专利名称：一种无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及废液处理技术领域，尤其是涉及一种无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统。
背景技术：
在镁热法生产海绵钛过程中，会在镁电解工序尾气洗涤系统产生废盐水，并在氯化精制系统产生废盐酸。这些废液必须要得到妥善处理，以确保不会对环境造成污染。同时在回收这些废液时，还可以回收一些化工原料(如盐酸、NaCl)，并将废酸和废盐水由酸性废水及带有氧化性的废水变成工业用水，产生明显的经济、环境和社会效益。现有海绵钛生产工艺可分为三大步骤两大循环。其中三大步骤包括:富钛料的生产、四氯化钛制备、还原蒸馏；两大循环包括:镁循环、氯循环。现有的海绵钛生产工艺主要包括原料准备、氯化、TiCl4精制、还原蒸馏、镁电解等工序。工艺流程为:首先将钛原料氯化生成粗TiCl4,然后精制得到精TiCl4,精TiCl4在还蒸工序经Mg还原和真空蒸馏后生成海绵钛，还原过程产生的Mg Cl2送镁电解工序电解得到金属Mg和Cl2, Mg精炼后返还蒸系统，Cl2过滤压缩后送氯化系统。海绵钛氯化精制工序生产过程中产生的氯化氢尾气废气，进入氯化精制尾气处理系统，通过三级水洗和两级碱洗，尾洗达标后排放，三级水洗产生的盐酸经陶瓷膜过滤器过滤后得到悬浮物小于5mg/L，浓度为20% (国内海绵钛厂实际可达28%)的副产品盐酸约15000吨/a。镁电解工序会产生含有氯气的尾气，含有氯气的尾气送镁电解尾气洗涤系统用氢氧化钠溶液进行三级洗涤，尾气达标后排放，同时产生约18000吨/a 10%左右的次氯酸钠溶液。由此可见，现有的海绵钛生产工艺在生产过程中氯化精制和镁电解工序将产生废酸和废盐水。这些盐酸和废盐水均不能直接外排，必须经处理达标后才能外排或综合利用。因此迫切需要能够达到或接近零排放的废液处理系统，以降低对环境的污染。
实用新型内容针对现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型的目的是提出一种无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，能够对海绵钛生产工艺中产生的废液进行处理以降低对环境的污染。为了达到上述目的，本实用新型提出了一种无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，包括:用于存储废盐水的废盐水池、用于在真空下对废盐水和废酸进行处理的氯气合成塔、用于对氯气合成塔处理后的废液进行过滤的过滤组件、用于对氯气合成塔处理后的氯气进行干燥净化的氯气干燥净化系统；其中氯气合成塔的入口连接废盐水池出口和废酸管路，且氯气合成塔的废液出口连接过滤组件、废气出口连接氯气干燥净化系统。作为上述技术方案的优选，所述氯气干燥净化系统包括用于对氯气进行冷却并将氯气提升到常压的氯气冷却塔、干燥塔和泡罩塔；所述氯气合成塔的废气出口依次连接所述氯气冷却塔、干燥塔和泡罩塔，且所述泡罩塔的液体入口连接硫酸供应管道，气体出口连接氯气总管道，且液体出口连接所述干燥塔的硫酸入口。作为上述技术方案的优选，所述过滤组件包括过滤器和斜管沉淀池；过滤器的出口连接斜管沉淀池的入口，且所述斜管沉淀池的入口还连接碱罐；其中所述斜管沉淀池设有污泥出口，和连接中间水池的水出口。作为上述技术方案的优选，所述过滤组件还包括保安过滤器和反渗透装置；所述中间水池通过保安过滤器和反渗透装置连接清水池；所述反渗透装置设有反渗透水出口以输出含有氯化钠的液体；所述清水池通过设有回用水泵的回用水管路连接纯水回用装置。作为上述技术方案的优选，所述干燥塔包括硫酸自循环装置，该硫酸自循环装置包括连接所述干燥塔硫酸出口的硫酸循环泵、连接所述硫酸循环泵的硫酸冷却器；所述硫酸冷却器的出口连接所述干燥塔的硫酸入口。作为上述技术方案的优选，所述泡罩塔包括硫酸自循环装置，该硫酸自循环装置包括连接所述泡罩塔硫酸出口的硫酸循环泵、连接所述硫酸循环泵的硫酸冷却器；所述硫酸冷却器的出口连接所述泡罩塔的硫酸入口。作为上述技术方案的优选，氯气合成塔的入口通过自吸泵连接废盐水池出口和废
酸管路。作为上述技术方案的优选，氯气合成塔的废气出口通过真空泵连接氯气干燥净化系统。作为上述技术方案的优选，所述泡罩塔的硫酸入口通过自吸泵连接硫酸供应管道。本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是:本实用新型集成了无机合成设备和反渗透设备，采用新的废盐酸-废盐水处理设备，从根本上解决了海绵钛项目的废水处理难题，做到次氯酸钠无排放，盐酸又能充分利用。转化成氯气及食盐，将其回收利用，采用了这种新技术新工艺既回收了有价产品又确保了出水的达标，实现了环保项目的综合利用。
图1为本实用新型实施例的无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型优选实施例一做进一步说明。本实用新型提出了一种无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其结构如图1所示的，包括:用于存储废盐水的废盐水池1、用于在真空下对废盐水和废酸进行处理的氯气合成塔2、用于对氯气合成塔处理后的废液进行过滤的过滤组件、用于对氯气合成塔处理后的废气进行干燥净化的氯气干燥净化系统；其中氯气合成塔2的入口连接废盐水池I出口和废酸管路3，且氯气合成塔2的废液出口连接过滤组件、废气出口连接氯气干燥净化系统。如图1所示的，该氯气干燥净化系统包括用于将氯气冷却到30至40摄氏度并将氯气提升到常压的氯气冷却塔4、干燥塔5和泡罩塔6 ;所述氯气合成塔2的废气出口依次连接所述氯气冷却塔4、干燥塔5和泡罩塔6，且所述泡罩塔6的液体入口连接硫酸供应管道7，气体出口连接氯气总管道8，且液体出口连接所述干燥塔5的硫酸入口。如图1所示的，所述过滤组件包括过滤器9和斜管沉淀池10 ;过滤器9的出口连接斜管沉淀池10的入口，且所述斜管沉淀池10的入口还连接碱罐11 ;其中所述斜管沉淀池10设有污泥出口，和连接中间水池12的水出口。如图1所示的，所述过滤组件还包括保安过滤器13和反渗透装置14 ;所述中间水池12通过保安过滤器13和反渗透装置14连接清水池15 ;所述反渗透装置14设有反渗透水出口以输出含有氯化钠的液体；所述清水池15通过设有回用水泵的回用水管路16连接纯水回用装置17。如图1所示的，所述干燥塔包括硫酸自循环装置，该硫酸自循环装置包括连接所述干燥塔5硫酸出口的硫酸循环泵51、连接所述硫酸循环泵51的硫酸冷却器52 ;所述硫酸冷却器52的出口连接所述干燥塔5的硫酸入口。同样的，所述泡罩塔6也包括硫酸自循环装置，该硫酸自循环装置包括连接所述泡罩塔6硫酸出口的硫酸循环泵61、连接所述硫酸循环泵的硫酸冷却器62 ;所述硫酸冷却器62的出口连接所述泡罩塔6的硫酸入口。如图1所示，氯气合成塔2的入口通过自吸泵18连接废盐水池I出口和废酸管路3。氯气合成塔2的废气出口通过真空泵19连接氯气干燥净化系统。所述泡罩塔6的硫酸入口通过自吸泵20连接硫酸供应管道7。本实用新型的系统是采用无机合成技术和反渗透技术结合的处理系统，从根本上解决了海绵钛项目的废水处理难题。本实用新型的系统的具体合成工艺流程说明如下:首先通过无机化学合成的方法，将废盐酸和废盐水按比例混合并通过流量计按计量并调节好PH值后，进入氯气合成塔。反应后的气液混合物分别进入气相系统和液相系统，即:含水汽的氯气进入氯气干燥净化系统，含氯离子的盐水进入水处理系统，然后分别对两个系统进行处理。具体的，利用前述设备进行净化的方法包括:步骤1、将废盐酸和废盐水按比例混合后输送到真空的氯气合成塔，以使酸性氯水在真空环境下沸腾后，获得含氯溶液和氯气。其中，废盐酸和废盐水混合后控制pH值(1.5 ;并将该混合液体以VNaera: VHa = I: 0.6的流量比输入到氯气合成塔，其中该氯气合成塔的真空压为0.06 0.08MPa。步骤2、将氯气输送到氯气冷却塔，使得冷却至30 40°C，并将分离出来的氯气压力提升到常压。然后再将氯气输送到干燥器，通过泡罩塔输送的浓硫酸进行脱水，然后将干燥后的氯气输送到氯气总管道进行回收。步骤3、该含氯溶液净化提取氯化钠和中水。具体的，通过过滤器和斜管沉淀池来滤除盐水中的悬浮物杂质；然后中和水中过量的酸，沉淀水中的铁钛离子，加入亚硫酸钠来去除溶液中残存的有效氯；最后将该溶液经过反渗透装置进行脱盐后输出浓盐水和中水。当然，本实用新型还可有其他实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其特征在于，包括:用于存储废盐水的废盐水池、用于在真空下对废盐水和废酸进行处理的氯气合成塔、用于对氯气合成塔处理后的废液进行过滤的过滤组件、用于对氯气合成塔处理后的氯气进行干燥净化的氯气干燥净化系统；其中氯气合成塔的入口连接废盐水池出口和废酸管路，且氯气合成塔的废液出口连接过滤组件、氯气出口连接氯气干燥净化系统。
2.根据权利要求1所述的无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其特征在于，所述氯气干燥净化系统包括用于对氯气进行冷却并将氯气提升到常压的氯气冷却塔、干燥塔和泡罩塔；所述氯气合成塔的废气出口依次连接所述氯气冷却塔、干燥塔和泡罩塔，且所述泡罩塔的液体入口连接硫酸供应管道，气体出口连接氯气总管道，且液体出口连接所述干燥塔的硫酸入口。
3.根据权利要求2所述的无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其特征在于，所述过滤组件包括过滤器和斜管沉淀池；过滤器的出口连接斜管沉淀池的入口，且所述斜管沉淀池的入口还连接碱罐；其中所述斜管沉淀池设有污泥出口，和连接中间水池的水出口。
4.根据权利要求3所述的无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其特征在于，所述过滤组件还包括保安过滤器和反渗透装置；所述中间水池通过保安过滤器和反渗透装置连接清水池；所述反渗透装置设有反渗透水出口以输出含有氯化钠的液体；所述清水池通过设有回用水泵的回用水管路连接纯水回用装置。
5.根据权利要求2所述的无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其特征在于，所述干燥塔包括硫酸自循环装置，该硫酸自循环装置包括连接所述干燥塔硫酸出口的硫酸循环泵、连接所述硫酸循环泵的硫酸冷却器；所述硫酸冷却器的出口连接所述干燥塔的硫酸入口。
6.根据权利要求2所述的无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其特征在于，所述泡罩塔包括硫酸自循环装置，该硫酸自循环装置包括连接所述泡罩塔硫酸出口的硫酸循环泵、连接所述硫酸循环泵的硫酸冷却器；所述硫酸冷却器的出口连接所述泡罩塔的硫酸入口。
7.根据权利要求1所述的无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其特征在于，氯气合成塔的入口通过自吸泵连接废盐水池出口和废酸管路。
8.根据权利要求1所述的无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其特征在于，氯气合成塔的废气出口通过真空泵连接氯气干燥净化系统。
9.根据权利要求2所述的无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，其特征在于，所述泡罩塔的硫酸入口通过自吸泵连接硫酸供应管道。
专利摘要本实用新型提出了一种无机合成与反渗透结合的废酸废盐水处理系统，包括用于存储废盐水的废盐水池、用于在真空下对废盐水和废酸进行处理的氯气合成塔、用于对氯气合成塔处理后的废液进行过滤的过滤组件、用于对氯气合成塔处理后的氯气进行干燥净化的氯气干燥净化系统；其中氯气合成塔的入口连接废盐水池出口和废酸管路，且氯气合成塔的废液出口连接过滤组件、氯气出口连接氯气干燥净化系统。本实用新型的系统同时采用无机合成技术和活反渗透附技术结合，从根本上解决了海绵钛项目的废水处理难题。
文档编号C01B7/07GK202988883SQ20122074143
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者徐斌, 孙维孟, 王庆生, 徐转丽, 何伟, 王广, 卢蕾, 刘校刚 申请人:北京英诺格林科技有限公司