一种氧化石墨烯废酸废水处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及废水处理领域，具体涉及一种氧化石墨烯废酸废水处理装置。


背景技术：

2.目前氧化石墨烯的制备工艺主要采用改进的hummers法，通常以高锰酸钾为强氧化剂，以硫酸插层，氧化完成后对反应体系进行压滤，产生大量的稀硫酸，滤液中硫酸含量约30％～59％(wt％)，含锰离子约0.2％～2％(wt％)，含钾离子约0.2％～2％(wt％)。此外氧化石墨滤饼还会通过质量分数0.5-2%的稀盐酸进行多次洗涤，产生大量的废水。不仅环境污染严重，且给企业带来巨大的环保成本。
3.目前很多企业也都对废酸进行回收再利用，用于生产硫酸钙、硫酸镁、硫酸钡等，但所用的生产装置均是一般的反应釜，一次将碳酸钙、碳酸钡等加入至废酸中，这样不仅会导致反应不彻底，转化率低的问题，还会因为碳酸钡在水中极易沉于底部，即使在搅拌状态下也会出现碳酸钡局部浓度过高的问题，由于碳酸钡与硫酸反应的瞬间会形成碱性点，在碱性区域废酸中的mn
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会迅速以棕色化合物的形式析出，吸附在生成的硫酸钡上，导致产品纯度低、白度低。因此，亟需找到一种可以高效处理废酸废水的装置。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种氧化石墨烯废酸废水处理装置。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，包括
6.打浆罐，其上部设置有废水进料口和粉料进料口，打浆罐下部设置有出料口；
7.废酸罐，用于存储氧化石墨烯生产过程中产生的废酸；
8.第一反应釜，其上部设置有进料管及与进料管相邻的进料喷头，进料管通过第一管道连通至打浆罐的出料口，进料喷头通过第二管道与废酸罐相连通，所述进料喷头呈倾斜状设置且喷头方向朝向进料管的管口，第一反应釜下部设置有出料口；
9.第一压滤机，其输入端通过第三管道连通至第一反应釜的出料口；
10.第二反应釜，其上部连通至第一压滤机的输出端，第二反应釜上部设置有进料口，下部设置有出料口；
11.第二压滤机，其输入端通过第四管道连通至第二反应釜的出料口。
12.进一步的，所述废水进料口连通至氧化石墨烯生产过程中产生的洗涤废水。
13.进一步的，所述第一管道上设置有蠕动泵，用于将打浆罐内的物料输送至第一反应釜。
14.进一步的，所述第二管道上设置有隔膜泵，用于将废酸罐内的物料输送至第一反应釜。
15.进一步的，所述第三管道上设置有蠕动泵，用于将第一反应釜内的物料输送至第
一压滤机。
16.更进一步的，所述第三管道上设置有一号取样口，一号取样口上设有开关阀。
17.进一步的，所述第四管道上设置有蠕动泵，用于第二反应釜内的物料输送至第二压滤机。
18.更进一步的，所述第四管道上设置有二号取样口，二号取样口上设有开关阀。
19.进一步的，所述打浆罐、第一反应釜、第二反应釜内均安装有搅拌机构。
20.更进一步的，所述搅拌机构采用搅拌桨。
21.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过依次设置的打浆罐、第一反应釜、第一压滤机、第二反应釜、第二压滤机、相互之间的连接关系以及设置在第一反应釜内的进料喷头结构，使得碳酸钡和硫酸在投料过程中就以极小单元的形式混合均匀，使二者充分接触，提高反应效率，提高转化率。同时避免了因碳酸钡在废酸中局部浓度过高的而产生的碱性点，进而避免了mn
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的析出，使得制得的产品纯度高、白度高。
附图说明
22.图1是本实用新型的结构示意图；
23.图中：1.打浆罐，11.废水进料口，12.粉料进料口，2.废酸罐，3.第一反应釜，31.进料管，32.进料喷头，4.第一压滤机，5.第二反应釜，6.第二压滤机，7.第一管道，8.第二管道，81.隔膜泵，9.第三管道，91.一号取样口，92.二号取样口，10.第四管道。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
25.如图1所示，本实施例的氧化石墨烯废酸废水处理装置，包括：
26.打浆罐1，其上部设置有废水进料口11和粉料进料口12，打浆罐1下部设置有出料口；废水进料口11连通至氧化石墨烯生产过程中产生的洗涤废水，用于将洗涤废水输送至打浆罐1内用作原料，粉料进料口12用于将原料碳酸钡输送至打浆罐1内来制备碳酸钡浆；
27.废酸罐2，用于存储氧化石墨烯生产过程中产生的废酸；
28.第一反应釜3，其上部设置有进料管31及与进料管31相邻的进料喷头32，进料管31通过第一管道7连通至打浆罐1的出料口，进料喷头32通过第二管道8与废酸罐2相连通，所述进料喷头32呈倾斜状设置且喷头方向朝向进料管31的管口，第一反应釜3下部设置有出料口；第一管道7上设置有蠕动泵，用于将打浆罐1内的物料输送至第一反应釜3，第二管道8上设置有隔膜泵81，用于将废酸罐2内的物料输送至第一反应釜3；此时在第一反应釜3内将废酸喷雾喷至由进料管31管口处流出的碳酸钡浆上，实现硫酸与碳酸钡浆的反应；
29.第一压滤机4，其输入端通过第三管道9连通至第一反应釜3的出料口；第三管道9上设置有蠕动泵，用于将第一反应釜3内的物料输送至第一压滤机4；第三管道9上还设置有一号取样口91，用于快速取样以便检测第一反应釜3内物料的ph，一号取样口91上设有开关阀；
30.第二反应釜5，其上部连通至第一压滤机4的输出端，第二反应釜5上部设置有进料口，用于投放ph调节剂及高锰酸钾等物料，下部设置有出料口；
31.第二压滤机6，其输入端通过第四管道10连通至第二反应釜5的出料口，第四管道10上设置有蠕动泵，用于第二反应釜5内的物料输送至第二压滤机6；第四管道10上还设置有二号取样口92，用于快速取样以便检测第二反应釜5内的反应情况，二号取样口92上设有开关阀。
32.打浆罐1、第一反应釜3、第二反应釜5内均安装有搅拌桨，用于反应过程中保持物料的均匀性。
33.本实施例工作时，将氧化石墨烯生产过程中产生的洗涤废水及碳酸钡粉料分别打进打浆罐，开启搅拌桨使碳酸钡粉体均匀的分散在废水中，制成碳酸钡浆；碳酸钡浆经进料管31滴加到第一反应釜内，此时废酸罐内的废硫酸经进料喷头32喷淋至由进料管管口处流出的碳酸钡浆上，并在搅拌下完成硫酸与碳酸钡的反应，反应后的混合液经第一压滤机过滤得硫酸钡产品，滤液则进入第二反应釜，通过第二反应釜的进料口投放ph调节剂后将体系调至适宜ph，再由进料口投放高锰酸钾使之与滤液进行除锰反应，反应后的混合液再经第二压滤机过滤实现固液分离，收集滤饼得二氧化锰产品，滤液则输送至废水处理系统。本实用新型的装置同时避免了因碳酸钡在废酸中局部浓度过高的而产生的碱性点，进而避免了mn
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的析出，使得制得的产品纯度高、白度高。


技术特征：
1.一种氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，包括打浆罐（1），其上部设置有废水进料口（11）和粉料进料口（12），打浆罐（1）下部设置有出料口；废酸罐（2），用于存储氧化石墨烯生产过程中产生的废酸；第一反应釜（3），其上部设置有进料管（31）及与进料管（31）相邻的进料喷头（32），进料管（31）通过第一管道（7）连通至打浆罐（1）的出料口，进料喷头（32）通过第二管道（8）与废酸罐（2）相连通，所述进料喷头（32）呈倾斜状设置且喷头方向朝向进料管（31）的管口，第一反应釜（3）下部设置有出料口；第一压滤机（4），其输入端通过第三管道（9）连通至第一反应釜（3）的出料口；第二反应釜（5），其上部连通至第一压滤机（4）的输出端，第二反应釜（5）上部设置有进料口，下部设置有出料口；第二压滤机（6），其输入端通过第四管道（10）连通至第二反应釜（5）的出料口。2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，所述废水进料口（11）连通至氧化石墨烯生产过程中产生的洗涤废水。3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，所述第一管道（7）上设置有蠕动泵，用于将打浆罐（1）内的物料输送至第一反应釜（3）。4.根据权利要求1所述的氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，所述第二管道（8）上设置有隔膜泵（81），用于将废酸罐（2）内的物料输送至第一反应釜（3）。5.根据权利要求1所述的氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，所述第三管道（9）上设置有蠕动泵，用于将第一反应釜（3）内的物料输送至第一压滤机（4）。6.根据权利要求1或5所述的氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，所述第三管道（9）上设置有一号取样口（91），一号取样口（91）上设有开关阀。7.根据权利要求1所述的氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，所述第四管道（10）上设置有蠕动泵，用于第二反应釜（5）内的物料输送至第二压滤机（6）。8.根据权利要求1或7所述的氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，所述第四管道（10）上设置有二号取样口（92），二号取样口（92）上设有开关阀。9.根据权利要求1所述的氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，所述打浆罐（1）、第一反应釜（3）、第二反应釜（5）内均安装有搅拌机构。10.根据权利要求9所述的氧化石墨烯废酸废水处理装置，其特征在于，所述搅拌机构采用搅拌桨。

技术总结
本实用新型涉及一种氧化石墨烯废酸废水处理装置，属于废水处理领域，打浆罐上部设置有废水进料口和粉料进料口，打浆罐下部设置有出料口，废酸罐存储氧化石墨烯生产过程中产生的废酸，第一反应釜上部设置有进料管及与进料管相邻的进料喷头，进料管通过第一管道连通至打浆罐的出料口，进料喷头通过第二管道与废酸罐相连通，第一压滤机与第一反应釜连通，第二反应釜连通至第一压滤机的输出，第二压滤机输入端连通至第二反应釜；本实用新型通过依次设置的打浆罐、第一反应釜、第一压滤机、第二反应釜、第二压滤机以及设置的进料喷头结构，使得碳酸钡和硫酸在投料过程中充分接触，提高反应效率，提高转化率。提高转化率。提高转化率。


技术研发人员：宋肖肖 侯士峰 王文文 刘太峥 曹昂 公维杰 韩辉
受保护的技术使用者：山东金利特新材料有限责任公司
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2022/5/10