利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及废气净化和物质分离领域，具体为一种利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置。一种利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置，包括气体滤清器(1)、出气管和气液反应罐，其特征是：还包括进液管、进液阀(5)、出液阀(6)、进液流量控制器(7)、沉降罐(9)、搅拌器、出液泵、出液流量控制器(12)、液体反应罐(15)、进酸管(16)、反应罐(18)、储液罐(21)、出液管、送气系统(25)、溶解罐(26)、含氧化锌废料罐(28)、送液泵、循环泵(32)、溢流管(33)、废气进口(34)、喷头(35)、循环管(36)。本实用新型运行稳定，无废排出。
【专利说明】利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废气净化和物质分离领域，具体为一种利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置。
【背景技术】
[0002]在化学工业中往往会产生很多的废料和废气，如果处理不得当的话，往往会对环境造成很大的危害。随着人们的环保意识越来越强，人们开始越来越多的关注资源的可回收利用，这也就催生了很多利用废弃物生产产品的企业和设备。
[0003]化工行业中产生的废气和废料的种类比较多，含硫废气和含氧化锌废料就是比较常见的两种。含硫废气中二氧化硫是一种有毒气体，处理不当会对环境造成很大的危害。利用含氧化锌废料脱硫制锌的原理比较简单，就是氧化锌与二氧化硫气体反应产生亚硫酸锌，亚硫酸锌在于氧气反应最终生成硫酸锌，生成的硫酸锌再经过湿法制锌的工艺系统，完成脱硫和制锌。
[0004]但是目前采用的设备都比较简单，大部分设备都不能实现导通和流转；系统的自动化程度不高，每个工艺过程都需要工人操作，不仅占用较多的厂房，还需要很多的劳力，运行费用和投资都很大；除此之外，无法实现对整个系统的实时监控，操作不当还会造成二次污染等危害。
实用新型内容
[0005]为了克服现有技术的缺陷，提供一种的，本实用新型公开了一种利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置。
[0006]本实用新型通过如下技术方案达到发明目的:
[0007]—种利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置，包括气体滤清器、第一出气管和第一气液反应罐，其特征是:还包括第一进液管、进液阀、出液阀、进液流量控制器、第二进液管、沉降罐、第一搅拌器、第一出液泵、出液流量控制器、第三进液管、第二搅拌器、液体反应罐、进酸管、第二出气管、反应罐、第三出气管、第二出液泵、储液罐、第一出液管、第三出液泵、第二气液反应罐、送气系统、溶解罐、第三搅拌器、含氧化锌废料罐、第一送液泵、第二出液管、循环泵、溢流管、废气进口、喷头、循环管、第二送液泵、第三出液管、第四出液管，
[0008]第一气液反应罐的中部设有进液口，第一气液反应罐进液口的外端连接第一进液管，第一气液反应罐进液口的内端连接循环管，循环管上设有喷头，第一气液反应罐的出液口通过串联了循环泵的第三出液管和第一进液管连接，第一气液反应罐的下部设有废气进口，第一气液反应罐的顶部设有第一出气管，第一出气管上串联有气体滤清器；
[0009]含氧化锌废料罐通过输料管连接溶解罐，溶解罐内设有第三搅拌器，溶解罐的出料口通过串联了第一送液泵的第二出液管连接第一进液管，第二出液管和第一进液管的连接处设有进液阀；
[0010]沉降罐内设有第一搅拌器，沉降罐的进液口通过第二进液管连接第三出液管，第二进液管和第三出液管的连接处设有出液阀，沉降罐顶部的溢液口通过溢流管连接溶解罐的进液口 ；
[0011]液体反应罐内设有第二搅拌器，沉降罐底部的出液口通过串联了第一出液泵和出液流量控制器的第三进液管连接液体反应罐的进液口；
[0012]第二气液反应罐的侧面设有送气系统，液体反应罐底部的出液口通过串联了第二出液泵的第四出液管连接第二气液反应罐上部的进液口，第二气液反应罐底部的出液口通过串联了第三出液泵的第一出液管连接储液罐的进液口；
[0013]反应罐底部的出酸口通过串联了第二送液泵的进酸管连接液体反应罐的进酸口，反应罐顶部的进气口通过第二出气管连接液体反应罐的出气口，反应罐上部的进气口通过第三出气管连接第二气液反应罐的出气口。
[0014]所述的利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置，其特征是:还包括显控台，显控台内设有显示屏和操作面板，显控台的操作面板通过信号线连接显控台的显示屏、第一出液泵、第二出液泵、第三出液泵、出液阀、出液流量控制器、进液阀、进液流量控制器、第一送液泵、第二送液泵和循环泵。
[0015]所述的利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置，其特征是:进液阀和出液阀都选用电磁阀。
[0016]本实用新型包括控制系统、反应系统、原料制备系统、沉降系统和储料系统，各系统的组成及工作流程如下所述:
[0017]控制系统主要有一个集成的显控台和设置在各个分系统中的不同的传感器组成。显控台包括显示屏和操作面板，操作面板可以独立的控制每个分系统，也可以使用智能模式，通过电脑控制整个流程，实现全自动化生产；显示屏可以实时的显示每个系统的运行情况和各个系统的主要指标参数，例如温度、浓度和PH值等信息。对整个过程的智能化控制主要依靠设置在各个分系统中的不同的传感器来实现。
[0018]反应系统主要是完成含硫废气和含氧化锌废料的化学反应，主要有一次反应系统、二次反应系统组成和三次反应系统组成。其中:
[0019]一次反应系统主要实现含硫废气与含氧化锌废料反应生成亚硫酸锌，包括:第一气液反应罐、循环泵、进液阀、出液阀、第一进液管、循环管、喷头、废气口、第一出气管和气体滤清器。含氧化锌废弃物溶液通过第一进液管进入循环管，再经喷头细化喷出，在重力作用下往下落；从第一气液反应罐底部废气口进入的含硫废气在上升过程中与气化的含氧化锌溶液接触并发生化学反应，生成亚硫酸锌溶液。生成的亚硫酸溶液一部分经循环泵、第一进液管继续进入循环管继续与含硫废气反应，一部分经过出液阀经进液管进入沉降系统。为保证沉降系统的稳定运行，通过进液流量控制器控制进液流量。反应中多余的气体经第一出气管进入气体滤清器无害化处理后排入大气。
[0020]二次反应系统主要实现硫酸与氧化锌的反应，保证进入三次反应系统的是纯度较高的亚硫酸锌溶液，包括:液体反应罐、第二出气管、进酸管、第二出液泵和第二搅拌器。经沉降处理后的一次反应产物经沉降系统第三进液管进入液体反应罐与进酸管进入的硫酸液体在第二搅拌器作用下进行反应，反应中产生的气体从第二出气管导入硫酸制备系统进行制酸处理，反应产物经第二出液泵送入三次反应系统。
[0021]三次反应系统主要完成亚硫酸锌与氧气的反应，包括:第二气液反应罐、第三出气管、第一出液管、第三出液泵和送气系统。经第二出液泵送入的二次反应产物在第二气液反应罐中与送气系统送入的空气中的氧气反应生成硫酸锌，反应过程中产生的气体经第三出气管导入硫酸制备系统进行制酸处理，硫酸锌溶液经第一出液管在第三出液泵的作用下送入储液罐，以备制锌。
[0022]原料制备系统王要完成反应原料的制备，王要有含氧化锋废料反应液制备系统和硫Ife制备系统组成，其中:
[0023]含氧化锌废料反应液制备系统主要完成氧化锌废料的溶解，包括:含氧化锌废料罐、溶解罐、第一送液泵、第二出液管和第三搅拌器。含氧化锌废料罐主要用于储存粉磨好的含氧化锌废料，并将粉末废料送入溶解罐，粉末和沉降系统中的溢出液在第三搅拌器的作用下充分混合形成含氧化锌废料溶液，并经第二出液管在第一送液泵的作用下送入一次反应系统的进液阀，经第一进液管进入一次反应系统。
[0024]硫酸制备系统主要是将反应中产生的二氧化硫制备成硫酸并送入二次反应系统，包括反应罐、送液管和第二送液泵。二次反应系统和三次反应系统中产生的气体经第二出气管和第三出气管送入反应罐中进行制酸处理，制备好的硫酸经出液管在第二送液泵的作用下送入二次反应系统。
[0025]沉降系统主要是对一次反应的产物进行成分分离并将部分成分液送入二次反应系统，包括沉降罐、第二进液管、进液流量控制器、溢出管、第三出液管、第一出液泵、出液流量控制器和第一搅拌器。经进液管进入的一次反应产物在第一搅拌器的作用下，在沉降罐中形成上清液和沉降液，上清液经溢流管流入含氧化锌废料反应液制备系统；沉降液经第三出液管在第一出液泵的作用下送入二次反应系统。为保证二次反应系统的稳定运行，通过出液流量控制器控制进入二次反应系统的流量。
[0026]储料系统主要有硫酸锌储液罐组成，用于储存硫酸锌溶液，以备制锌。
[0027]本实用新型解决了目前利用含硫废气和含氧化锌废料脱硫制锌设备的技术缺陷，提供了一种新型的利用含硫废气和含氧化锌废料脱硫制锌设备，本实用新型采用智能化的控制手段，实现废料废气全程无废排出的转化，不仅有效处理了废弃物，还减少了劳动成本；集成化的系统还有效的提高了厂房的利用率，在提高产出效率的同时还降低了能耗，真正实现了绿色生产，具有运行稳定、自动化程度高、操作简单、占地面积小、高效低耗和整个过程无废排出等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型的结构示意图；
[0029]图2是本实用新型中第一气液反应罐内部的结构示意图；
[0030]图3是本实用新型的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0031]以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。
[0032]实施例1
[0033]一种利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置，包括气体滤清器1、第一出气管
2、第一气液反应罐3、第一进液管4、进液阀5、出液阀6、进液流量控制器7、第二进液管8、沉降罐9、第一搅拌器10、第一出液泵11、出液流量控制器12、第三进液管13、第二搅拌器
14、液体反应罐15、进酸管16、第二出气管17、反应罐18、第三出气管19、第二出液泵20、储液罐21、第一出液管22、第三出液泵23、第二气液反应罐24、送气系统25、溶解罐26、第三搅拌器27、含氧化锌废料罐28、第一送液泵29、显控台30、第二出液管31、循环泵32、溢流管33、废气进口 34、喷头35、循环管36、第二送液泵37、第三出液管38和第四出液管39，如图1?图3所示，具体结构是:
[0034]第一气液反应罐3的中部设有进液口，第一气液反应罐3进液口的外端连接第一进液管4，第一气液反应罐3进液口的内端连接循环管36，循环管36上设有喷头35，第一气液反应罐3的出液口通过串联了循环泵32的第三出液管38和第一进液管4连接，第一气液反应罐3的下部设有废气进口 34，第一气液反应罐3的顶部设有第一出气管2，第一出气管2上串联有气体滤清器I ;
[0035]含氧化锌废料罐28通过输料管连接溶解罐26，溶解罐26内设有第三搅拌器27，溶解罐26的出料口通过串联了第一送液泵29的第二出液管31连接第一进液管4，第二出液管31和第一进液管4的连接处设有进液阀5 ；
[0036]沉降罐9内设有第一搅拌器10，沉降罐9的进液口通过第二进液管8连接第三出液管38，第二进液管8和第三出液管38的连接处设有出液阀6，沉降罐9顶部的溢液口通过溢流管33连接溶解罐26的进液口 ；
[0037]液体反应罐15内设有第二搅拌器14，沉降罐9底部的出液口通过串联了第一出液泵11和出液流量控制器12的第三进液管13连接液体反应罐15的进液口 ；
[0038]第二气液反应罐24的侧面设有送气系统25，液体反应罐15底部的出液口通过串联了第二出液泵20的第四出液管39连接第二气液反应罐24上部的进液口，第二气液反应罐24底部的出液口通过串联了第三出液泵23的第一出液管22连接储液罐21的进液口 ；
[0039]反应罐18底部的出酸口通过串联了第二送液泵37的进酸管16连接液体反应罐15的进酸口，反应罐18顶部的进气口通过第二出气管17连接液体反应罐15的出气口，反应罐18上部的进气口通过第三出气管19连接第二气液反应罐24的出气口；
[0040]显控台30内设有显示屏和操作面板，显控台30的操作面板通过信号线连接显控台30的显示屏、第一出液泵11、第二出液泵20、第三出液泵23、出液阀6、出液流量控制器
12、进液阀5、进液流量控制器7、第一送液泵29、第二送液泵37和循环泵32。
[0041]所述的利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置，其特征是:进液阀5和出液阀6都选用电磁阀。
[0042]本实用新型包括控制系统、反应系统、原料制备系统、沉降系统和储料系统，各系统的组成及工作流程如下所述:
[0043]控制系统主要有一个集成的显控台30和设置在各个分系统中的不同的传感器组成。显控台30包括显示屏和操作面板，操作面板可以独立的控制每个分系统，也可以使用智能模式，通过电脑控制整个流程，实现全自动化生产；显示屏可以实时的显示每个系统的运行情况和各个系统的主要指标参数，例如温度、浓度和PH值等信息。对整个过程的智能化控制主要依靠设置在各个分系统中的不同的传感器来实现。
[0044]反应系统主要是完成含硫废气和含氧化锌废料的化学反应，主要有一次反应系统、二次反应系统组成和三次反应系统组成。其中:[0045]一次反应系统主要实现含硫废气与含氧化锌废料反应生成亚硫酸锌，包括:第一气液反应罐3、循环泵32、进液阀5、出液阀6、第一进液管4、循环管36、喷头35、废气口 34、第一出气管2和气体滤清器I。含氧化锌废弃物溶液通过第一进液管4进入循环管36，再经喷头35细化喷出，在重力作用下往下落；从第一气液反应罐3底部废气口 34进入的含硫废气在上升过程中与气化的含氧化锌溶液接触并发生化学反应，生成亚硫酸锌溶液。生成的亚硫酸溶液一部分经循环泵32、第一进液管4继续进入循环管36继续与含硫废气反应，一部分经过出液阀6经进液管7进入沉降系统。为保证沉降系统的稳定运行，通过进液流量控制器7控制进液流量。反应中多余的气体经第一出气管2进入气体滤清器I无害化处理后排入大气。
[0046]二次反应系统主要实现硫酸与氧化锌的反应，保证进入三次反应系统的是纯度较高的亚硫酸锌溶液，包括:液体反应罐15、第二出气管17、进酸管16、第二出液泵20和第二搅拌器14。经沉降处理后的一次反应产物经沉降系统第三进液管13进入液体反应罐15与进酸管16进入的硫酸液体在第二搅拌器14作用下进行反应，反应中产生的气体从第二出气管17导入硫酸制备系统进行制酸处理，反应产物经第二出液泵20送入三次反应系统。
[0047]三次反应系统主要完成亚硫酸锌与氧气的反应，包括:第二气液反应罐24、第三出气管19、第一出液管22、第三出液泵23和送气系统25。经第二出液泵20送入的二次反应产物在第二气液反应罐24中与送气系统25送入的空气中的氧气反应生成硫酸锌，反应过程中产生的气体经第三出气管19导入硫酸制备系统进行制酸处理，硫酸锌溶液经第一出液管22在第三出液泵23的作用下送入储液罐21，以备制锌。
[0048]原料制备系统王要完成反应原料的制备，王要有含氧化锋废料反应液制备系统和硫Ife制备系统组成，其中:
[0049]含氧化锌废料反应液制备系统主要完成氧化锌废料的溶解，包括:含氧化锌废料罐28、溶解罐26、第一送液泵29、第二出液管31和第三搅拌器27。含氧化锌废料罐28主要用于储存粉磨好的含氧化锌废料，并将粉末废料送入溶解罐26，粉末和沉降系统中的溢出液在第三搅拌器27的作用下充分混合形成含氧化锌废料溶液，并经第二出液管31在第一送液泵29的作用下送入一次反应系统的进液阀5，经第一进液管4进入一次反应系统。
[0050]硫酸制备系统主要是将反应中产生的二氧化硫制备成硫酸并送入二次反应系统，包括反应罐18、送液管16和第二送液泵37。二次反应系统和三次反应系统中产生的气体经第二出气管17和第三出气管19送入反应罐18中进行制酸处理，制备好的硫酸经出液管16在第二送液泵37的作用下送入二次反应系统。
[0051]沉降系统主要是对一次反应的产物进行成分分离并将部分成分液送入二次反应系统，包括沉降罐9、第二进液管8、进液流量控制器7、溢出管33、第三出液管13、第一出液泵11、出液流量控制器12和第一搅拌器10。经进液管6进入的一次反应产物在第一搅拌器10的作用下，在沉降罐9中形成上清液和沉降液，上清液经溢流管33流入含氧化锌废料反应液制备系统；沉降液经第三出液管13在第一出液泵11的作用下送入二次反应系统。为保证二次反应系统的稳定运行，通过出液流量控制器12控制进入二次反应系统的流量。
[0052]储料系统主要有硫酸锌储液罐21组成，用于储存硫酸锌溶液，以备制锌。
【权利要求】
1.一种利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置，包括气体滤清器(I)、第一出气管(2)和第一气液反应罐(3)，其特征是:还包括第一进液管(4)、进液阀(5)、出液阀(6)、进液流量控制器(7)、第二进液管(8)、沉降罐(9)、第一搅拌器(10)、第一出液泵(11)、出液流量控制器(12)、第三进液管(13)、第二搅拌器(14)、液体反应罐(15)、进酸管(16)、第二出气管(17)、反应罐(18)、第三出气管(19)、第二出液泵(20)、储液罐(21)、第一出液管(22)、第三出液泵(23)、第二气液反应罐(24)、送气系统(25)、溶解罐(26)、第三搅拌器(27)、含氧化锌废料罐(28)、第一送液泵(29)、第二出液管(31)、循环泵(32)、溢流管(33)、废气进口(34)、喷头(35)、循环管(36)、第二送液泵(37)、第三出液管(38)、第四出液管(39)， 第一气液反应罐(3)的中部设有进液口，第一气液反应罐(3)进液口的外端连接第一进液管(4)，第一气液反应罐(3)进液口的内端连接循环管(36)，循环管(36)上设有喷头(35)，第一气液反应罐(3)的出液口通过串联了循环泵(32)的第三出液管(38)和第一进液管(4)连接，第一气液反应罐(3)的下部设有废气进口(34)，第一气液反应罐(3)的顶部设有第一出气管(2)，第一出气管(2)上串联有气体滤清器(I)； 含氧化锌废料罐(28)通过输料管连接溶解罐(26)，溶解罐(26)内设有第三搅拌器(27)，溶解罐(26)的出料口通过串联了第一送液泵(29)的第二出液管(31)连接第一进液管(4)，第二出液管(31)和第一进液管(4)的连接处设有进液阀(5)； 沉降罐(9)内设有第一搅拌器(10)，沉降罐(9)的进液口通过第二进液管⑶连接第三出液管(38)，第二进液管(8)和第三出液管(38)的连接处设有出液阀(6)，沉降罐(9)顶部的溢液口通过溢流管(33)连接溶解罐(26)的进液口 ； 液体反应罐(15)内设有第二搅拌器(14)，沉降罐(9)底部的出液口通过串联了第一出液泵(11)和出液流量控制器(12)的第三进液管(13)连接液体反应罐(15)的进液口 ； 第二气液反应罐(24)的侧面设有送气系统(25)，液体反应罐(15)底部的出液口通过串联了第二出液泵(20)的第四出液管(39)连接第二气液反应罐(24)上部的进液口，第二气液反应罐(24)底部的出液口通过串联了第三出液泵(23)的第一出液管(22)连接储液罐 (21)的进液口 ； 反应罐(18)底部的出酸口通过串联了第二送液泵(37)的进酸管(16)连接液体反应罐(15)的进酸口，反应罐(18)顶部的进气口通过第二出气管(17)连接液体反应罐(15)的出气口，反应罐(18)上部的进气口通过第三出气管(19)连接第二气液反应罐(24)的出气口。
2.如权利要求1所述的利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置，其特征是:还包括显控台(30)，显控台(30)内设有显示屏和操作面板，显控台(30)的操作面板通过信号线连接显控台(30)的显示屏、第一出液泵(11)、第二出液泵(20)、第三出液泵(23)、出液阀(6)、出液流量控制器(12)、进液阀(5)、进液流量控制器(7)、第一送液泵(29)、第二送液泵(37)和循环泵(32)。
3.如权利要求1或2所述的利用含氧化锌废料和含硫废气脱硫制锌装置，其特征是:进液阀(5)和出液阀(6)都选用电磁阀。
【文档编号】B01D53/50GK203639527SQ201320796775
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】周洪银 申请人:青铜峡市聚鑫冶化有限公司