率99％的泥渣需干化处理，该方法处理成本也都较高，且废酸液中的有用资源未能回收利用，而蒸发浓缩法是通过将废酸液通入蒸发浓缩罐内一级一级处理，但是目前的蒸发浓缩罐处理效率低，处理后的酸液浓度不高，还存有多种杂质，因此难以满足需求。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种三效蒸发废酸处理系统，提高了废酸液的过滤、蒸发以及浓缩。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
5.一种三效蒸发废酸处理系统，包括一级蒸发罐、二级蒸发罐、三级蒸发罐、冷凝器、水箱以及收集箱，所述一级蒸发罐、二级蒸发罐以及三级蒸发罐上均设有蒸汽进管，所述一级蒸发罐上设有废酸进管，所述一级蒸发罐、二级蒸发罐以及三级蒸发罐之间均设有废酸处理管，所述一级蒸发罐、二级蒸发罐以及三级蒸发罐上均设有与冷凝器相通的冷凝管，所述冷凝器与水箱之间设有水汽回收管，所述三级蒸发罐与收集箱之间设有酸液回收管；
6.所述一级蒸发罐内设有一级反应组件，所述一级反应组件用于提高废酸与热蒸汽混合时间，所述二级蒸发罐内设有搅拌组件，所述搅拌组件用于增大一级蒸发罐处理后的废酸与热蒸汽的接触面积，所述三级蒸发罐内设有二级反应组件，所述二级反应组件用于提高二级蒸发罐处理后的废酸与热蒸汽的混合时间。
7.进一步的，所述一级蒸发罐的底部水平设有第一阻隔板，所述第一阻隔板与一级蒸发罐底部之间形成第一蒸汽腔，所述一级蒸发罐上的蒸汽进管与第一蒸汽腔连通，所述一级反应组件包括若干根竖直设置的气柱，所述气柱底端穿过第一阻隔板与第一蒸汽腔相通，位于气柱内的第一阻隔板上设有第一气头，所述第一气头与第一蒸汽腔相通，所述气柱的侧壁上设有若干个气孔。
8.进一步的，所述二级蒸发罐的底部水平设有第二阻隔板，所述第二阻隔板与二级蒸发罐底部之间形成第二蒸汽腔，所述二级蒸发罐上的蒸汽进管与第二蒸汽腔连通，所述搅拌组件包括搅拌棒、搅拌叶片以及第一动力源，所述搅拌棒的一端竖直穿过第二阻隔板以及第二蒸汽腔底部与第一动力源连接，所述搅拌叶片绕设在位于第二阻隔板上方的搅拌棒上，所述第二阻隔板上设有与第二蒸汽腔相通的第二气头，所述第一动力源驱动搅拌棒转动以使搅拌叶片搅拌二级蒸发罐内的废酸和热蒸汽。
174、废酸腔；175、液位孔；176、过滤孔；177、推头；178、第二动力源。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
25.目前的蒸发浓缩罐处理效率低，处理后的酸液浓度不高，还存有多种杂质，难以满足需求，因此本实用新型设计这种三效蒸发废酸处理系统，具体结构如图1所示，包括一级蒸发罐1、二级蒸发罐2、三级蒸发罐3、冷凝器4、水箱5 以及收集箱6，一级蒸发罐1、二级蒸发罐2以及三级蒸发罐3上均设有蒸汽进管7，一级蒸发罐1上设有废酸进管8，一级蒸发罐1、二级蒸发罐2以及三级蒸发罐3之间均设有废酸处理管9，一级蒸发罐1、二级蒸发罐2以及三级蒸发罐3上均设有与冷凝器4相通的冷凝管10，冷凝器4与水箱5之间设有水汽回收管11，三级蒸发罐3与收集箱6之间设有酸液回收管12，以上为现有的三效蒸发废酸处理装置比不可少的结构，通过三步蒸发步骤以使对废酸进行蒸发浓缩，提取废酸中的高浓度酸液进行循环利用。
26.如图1所示，一级蒸发罐1内设有一级反应组件13，一级反应组件13用于提高废酸与热蒸汽混合时间，二级蒸发罐2内设有搅拌组件14，搅拌组件14用于增大一级蒸发罐1处理后的废酸与热蒸汽的接触面积，三级蒸发罐3内设有二级反应组件15，二级反应组件15用于提高二级蒸发罐2处理后的废酸与热蒸汽的混合时间，一级反应组件13、搅拌组件14以及二级反应组件15的目的均是为了提高废酸的处理效率。
27.如图2所示，一级蒸发罐1的底部水平设有第一阻隔板101，第一阻隔板 101与一级蒸发罐1底部之间形成第一蒸汽腔102，一级蒸发罐1上的蒸汽进管 7与第一蒸汽腔102连通，一级反应组件13包括若干根竖直设置的气柱131(气柱131由上至下贯通)，气柱131底端穿过第一阻隔板101，气柱131与第一蒸汽腔102相通，位于气柱131内的第一阻隔板101上设有第一气头132，第一气头132与第一蒸汽腔102相通，气柱131的侧壁上设有若干个气孔133，气柱 131上的气孔133是水平的，其有益的效果为：若干根气柱131的侧壁上设有气孔133，通过气孔133和第一气头132的配合，使得热蒸汽能够通过气柱131向一级蒸发罐1内流动，增大了废酸与热蒸汽的接触面积，以实现废酸中的硫酸铁分解成硫酸亚铁。
28.如图3所示，二级蒸发罐2的底部水平设有第二阻隔板201，第二阻隔板 201与二级蒸发罐2底部之间形成第二蒸汽腔202，二级蒸发罐2上的蒸汽进管 7与第二蒸汽腔202连通，搅拌组件14包括搅拌棒141、搅拌叶片142以及第一动力源143(电机)，搅拌棒141的底端竖直穿过第二阻隔板201以及第二蒸汽腔202底部与第一动力源143(电机)连接(搅拌棒141与第二阻隔板201之间通过转动轴承连接，搅拌棒141与第二蒸汽腔202底部之间通过转动轴承连接)，搅拌叶片142绕设在位于第二阻隔板201上方的搅拌棒141上，搅拌叶片142为螺旋叶片(搅拌叶片142上设有若干个用于提高与废酸接触面积的突块145，本实用新型中的凸块为三角块，其目的是搅拌叶片142转动时突块145 能够加大搅拌的力度，使得废酸与热蒸汽混合更充分)，第二阻隔板201上设有与第二蒸汽腔202相通的第二气头144，第一动力源143(电机)驱动搅拌棒 141转动以使搅拌叶片142搅拌二级蒸发罐2内的废酸和热蒸汽，
搅拌棒141转动时搅拌叶片142也跟随转动，此时二级蒸发罐2内的废酸会形成漩涡，热蒸汽在漩涡中与废酸接触时间更长，提高了废酸的处理效率。
29.如图4所示，三级蒸发罐3的底部水平设有第三阻隔板301，第三阻隔板 301与三级蒸发罐3底部之间形成第三蒸发腔302，三级蒸发罐3上的蒸汽进管 7与第三蒸汽腔连通，二级反应组件15包括汽罩151以及蒸发座152，蒸发座 152竖直设置在第三阻隔板301上(蒸发座152底部设有竖直的立柱，立柱内设有与第三气头154相通的蒸汽通道155，第三气头154将热蒸汽从立柱内的蒸汽通道155输送至蒸发座152内的废酸中)，蒸发座152上设有废酸槽153(废酸槽153呈碗状，则热蒸汽从底部向上以及两侧扩散，提高了热蒸汽与废液的接触时间和接触面积，提高了混合效率，即提高了废酸的处理效率)，第三阻隔板301上设有与第三蒸汽腔相通的第三气头154，汽罩151罩设在蒸发座152上，汽罩151的上表面设有若干个通孔156(如同一个蒸笼，其目的是使得蒸发座 152内的废酸与汽罩151内的热蒸汽接触时间更长)，汽罩151的底部一侧还设有出液孔157，三级蒸发罐3上的废酸处理管9穿过汽罩151内且延伸至蒸发座152上方。
30.如图5所示，废酸进管8上还设有预热箱16，预热箱16内设有加热器161 (加热器161为普通的电热丝或者其他加热器161均可)，加热器161用于加热箱体内的废酸，废酸在未进入一级蒸发罐1内先进行初步的加热，加热一定温度后再输入一级蒸发罐1内与热蒸汽混合蒸发浓缩，由于工业酸洗后的废酸溶液中还存在金属颗粒或金属屑，为了过滤金属颗粒和金属屑，在废酸进管8 上设有用于过滤废酸中固体杂质的空心过滤球162，流入废酸至预热箱16内的废酸进管8端处设有空心过滤球162，且该空心过滤球162是位于预热箱16内的，空心过滤球162的表面上开设有多个过滤圆孔。
31.如图6所示，一级蒸发罐1与二级蒸发罐2之间的废酸处理管9上设有沉淀箱17，沉淀箱17内水平设有过滤板171，过滤板171底部与沉淀箱17底面之间设有竖直的挡板172，挡板172与过滤板171以及沉淀箱17壁三者构成废渣腔173和废酸腔174，挡板172的上部分设有液位孔175，过滤板171上设有多个过滤孔176，沉淀箱17内还设有清理组件，清理组件包括推头177以及第二动力源178(气缸)，第二动力源178(气缸)用于驱动推头177以使推头177 将沉淀物推至废渣腔173上的过滤板171上，沉淀原理：热蒸汽与废酸接触后会由于温度升高将废酸中的硫酸铁分解为硫酸亚铁，硫酸亚铁呈悬浮沉淀状，硫酸亚铁随着废液充入沉淀箱17内后，硫酸亚铁堆积在过滤板171上，甚至会堵住过滤板171上的过滤孔176，此时推头177动作将过滤板171上的沉淀物向废渣腔173上方的过滤板171一侧推动，清理完毕后，废酸溶液继续输入会将部分铲松动的废渣冲入废渣腔173内，部分废液从清理后的过滤板171流入废酸腔174内，在通过废酸处理管9流入二级蒸发罐2内进一步处理。
32.工作原理：首先废酸通过废酸进管8上的空心过滤球162进行颗粒杂质的过滤，过滤后的废酸进入预热箱16中进行预热至一定温度，再通过废酸进管8 进入一级蒸发罐1内，通过气柱131上的气孔133输出的热蒸汽与废酸进行混合，部分水蒸气上升通过冷凝管10进入冷凝器4内，冷凝后形成液态水回收至水箱5内，热蒸汽与废酸接触后会由于温度升高将废酸中的硫酸铁分解为硫酸亚铁，硫酸亚铁呈悬浮沉淀状，硫酸亚铁随着废液充入沉淀箱17内后，硫酸亚铁堆积在过滤板171上，甚至会堵住过滤板171上的过滤孔176，此时推头177 动作将过滤板171上的沉淀物向废渣腔173上方的过滤板171一侧推动，清理完毕后，废酸溶液继续输入会将部分铲松动的废渣冲入废渣腔173内，部分废液从清理后的过滤板171流入
废酸腔174内，在通过废酸处理管9流入二级蒸发罐2内进一步处理；
33.其次，二级蒸发罐2内的搅拌棒141转动时搅拌叶片142也跟随转动，此时二级蒸发罐2内的废酸会形成漩涡，热蒸汽在漩涡中与废酸混合，进一步蒸发处理，部分水蒸气上升通过冷凝管10进入冷凝器4内，冷凝后形成液态水回收至水箱5内；
34.最后，废液输送至汽罩151内的废酸槽153内，通过蒸笼式的处理以使废酸进一步蒸发浓缩，废酸槽153满出的酸液经过汽罩151一侧的出液孔157流出至收集箱6内，而部分水蒸气上升通过冷凝管10进入冷凝器4内，冷凝后形成液态水回收至水箱5内。
35.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。