一种真空脱碳设备的制作方法

本实用新型涉及无机盐及含盐废水、脱硫脱硝废水的环保技术领域，尤其是涉及一种真空脱碳设备。

背景技术：

目前在国内生产盐、芒硝、纯碱等无机盐领域以及废水处理等环保领域，生产所需等原料液或者需要处理等废水普遍含有Ca²⁺，HCO3^-及微量的CO3^2-等离子，如果不对上述离子进行处理，由于温度的变化和浓度的升高，HCO3^-会分解成CO3^2-会造成设备形成CaCO3垢层，影响设备的稳定运行。目前处理上述离子的工艺主要有两种：工艺1、从Ca²⁺入手，通过加入过量的碳酸钠与Ca²⁺反应，CO3^2-+Ca²⁺=CaCO3↓形成碳酸钙沉淀，此工艺需要加入的药品碳酸钠价格较高特别是在Ca2+浓度高的时候，加入量很大成本很高，在Ca²⁺浓度变化的时候，加药量药跟着调整，操作复杂，且反应形成的碳酸钙沉淀需要沉淀澄清，沉淀澄清设备占地面积大、投资较高，出水Ca²⁺浓度受到澄清效果的影响较大，如果澄清效果差同样会造成后续设备结垢，需要人员经常检测Ca²⁺浓度，劳动强度大。目前工艺1是主要的处理工艺。工艺2：从HCO3^-入手，采用鼓风式脱碳器，鼓风式脱碳器中装有多面空心球填料，水从填料层上部进入，空气通过鼓风机自填料层下部鼓入，与下淋的水接触后，将水中游离的CO2解析出来，出水CO2 浓度可降到5.0-10mg/L以下。但是鼓风式脱碳器结构复杂，投资较大，需要不断通过鼓风机补入空气，耗电大，且容易将空气中的污染物带入原料液内造成污染。故在实际生产中使用的较少。

技术实现要素：

为了克服上述所存在的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种通过从HCO3^-入手，采用真空泵抽真空脱碳，不引入外部空气、同时采用结构简单的筛孔，设置加酸调节PH的辅助设备，只需要控制原料液的PH值无需检测，大大降低了出料的HCO3^-及CO3^2-离子含量，避免了碳酸钙结垢。结构简单，占地面积小，操作简单不引入可能污染物料的外部空气，真空环境连续稳定运行，脱除效果高，从根本上避免了碳酸钙结垢的真空脱碳设备。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

本技术方案为一种真空脱碳设备，由上部脱除段和下部储存段组成真空的罐体；罐体顶部设有CO2出口；脱除段内部设有多组筛板塔盘；脱除段侧壁上设有调酸混合器；调酸混合器上设有料液进口和加酸口。

作为优化，所述罐体顶部的CO2出口通过真空泵进口管连接真空泵。

作为优化，所述罐体上脱除段从上往下交错排列设置筛板塔盘。

作为优化，所述罐体顶部设有安全阀和压力表接口，底部设有出料口；脱除段上设有回流口和人孔，储存段上设有液位计接口。

作为优化，所述罐体整体为圆柱型或凸字型结构。

作为优化，所述罐体整体通过支腿固定安装。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本装置通过从HCO3^-入手，采用真空泵抽真空脱碳，不引入外部空气、同时采用结构简单的筛孔，设置加酸调节PH的辅助设备，在线实时检测调酸混合器出口的PH值维持在3-4之间和60-70℃温度，设备内的真空压力维持在25-40Kpa（a)，及设置了回流管，保证出料的HCO3^-及CO3^2-离子在0.1-2.5mg/L，大大降低了出料的HCO3^-及CO3^2-离子含量，避免了碳酸钙结垢。

结构简单，占地面积小，不引入可能污染物料的外部空气，真空环境连续稳定运行，脱除效果大大提高，避免了工艺1的加药量大、成本高、占地面积大、劳动强度大等缺点；避免了工艺2的结构复杂、投资高以及外部引入的空气污染的问题。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型中脱除段和储存段组成圆柱型的主结构示意图。

图2是本实用新型中脱除段和储存段组成凸字型的主结构示意图。

图3是本实用新型中筛板塔盘的结构示意图。

图中标记：料液进口1、调酸混合器2、加酸口3、脱除段4、储存段5、筛板塔盘6、安全阀7、CO2出口8、真空泵9、真空泵进口管10、真空泵出口管11、压力表接口12、回流口13、人孔14、出料口15、液位计接口16、支腿17。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1，如图1、图2和图3中所示，本实用新型为一种真空脱碳设备，由上部脱除段4和下部储存段5组成真空的罐体；罐体顶部设有CO2出口8；脱除段4内部设有多组筛板塔盘6；脱除段4侧壁上设有调酸混合器2；调酸混合器2上设有料液进口1和加酸口3。

含有Ca²⁺，HCO3^-及微量的CO3^2-等离子的60-70℃的原料液通过料液进口1首先进入调酸混合器2，与加酸口3加入的酸充分混合PH值控制在3-4之间，在此PH下原料液中的HCO3^-转化为游离的CO2,然后进入脱除段4的筛板塔盘6，筛板上开有多个小孔，使得物料形成许多小股水流，增大了物料的面积，由于罐体为真空，根据亨利定律、道尔顿分压定律，水流中的游离的CO2迅速的溢出通过CO2出口8经过排出到大气。

本装置工艺上通过从HCO3^-入手，采用真空泵抽真空脱碳，而不是常用的加纯碱除钙及投资高可能污染料液的鼓风式脱碳。设置了调酸混合器，保证了原料液中的HCO3^-转化为游离的CO2。抽气量少，只是将物料中游离的的CO2及部分挥发性气体抽出，成本较低。采用有筛孔的筛板塔盘，结构简单，脱除效果好，可以保证出料的HCO3^-及CO3^2-离子＜5.0mg/L，一般在0.1-2.5mg/L。结构布置上分为整体为圆柱状的A型和凸字型结构的B型，A型和B型原理相同；A型结构简单、制作容易，为了保证物料的停留时间，储存段较高，形成整体较高；B型结构相对复杂，制作工艺较难，B型储存段较低造成整体结构布置较低，方便布置。

本装置用于制盐、氯化钾、芒硝、纯碱等无机盐以及含盐废水、脱硫脱硝废水等环保领域。通过从HCO3^-入手，采用真空泵抽真空脱碳，不引入外部空气、同时采用结构简单的筛孔，设置加酸调节PH的辅助设备，只需要控制原料液的PH值无需检测，就可以保证脱碳效果，大大提高了脱碳效率，避免了工艺1的加药量大、成本高、占地面积大、劳动强度大等缺点，同时避免了工艺2的结构复杂、投资高以及外部引入的空气污染的问题。具有脱碳效果好、结构加单、效率高、成本低、操作简单等特点，从根本上避免了碳酸钙结垢。

实施例2，在实施例1的基础上做进一步优化设计，所述罐体顶部的CO2出口8通过真空泵进口管10连接真空泵9。所述罐体上脱除段4从上往下交错排列设置筛板塔盘6。所述罐体顶部设有安全阀7和压力表接口12，底部设有出料口15；脱除段4上设有回流口13和人孔14，储存段5上设有液位计接口16。所述罐体整体为圆柱型或凸字型结构。所述罐体整体通过支腿17固定安装。

含有Ca²⁺，HCO3^-及微量的CO3^2-等离子的60-70℃的原料液通过料液进口1首先进入调酸混合器2，与加酸口3加入的酸充分混合PH值控制在3-4之间，在此PH下原料液中的HCO3^-转化为游离的CO2,然后进入脱除段4的筛板塔盘6，筛板上开有多个小孔，使得物料形成许多小股水流，增大了物料的面积，真空泵9对罐体内形成真空，根据亨利定律、道尔顿分压定律，水流中的游离的CO2迅速的溢出通过CO2出口8经过真空泵进口管10进入真空泵9，再通过真空泵出口管11排出到大气。通过交错设置的多层筛板塔盘6，保证脱除效果；脱除CO2的物料经过多层筛板塔盘6后进入储存段5储存，然后经过出料口15外排，同时为了更好的保证脱除效果，一部分脱除CO2的物料可通过回流口13返回设备内再次参与循环。脱除段4上设有人孔14以方便检修；设有压力表接口12实时监视设备内的真空压力维持在25-40Kpa（a)；液位计接口16观察保证物料的停留时间维持一定的时间并保证出料口15接的泵不发生气蚀。支腿17保证设备稳定和出料口15接的泵不发生气蚀；设备整体安全性高。本设备连续运行，只需要在线实时检测调酸混合器2出口的PH值维持在3-4之间和60-70℃温度，设备内的真空压力维持在25-40Kpa（a)，及设置了回流管，可以保证出料的HCO3^-及CO3^2-离子＜5.0mg/L，一般在0.1-2.5mg/L。本装置具有脱碳效果好、结构加单、效率高、成本低、操作简单等特点，从根本上避免了碳酸钙结垢。

实施例3，在多晶硅高盐废水处理工序，采用此装置，通过此设备废水中的HCO3^-及CO3^2-离子含量控制在2mg/L以下，避免了碳酸钙造成的结垢。在化工废水设备的废水处理中，废水中的HCO3^-及CO3^2-离子含量控制在2.5mg/L以下，为后续蒸发结晶不结垢提供了保证。避免了普遍采用的老式的加纯碱去除Ca²⁺的方式的投资大、成本高、占地大的缺点。在各种无机盐生产、废水处理的领域及需要避免碳酸钙造成的结垢场所，都可以使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。