硫酸置换硝酸的装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及环保和资源回收技术领域，更具体地说，涉及一种硫酸置换硝酸的装置。


背景技术：

[0002]
随着我国经济的快速发展，国家对化工生产的安全环保要求越来越高，各个化工企业也越来越重视安全环保生产的问题，因为环保生产不管是对我们的自然生态环境还是人们的身体健康都有着直接的关系，因此环保生产在各个生产企业中变的尤为重要。
[0003]
目前，排放废水中氨氮按照总氮计算，总氮包括氨基氮和硝基氮，而且含硝酸根的废酸中和后产生的废水中含有硝酸盐，为了满足国家的排放要求，硝酸盐是不能外排的，而且只能将硝酸盐蒸发成固体，或者通过反硝化技术将硝酸根变成氮气排放到空气中，由于硝酸的价值很高，现有的方法虽然解决了排放环保的问题，但是也浪费了宝贵的硝酸，造成了资源的浪费，现在也有用硫酸来置换硝酸的方法，通常都是采取汽提的方式来进行置换，但是直接运用汽提的方式来置换硝酸能耗较大。
[0004]
因此，如何解决现有技术中回收废水里的硝酸的过程中能耗较大的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于提供硫酸置换硝酸的装置以解决现有技术中回收废水里的硝酸的过程中能耗较大的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
[0007]
本实用新型提供了硫酸置换硝酸的装置，包括：
[0008]
第一罐体，所述第一罐体用于容纳硫酸；
[0009]
第二罐体，所述第二罐体用于容纳硝酸铝；
[0010]
第三罐体，所述第三罐体用于容纳所述硫酸和所述硝酸铝的混合液，并且所述第三罐体分别与所述第一罐体和所述第二罐体相连通；
[0011]
分离膜装置，所述分离膜装置与所述第三罐体相连通，且所述分离膜装置用于过滤所述第三罐体内的所述硫酸和所述硝酸铝的混合液；
[0012]
汽提装置，所述汽提装置与所述分离膜装置相连通；
[0013]
第四罐体，所述第四罐体用于容纳硫酸铝，并且所述第四罐体与所述汽提装置相连通；
[0014]
第五罐体，所述第五罐体用于容纳硝酸，并且所述第五罐体分别与所述分离膜装置和所述汽提装置相连通。
[0015]
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0016]
进一步的，所述分离膜装置中的膜为耐酸膜。
[0017]
进一步的，所述第一罐体和所述第三罐体之间设置有计量泵，所述计量泵分别与所述第一罐体和所述第三罐体相连通。
[0018]
进一步的，所述第二罐体和所述第三罐体之间设置有进料泵，所述进料泵分别与所述第二罐体和所述第三罐体相连通。
[0019]
进一步的，所述第三罐体和所述分离膜装置之间连通有保安过滤器。
[0020]
进一步的，所述第三罐体和所述保安过滤器之间连通有增压泵。
[0021]
进一步的，所述保安过滤器和所述分离膜装置之间连通有高压泵。
[0022]
进一步的，所述第一罐体、所述第二罐体、所述第三罐体、所述第四罐体以及所述第五罐体的材质均为耐酸材料。
[0023]
本申请提供的技术方案包括以下有益效果：
[0024]
本实用新型提供的技术方案中，硫酸置换硝酸的装置，包括第一罐体、第二罐体、第三罐体、分离膜装置、汽提装置、第四罐体以及第五罐体，第三罐体分别与第一罐体和第二罐体相连通，分离膜装置分别与第三罐体和汽提装置相连通，第四罐体与汽提装置相连通，第五罐体分别与分离膜装置和汽提装置相连通。如此设置，第一罐体用于容纳硫酸，第二罐体用于容纳硝酸铝，第一罐体内部的硫酸与第二罐体内部的硝酸铝同时进入第三罐体内进行化学反应，产生了硫酸铝和硝酸，然后硫酸铝和硝酸的混合液从第三罐体进入到分离膜装置，通过膜结构进行过滤，过滤之后的透过液为硝酸，大部分的硝酸直接进入到第五罐体内进行储存，此时膜截留的浓缩液为硫酸铝和少量硝酸的混合物，硫酸铝与少量硝酸的混合物再通过汽提装置进一步回收其中的硝酸，由于大部分的硝酸通过分离膜装置进行回收，所以减少了需要汽提装置回收硝酸的体积，有效的降低了汽提装置所需要的能耗；从而解决了现有技术中回收废水里的硝酸的过程中能耗较大的问题。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]
图1是本实用新型实施例中各个装置连接关系图。
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附图标记：
[0028]
1、第一罐体；2、第二罐体；3、第三罐体；4、分离膜装置；5、汽提装置；6、第四罐体；7、第五罐体；8、计量泵；9、进料泵；10、保安过滤器； 11、增压泵；12、高压泵；13、管道。
具体实施方式
[0029]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
[0030]
本具体实施方式的目的在于提供硫酸置换硝酸的装置，第一罐体用于容纳硫酸，第二罐体用于容纳硝酸铝，第一罐体内部的硫酸与第二罐体内部的硝酸铝同时进入第三罐
体内进行化学反应，产生了硫酸铝和硝酸，然后硫酸铝和硝酸的混合液从第三罐体进入到分离膜装置，通过膜结构进行过滤，过滤之后的透过液为硝酸，大部分的硝酸直接进入到第五罐体内进行储存，此时膜截留的浓缩液为硫酸铝和少量硝酸的混合物，硫酸铝与少量硝酸的混合物再通过汽提装置进一步回收其中的硝酸，由于大部分的硝酸通过分离膜装置进行回收，所以减少了需要汽提装置回收硝酸的体积，有效的降低了汽提装置所需要的能耗；从而解决了现有技术中回收废水里的硝酸的过程中能耗较大的问题。
[0031]
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。
[0032]
请参阅图1，本实施例提供了硫酸置换硝酸的装置，包括第一罐体1、第二罐体2、第三罐体3、分离膜装置4、汽提装置5、第四罐体6以及第五罐体7，第三罐体3分别与第一罐体1和第二罐体2通过管道13相连通，分离膜装置4 分别与第三罐体3和汽提装置5通过管道13相连通，本实施例中汽提装置5 是采用低压蒸汽原理对混合液中的硝酸进行提取，由于汽提装置5已经工业化，属于现有技术，固本文不再进行详细赘述，分离膜装置4中的膜结构可以根据具体的使用环境进行设定，本实施例中分离膜装置4中的膜优选为耐酸膜，因为耐酸膜用于酸的净化和酸性溶液中金属离子的浓缩，膜会优先去除二价和多价离子，单价离子和无机酸通常会完全透过，不会产生渗透压，而且耐酸膜具有可靠的酸稳定性，第四罐体6与汽提装置5通过管道13相连通，第五罐体7 分别与分离膜装置4和汽提装置5通过管道13相连通。
[0033]
如此设置，第一罐体1用于容纳硫酸，第二罐体2用于容纳硝酸铝，第一罐体1内部的硫酸与第二罐体2内部的硝酸铝同时进入第三罐体3内进行混合，然后混合液从第三罐体3进入到分离膜装置4，由于分离膜装置4中的耐酸膜对硫酸盐的截留率为98％以上，对硝酸的截留率为0％，所以通过膜结构进行过滤之后，过滤后的透过液为硝酸，大部分的硝酸直接通过管道13进入到第五罐体7内进行储存，此时膜截留的浓缩液为硫酸铝和少量硝酸的混合物，硫酸铝与少量硝酸的混合物再通过汽提装置5进一步回收其中的硝酸，汽提之后少量的硝酸也通过管道13进入到第五罐体7内，汽提之后的残液为硫酸铝，通过管道13进入到了第四罐体6内，由于大部分的硝酸通过分离膜装置进行回收，所以减少了需要汽提装置回收硝酸的体积，有效的降低了汽提装置5所需要的能耗，本实施例中的装置可以将传统硫酸置换硝酸的能耗降低50％以上；从而解决了现有技术中回收废水里的硝酸的过程中能耗较大的问题。
[0034]
作为可选的实施方式，第一罐体1和第三罐体3之间通过管道13连通有计量泵8。如此设置，计量泵8是借助调节偏心轮的偏心距离，来改变栓塞的冲程而实现，计量泵8能够准确的调节管道13输送液量的比例，提高了反应的精确度。
[0035]
作为可选的实施方式，第二罐体2和第三罐体3之间通过管道13连通有进料泵9。如此设置，进料泵9能够保证硝酸铝快速均匀的从第二罐体2的内部输送到第三罐体3的内部。
[0036]
作为可选的实施方式，第三罐体3和分离膜装置4之间通过管道13连通有保安过滤器10。如此设置，保安过滤器10是对硫酸铝和硝酸的混合液进行一个精密过滤，来满足后续工序对硫酸铝和硝酸的混合液的要求。
[0037]
更具体的实施方式，第三罐体3和保安过滤器10之间通过管道13连通有增压泵11。
如此设置，增压泵11能够有效地增大第三罐体3和保安过滤器10 之间的管道13的压力，使保安过滤器10对硫酸铝和硝酸的混合液进行快速充分的过滤，提高了工作效率。
[0038]
更具体的实施方式，保安过滤器10和分离膜装置4之间通过管道13连通有高压泵12。如此设置，高压泵12能够为管道13内的混合液提供高压的动力，进一步的提高了该装置的工作效率。
[0039]
作为可选的实施方式，第一罐体1、第二罐体2、第三罐体3、第四罐体6 以及第五罐体7的材质可以根据具体的使用环境进行设定，本实施例中第一罐体1、第二罐体2、第三罐体3、第四罐体6以及第五罐体7的材质均为耐酸材料，有效的避免了罐体内存放的酸性物质与罐体本身发生化学反应。
[0040]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。