一种管式反应器防堵塞装置的制作方法

本发明涉及烟气制酸技术领域，尤其涉及一种管式反应器防堵塞装置。

背景技术：

镍铜冶炼烟气制酸湿法洗涤过程中，产生大量含有镍、铜、砷等有害元素的酸性废水，污染环境，需对酸性废水进行处理回用或达标排放，酸性废水处理中，需对酸水进行硫化，去除酸水中的重金属和砷，硫化中，当酸水储罐中的酸水进入管式反应器时，将硫化钠储槽内配制好的硫化钠溶液也送入管式反应器，在管式反应器入口管道处，酸性废水与硫化钠溶液进行混合，酸水和硫化钠溶液在管式反应器中进行硫化反应，硫化反应完成后，反应液进入脱气塔进行脱气。硫化反应时，生成的重金属硫化物和硫化砷等易沉淀，随着沉淀的形成，将逐渐堵塞管式反应器，导致硫化无法进行。

中国专利公开号为cn209917894u的专利公开了一种管式反应器防堵塞装置，以解决现有技术中管式反应器易堵塞，堵塞后清理不便的问题，该装置包括设置在管式反应器上的过流沉淀装置，过流沉淀装置包括与管式反应器连接的入口管路，入口管路连接有过流壳体，过流壳体的底部设有沉淀物收集槽，沉淀物收集槽的底部连接有沉淀物出口，过流壳体上还连接有出口管路，出口管路与管式反应器连接，管式反应器的一端连接有酸水储罐及硫化钠储罐，管式反应器的另一端连接有脱气塔。

上述技术方案中，沉淀物堆积在沉淀物收集槽内，在通过沉淀物出口排出沉淀物时，需要关停管式反应器，中止酸水和硫化钠的输送和硫化反应，浪费时间，导致处理效率的降低，同时，一部分酸水和硫化钠溶液也积聚在沉淀物收集槽内，在通过沉淀物出口排出沉淀物时，酸水和硫化钠也被排出，这部分酸水没有得到处理，导致硫化反应不充分，酸水处理不彻底。

技术实现要素：

（一）发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种管式反应器防堵塞装置，能持续性的进行硫化反应，不会浪费时间，对酸水的处理效率高，还能将沉淀物单独排出，并将酸水和硫化钠溶液再次输送至管式反应器中进行硫化反应，酸水能得到彻底的处理，硫化反应更充分。

（二）技术方案

本发明提供了一种管式反应器防堵塞装置，包括主进液管、沉淀分流组件和管式反应器，沉淀分流组件包括入口变径管、出口变径管、沉淀分流罐、减速导流组件、第一控制阀、第一三通管、第二控制阀、第一连接管、副进液管和第三控制阀；

管式反应器在竖直方向上呈蛇形分布，包括多个水平设置的管道部；沉淀分流组件沿竖直方向并排设置有多组，出口变径管与管式反应器连通，位于顶部的沉淀分流组件中的入口变径管与主进液管连通，其余沉淀分流组件中的入口变径管与管式反应器连通；同组沉淀分流组件中，沉淀分流罐与入口变径管和出口变径管分别连通，入口变径管的内径和出口变径管的内径均沿远离连通的沉淀分流罐的方向逐渐减小，减速导流组件设置在沉淀分流罐内部，且减速导流组件位于入口变径管和出口变径管之间，第一三通管上设置有一个输入端和两个输出端，沉淀分流罐底端、第一控制阀和第一三通管的输入端依次连接，第一三通管的第一个输出端、第二控制阀、第一连接管和副进液管依次连接，第一三通管的第一个输出端处设置有向第二个输出端倾斜的过滤网，同组沉淀分流组件中的出口变径管和副进液管分别与管式反应器中由上至下相邻的两个管道部连通，第一三通管的第二个输出端与第三控制阀连接。

优选的，沉淀分流罐包括顶盖和筒体，顶盖设置在筒体顶部，筒体底端与第一控制阀连接。

优选的，减速导流组件包括结构相似的第一导流板、第二导流板和第三导流板，第一导流板、第二导流板和第三导流板均竖直设置在顶盖底部，第三导流板包括依次连接的第一直线板导流部、弧形板导流部和第二直线板导流部，第一导流板、第二导流板、第三导流板和筒体同轴设置，第一导流板、第二导流板和第三导流板均对称设置有两个，其中，两个第一导流板连接。

优选的，第一导流板外侧表面上贴合设置有第一导流条，第二导流板外侧表面上设置有第二导流条，第二导流板内侧表面上设置有第三导流条，第三导流板外侧表面上设置有第四导流条，第三导流板内侧表面上设置有第五导流条，第一导流条、第二导流条、第三导流条、第四导流条和第五导流条的厚度相同，第一导流条、第二导流条、第三导流条、第四导流条和第五导流条导流的后端由上至下逐渐倾斜。

优选的，第三控制阀远离第一三通管的一端连接有第二连接管，第二连接管远离第三控制阀的一端设置有收集箱。

优选的，还包括第二三通管、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第三连接管、酸水计量泵、第四连接管、酸水储罐、第五连接管、硫化钠计量泵、第六连接管和硫化钠储罐，第二三通管上设置有两个输入端和一个输出端；主进液管、第六控制阀和第二三通管的输出端依次连接，酸水储罐、第四连接管、酸水计量泵、第三连接管、第四控制阀和第二三通管的一个输入端依次连接，硫化钠储罐、第六连接管、硫化钠计量泵、第五连接管、第五控制阀和第二三通管的另一个输入端依次连接。

优选的，管式反应器的终点端连接有输送管，输送管远离管式反应器的一端连接有脱气塔。

优选的，防堵塞装置的使用方法包括如下步骤：

s1、关闭第三控制阀，开启第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀和第六控制阀；

s2、通过酸水计量泵将酸水储罐内的酸水输送至主进液管内，通过硫化钠计量泵将硫化钠储罐内的硫化钠输送至主进液管内，酸水和硫化钠通过主进液管经由沉淀分流组件输送至管式反应器内；

s3、在输送过程中产生的沉淀物在自身重力和过滤网作用下逐渐堆积在第一三通管的第二个输出端处，酸水和硫化钠透过过滤网并经由第二控制阀、第一连接管和副进液管输送至下部的管式反应器中；

s4、在需要清理沉淀物时，先关闭第一控制阀，待第一三通管内的酸水和硫化钠从下方完全流入管式反应器中后，再关闭第二控制阀，并开启第三控制阀，清理出沉淀物，并对过滤网进行清洁处理，此时，管式反应器处于持续运行过程中，产生的沉淀物堆积在沉淀分流罐底部；

s5、沉淀物清理完毕后，关闭第三控制阀，开启第一控制阀和第二控制阀，沉淀分流罐底部的沉淀物下落至第一三通管的第二个输出端处，以进行下一循环的沉淀物收集过程，以及酸水和硫化钠的回流过程。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明能持续性的进行硫化反应，不会浪费时间，对酸水的处理效率高，积聚在第一三通管内的酸水和硫化钠溶液能输送至持续运行过程的管式反应器中，以将酸水和硫化钠溶液再次输送至管式反应器中进行硫化反应，酸水能得到彻底的处理，硫化反应更充分，在排出沉淀物时，管式反应器中的酸水和硫化钠的硫化反应仍然处于进行状态，产生的沉淀暂存在沉淀分流罐底部。在沉淀分流组件中，入口变径管和出口变径管能保证沉淀分流罐内的溶液流速低于管式反应器中的溶液流速，使得在硫化反应时产生的沉淀物能更顺畅的下落至第一三通管内，同时，减速导流组件能进一步减缓混合溶液在沉淀分流罐内的流动速度，进一步提高沉淀物下落的顺畅程度。

通过顶盖能便于拆装减速导流组件，第一直线板导流部和第二直线板导流部均与混合溶液的输送方向平行，使得混合溶液经过第一直线板导流部后能流通到弧形板导流部处，并在弧形板导流部处得到减速，使得硫化反应产生的沉淀物更容易在自身重力作用下通过筒体底端进入第一三通管内。通过设置第一导流条、第二导流条、第三导流条、第四导流条和第五导流条，使得溶液和产生的沉淀能更顺畅的沿着导流条流动，从而使沉淀物能更顺畅的沿着斜下方方向下落至第一三通管内。

附图说明

图1为本发明提出的一种管式反应器防堵塞装置的结构示意图。

图2为图1中a处的结构放大图。

图3为本发明提出的一种管式反应器防堵塞装置的局部结构剖视图。

图4为本发明提出的一种管式反应器防堵塞装置中减速导流组件的结构示意图。

图5为本发明提出的一种管式反应器防堵塞装置中第三导流板的结构示意图。

附图标记：1、主进液管；2、入口变径管；3、出口变径管；4、管式反应器；5、沉淀分流罐；51、顶盖；52、筒体；6、减速导流组件；61、第一导流板；611、第一导流条；62、第二导流板；621、第二导流条；622、第三导流条；63、第三导流板；6301、第一直线板导流部；6302、弧形板导流部；6303、第二直线板导流部；631、第四导流条；632、第五导流条；7、第一控制阀；8、第一三通管；9、第二控制阀；10、第一连接管；11、副进液管；12、第三控制阀；13、第二连接管；14、收集箱；15、第二三通管；16、第四控制阀；17、第五控制阀；18、第六控制阀；19、第三连接管；20、酸水计量泵；21、第四连接管；22、酸水储罐；23、第五连接管；24、硫化钠计量泵；25、第六连接管；26、硫化钠储罐；27、脱气塔；271、输送管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-5所示，本发明提出的一种管式反应器防堵塞装置，包括主进液管1、沉淀分流组件和管式反应器4，沉淀分流组件包括入口变径管2、出口变径管3、沉淀分流罐5、减速导流组件6、第一控制阀7、第一三通管8、第二控制阀9、第一连接管10、副进液管11和第三控制阀12；

管式反应器4在竖直方向上呈蛇形分布，包括多个水平设置的管道部；沉淀分流组件沿竖直方向并排设置有多组，出口变径管3与管式反应器4连通，位于顶部的沉淀分流组件中的入口变径管2与主进液管1连通，其余沉淀分流组件中的入口变径管2与管式反应器4连通；同组沉淀分流组件中，沉淀分流罐5与入口变径管2和出口变径管3分别连通，入口变径管2的内径和出口变径管3的内径均沿远离连通的沉淀分流罐5的方向逐渐减小，减速导流组件6设置在沉淀分流罐5内部，且减速导流组件6位于入口变径管2和出口变径管3之间，第一三通管8上设置有一个输入端和两个输出端，沉淀分流罐5底端、第一控制阀7和第一三通管8的输入端依次连接，第一三通管8的第一个输出端、第二控制阀9、第一连接管10和副进液管11依次连接，第一三通管8的第一个输出端处设置有向第二个输出端倾斜的过滤网，同组沉淀分流组件中的出口变径管3和副进液管11分别与管式反应器4中由上至下相邻的两个管道部连通，第一三通管8的第二个输出端与第三控制阀12连接。

在一个可选的实施例中，沉淀分流罐5包括顶盖51和筒体52，顶盖51设置在筒体52顶部，筒体52底端与第一控制阀7连接。

在一个可选的实施例中，减速导流组件6包括结构相似的第一导流板61、第二导流板62和第三导流板63，第一导流板61、第二导流板62和第三导流板63均竖直设置在顶盖51底部，第三导流板63包括依次连接的第一直线板导流部6301、弧形板导流部6302和第二直线板导流部6303，第一导流板61、第二导流板62、第三导流板63和筒体52同轴设置，第一导流板61、第二导流板62和第三导流板63均对称设置有两个，其中，两个第一导流板61连接。

需要说明的是，便于通过顶盖51拆装减速导流组件6，第一直线板导流部6301和第二直线板导流部6303均与混合溶液的输送方向平行，使得混合溶液经过第一直线板导流部6301后能流通到弧形板导流部6302处，并在弧形板导流部6302处得到减速，使得硫化反应产生的沉淀物更容易在自身重力作用下通过筒体52底端进入第一三通管8内。

在一个可选的实施例中，第一导流板61外侧表面上贴合设置有第一导流条611，第二导流板62外侧表面上设置有第二导流条621，第二导流板62内侧表面上设置有第三导流条622，第三导流板63外侧表面上设置有第四导流条631，第三导流板63内侧表面上设置有第五导流条632，第一导流条611、第二导流条621、第三导流条622、第四导流条631和第五导流条632的厚度相同，第一导流条611、第二导流条621、第三导流条622、第四导流条631和第五导流条632导流的后端由上至下逐渐倾斜。

需要说明的是，通过设置第一导流条611、第二导流条621、第三导流条622、第四导流条631和第五导流条632，使得溶液和产生的沉淀能更顺畅的沿着导流条流动，从而使沉淀物能更顺畅的沿着斜下方方向下落至第一三通管8内。

在一个可选的实施例中，第三控制阀12远离第一三通管8的一端连接有第二连接管13，第二连接管13远离第三控制阀12的一端设置有收集箱14，打开第三控制阀12排出沉淀物时，能将沉淀物收集在收集箱14内，收集过程更加方便。

在一个可选的实施例中，还包括第二三通管15、第四控制阀16、第五控制阀17、第六控制阀18、第三连接管19、酸水计量泵20、第四连接管21、酸水储罐22、第五连接管23、硫化钠计量泵24、第六连接管25和硫化钠储罐26，第二三通管15上设置有两个输入端和一个输出端；主进液管1、第六控制阀18和第二三通管15的输出端依次连接，酸水储罐22、第四连接管21、酸水计量泵20、第三连接管19、第四控制阀16和第二三通管15的一个输入端依次连接，硫化钠储罐26、第六连接管25、硫化钠计量泵24、第五连接管23、第五控制阀17和第二三通管15的另一个输入端依次连接；通过酸水计量泵20和硫化钠计量泵24能分别输送酸水和硫化钠溶液，从而控制酸水和硫化钠溶液的硫化反应过程。

在一个可选的实施例中，管式反应器4的终点端连接有输送管271，输送管271远离管式反应器4的一端连接有脱气塔27，以进行脱气处理，更加环保。

在一个可选的实施例中，防堵塞装置的使用方法包括如下步骤：

s1、关闭第三控制阀12，开启第一控制阀7、第四控制阀16、第五控制阀17和第六控制阀18，进行硫化反应的准备工作；

s2、通过酸水计量泵20将酸水储罐22内的酸水输送至主进液管1内，通过硫化钠计量泵24将硫化钠储罐26内的硫化钠输送至主进液管1内，酸水和硫化钠通过主进液管1经由沉淀分流组件输送至管式反应器4内，此时，能在管式反应器4中进行酸水和硫化钠的硫化反应；

s3、在输送过程中产生的沉淀物在自身重力和过滤网作用下逐渐堆积在第一三通管8的第二个输出端处，酸水和硫化钠透过过滤网并经由第二控制阀9、第一连接管10和副进液管11输送至下部的管式反应器4中，实现沉淀物和混合溶液的分类输送；

s4、在需要清理沉淀物时，先关闭第一控制阀7，待第一三通管8内的酸水和硫化钠从下方完全流入管式反应器4中后，再关闭第二控制阀9，并开启第三控制阀12，清理出沉淀物，并对过滤网进行清洁处理，此时，管式反应器4处于持续运行过程中，产生的沉淀物堆积在沉淀分流罐5底部，管式反应器4持续运行，保证了硫化反应的效率；

s5、沉淀物清理完毕后，关闭第三控制阀12，开启第一控制阀7和第二控制阀9，沉淀分流罐5底部的沉淀物下落至第一三通管8的第二个输出端处，以进行下一循环的沉淀物收集过程，以及酸水和硫化钠的回流过程，处理效率高，节省时间，更加环保。

本发明能持续性的进行硫化反应，不会浪费时间，对酸水的处理效率高，积聚在第一三通管8内的酸水和硫化钠溶液能输送至持续运行过程的管式反应器4中，以将酸水和硫化钠溶液再次输送至管式反应器中进行硫化反应，酸水能得到彻底的处理，硫化反应更充分，在排出沉淀物时，管式反应器4中的酸水和硫化钠的硫化反应仍然处于进行状态，产生的沉淀暂存在沉淀分流罐5底部。在沉淀分流组件中，入口变径管2和出口变径管3能保证沉淀分流罐5内的溶液流速低于管式反应器4中的溶液流速，使得在硫化反应时产生的沉淀物能更顺畅的下落至第一三通管8内，同时，减速导流组件6能进一步减缓混合溶液在沉淀分流罐5内的流动速度，进一步提高沉淀物下落的顺畅程度。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。