一种用于除铝的淡盐水预处理装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及化工技术领域，特别涉及一种用于除铝的淡盐水预处理装置。


背景技术：

[0002]
在现有技术，对于一些化工液体，通常都使用膜过滤器来对其进行过滤，以将杂质过滤掉，从而或者可以回收利用过滤后的液体，或者回收利用滤出来的渣，或者两者都可以回收利用。对于含铝盐的化工液体，因为从离子膜电槽中出来的淡盐水含铝元素偏高，一般含量为500ppb左右，ph值一般控制10左右，一般的工艺很难去除，但根据铝元素具有的酸碱两性特点，当控制盐水的ph值为5至6时，此时的铝元素为al(oh)3，al(oh)3是不溶于水或微溶于水的，用过滤的方法可以除去。现有的膜过滤器由过滤膜组件、手动控制阀、气动控制阀、进液泵、酸洗液泵、出口压力表、自动控制箱等组成。整个控制过程分为过滤、反洗、酸洗、置换四部分组成。其中过滤为由控制系统启动进液泵将盐水通过进液通路引入过滤膜组件，经过滤膜组件过滤后清液流出系统，截留物附着于过滤膜表面。反洗为人工依据过滤情况设置过滤时间，过滤器运行至过滤时间后将自动停止过滤，开启反洗通路后，将过滤清液对过滤膜组件进行反洗，使附着截留物剥离后沉淀在膜组件的腔体中后，再通过排放管路排放至渣池，使膜组件恢复过滤能力。酸洗为通过过滤、反洗运行一段时间后的过滤膜组件若表面仍形成结垢时就需要进行盐酸清洗，控制系统通过酸泵将盐酸引入过滤膜组件，通过盐酸曝气等手段完成过滤膜组件性能的恢复。最后进行置换，酸洗完成后的过滤膜组件，控制系统会自动用过滤盐水进行置换，当置换完酸洗液后，系统自动进入过滤模式。因此，淡盐水ph值的调控效果是影响膜过滤器能否长期安全、稳定运行的关键。


技术实现要素：

[0003]
有鉴于此，本实用新型提供了一种用于除铝的淡盐水预处理装置，以满足上述需求。
[0004]
一种用于除铝的淡盐水预处理装置，所述淡盐水中具有铝元素，且该淡盐水的ph值大于7。所述用于除铝的淡盐水预处理装置包括一个混合罐，一个设置在所述混合罐上的淡盐水注入管组件，一个设置在所述混合罐上的盐酸注入机构，以及一个设置在所述混合罐上的控制装置。所述淡盐水注入管组件用于向混合罐里注入所述淡盐水。所述盐酸注入机构包括一个沿在所述混合罐的轴向设置的旋转轴，一个与该旋转轴连接并设置在所述混合罐的外侧的盐酸输入管组件，以及至少一个设置在所述旋转轴的侧壁上的混合叶片。所述旋转轴为一个中空管并包括至少一个通槽。所述盐酸输入管组件包括一个控制阀。所述混合叶片固定在所述通槽中并包括一个本体，一个设置在所述本体的一个侧壁上的第一连通槽孔，一个设置在所述本体的一个侧壁上的第二连通槽孔，以及多个设置在所述本体的一个侧壁上的喷孔。所述第一、第二连通槽孔以及喷孔分别设置在所述本体的三个相邻的侧壁上且所述喷孔与所述第一连通槽孔设置在两个相对的侧壁上。所述第二连通槽孔朝向所述盐酸输入管组件设置。所述旋转轴带动所述混合叶片旋转。所述控制装置包括间隔设
置在所述混合罐的内侧壁上的正、负电极板，以及一个与所述正、负电极板电性连接的控制单元。所述正、铡电极板用于检测所述混合罐中的液体中的电压值。所述控制单元将所述电压值换算成ph值并根据所述ph值的大小控制所述控制阀的启闭。当所述电压值换算成ph值且该ph值大于6时，所述控制单元控制所述控制阀开启而ph值小于6时，所述控制单元控制所述控制阀关闭。
[0005]
进一步地，所述淡盐水注入管组件包括一根设置在所述混合罐的侧壁上的注入管，以及一个设置在所述注入管上的第一开关阀。
[0006]
进一步地，所述旋转轴的中心轴与所述混合罐的中心轴重合。
[0007]
进一步地，所述盐酸输入管组件包括一根固定在所述混合罐上的输入管，所述控制阀设置在所述输入管上以控制所述输入管的通断。
[0008]
进一步地，所述盐酸注入机构还包括一个设置在所述混合罐中的隔板，以及一个设置在所述隔板上的驱动机构，所述驱动机构与所述旋转轴分别设置在所述隔板的两侧并驱动所述旋转轴旋转，所述旋转轴设置在所述隔板与所述混合罐的顶部之间。
[0009]
进一步地，所述旋转轴与所述隔板密封设置。
[0010]
进一步地，所述用于除铝的淡盐水预处理装置还包括一个设置在所述混合罐的侧壁上的出料管组件，所述出料管组件包括一个设置在所述混合罐的侧壁上的出料管，以及一个设置在所述出料管的第二开关阀，所述出料管设置在所述输入管的下方并位于所述隔板的上方。
[0011]
进一步地，所述用于除铝的淡盐水预处理装置还包括一个用于接收来自所述出料管上的预处理槽。
[0012]
与现有技术相比，本实用新型提供的用于除铝的淡盐水预处理装置通过在混合罐内设置在所述盐酸注入机构，以及在注入管上设置第一开关阀，在出料管上设置第二开关阀，同时所述控制装置包括设置在所述混合罐的正、负电极板，从而可以通过检测混合罐内的电压值来控制所述控制阀，第一、第二开关阀的通断，进而可以实现自动化控制，节省操作时间，减轻工作人员的劳动强度，在一定程序上降低生产运行成本的目的。特别地，通过对盐酸注入机构中的混合叶片的结构设计，可以充分地对淡盐水和盐酸进行混合，以缩短混合时间，进一步提高生产效率，节省时间。
附图说明
[0013]
图1为本实用新型提供的一种用于除铝的淡盐水预处理装置的结构示意图。
[0014]
图2为图1的用于除铝的淡盐水预处理装置的混合罐的剖视结构示意图。
[0015]
图3为图1的用于除铝的淡盐水预处理装置所具有的混合叶片的结构示意图。
[0016]
图4为图1的用于除铝的淡盐水预处理装置所具有的混合叶片的另一个角度的结构示意图。
[0017]
图5为图1的用于除铝的淡盐水预处理装置所具有的旋转轴的结构示意图。
具体实施方式
[0018]
以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。
[0019]
如图1至图5所示，其为本实用新型提供的用于除铝的淡盐水预处理装置的结构示意图。所述用于除铝的淡盐水预处理装置用于预处理淡盐水。所述淡盐水中具有铝元素，且该淡盐水的ph值大于7。所述用于除铝的淡盐水预处理装置包括一个混合罐10，一个设置在所述混合罐10上的淡盐水注入管组件20，一个设置在所述混合罐10上的盐酸注入机构30，一个设置在所述混合罐的侧壁上的出料管组件40，以及一个设置在所述混合罐10上的控制装置50。可以理解的是，所述用于除铝的淡盐水预处理装置还包括其他的一些功能模块，如组装组件，安装组件，电气连接组件等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。
[0020]
所述混合罐10可以为一反应釜，其设置在一个基座上。所述混合罐10可以为一个密封罐体，并具有一个开口，以安装各个组件与功能模块，如淡盐水注入管组件20，盐酸注入机构30等等。
[0021]
所述淡盐水注入管组件20包括一根设置在所述混合罐10的侧壁上的注入管21，以及一个设置在所述注入管21上的第一开关阀22。所述注入管21用于向混合罐10里注入所述淡盐水。所述第一开关阀22可以为一个手工控制阀或一个电磁阀，其用于控制所述注入管21的启闭。在需要对淡盐水预处理的时候，可以由人工开启或所述控制装置50开启所述第一开关阀22，以使淡盐水注入所述混合罐10，并注入量达到要求时开关该第一开关阀22。
[0022]
所述盐酸注入机构30包括一个固定设置在所述混合罐10内的隔板31，一个沿所述混合罐10的轴向设置并设置在所述隔板31与混合罐10的顶部之间的旋转轴32，一个与该旋转轴32连接并设置在所述混合罐10的外侧的盐酸输入管组件33，至少一个设置在所述旋转轴32的侧壁上的混合叶片34，以及一个设置在所述隔板31上的驱动机构35。所述隔板31沿所述混合罐10的径向设置，且所述混合罐10相互密封设置。所述旋转轴32的中心轴可以与所述混合罐10 的中心轴重合，当然可以想到的是，如果所述混合叶片34的尺寸不是很大，所述旋转轴32与所述混合罐10的中心轴不重合，即偏心设置，但该旋转轴32的中心轴应当与所述混合罐10的中心轴平行。所述旋转轴32为一个中空管并包括至少一个通槽321。所述旋转轴32为中空管以便于输入盐酸。所述通槽321 用于插设安装所述混合叶片34，因此其尺寸应当与所述混合叶片34的尺寸相当。所述旋转轴32的一端设置在所述隔板31上，另一端设置在所述混合罐10的顶部，因此为了使所述旋转轴32可以顺利地旋转，所述旋转轴32与所述隔板31 及所述混合罐10的顶部分别通过一个轴承连接。可以想到的是，该轴承与隔板 31及混合罐10的顶部的连接方式应当是密封连接，以防止液体流出。所述盐酸输入管组件32设置在所述混合罐10的顶部并与所述旋转轴32连接以将盐酸输入该旋转轴32从而输入混合罐10中。所述盐酸输入管组件33包括一个与所述旋转轴32密封连接的输入管331，以及一个设置在所述输入管331上的控制阀 332。所述控制阀332可以为一个电磁阀，其可以在控制信号的控制下开启或关闭。所述混合叶片34可以为一个或多个，在本实施例中，所述混合叶片34具有两个。该两个混合叶片34对称地设置在所述旋转轴32上，其以旋转轴32的中心轴为对称轴而对称设置。每一个所述混合叶片34固定在所述通槽321中并包括一个本体341，一个设置在所述本体341的一个侧壁上的第一连通槽孔342，一个设置在所述本体341的一个侧壁上的第二连通槽孔343，以及多个设置在所述本体341的一个侧壁上的喷孔344。所述本体341为一个板状结构。所述第一通过槽孔342与所述通槽321连通以接收来自所述旋转轴32的盐酸。所述第一、第二连通槽孔342、343以及喷孔344分别设置在所述本体
341的三个相邻的侧壁上且所述喷孔344与所述第一连通槽孔342设置在两个相对的侧壁上。同时所述第一、第二连通槽孔342、343以及喷孔344相互连通。当盐酸从所述盐酸输入管组件33注入所述旋转轴32后，盐酸会从通槽321流入所述第一连通槽孔342，然后再流入所述喷孔344。而当所述旋转轴32旋转时，混合叶片34中的液体会在离心力的作用下快速从喷孔344中喷出，从而在该混合叶片34的内部形成负压，进而混合罐10内的液体会被从所述第二连通槽孔342压入所述混合叶片34内，并伴随差盐酸经喷孔13喷射而出，从而可有效地提高盐酸与淡盐水之间在单位时间内的混合效果。当然，可以想到的是，在所述混合叶片34 的旋转过程中也可以起到搅拌的作用，达到混合的目的。所述驱动机构35包括一个驱动电机351。为了达到减小所述混合罐10的体积大小，增加混合效果，所述驱动机构35还包括两个相互成90度啮合的锥齿轮，其中一个锥齿轮与所述旋转轴32连接，从而驱动所述旋转轴32旋转。
[0023]
所述出料管组件40包括一个设置在所述混合罐10的侧壁上的出料管41，一个设置在所述出料管41的第二开关阀42，以及一个用于接收来自所述出料管 41的处理后的液体的预处理槽43。所述出料管41设置在所述注入管31的下方并位于所述隔板31的上方。可以想到的是，为了控制该出料管41的启闭，所述第二开关阀42设置在所述出料管41上，其也可以为一个电磁阀。所述预处理槽43接收预处理后的液体后，由液体泵泵入过滤器以进行过滤。
[0024]
所述控制装置50包括间隔设置在所述混合罐10的内侧壁上的正、负电极板51、52，一个与该正、负电极板51、52电性连接的高灵敏电压表53，以及一个与该高灵敏电压表23电性连接的控制单元54。所述正、负电极板51、52 用于检测所述混合罐10内的瞬间电压，其工作原理应当为现有技术，在此不再赘述。所述高灵敏电压表53用于获取来自所述正、负电极板51、52的电压值。所述控制单元54包括处理器和plc控制器，所述处理器用于处理来自所述高灵敏电压表53所传输的电压值，具体地所述处理器将该电压值转换为ph值。通过该ph值即可知道所述混合罐10内的酸碱度，从而可以控制盐酸的注入量，即所述处理器根据该ph值来控制所述控制阀332的启闭。具体地，当所述电压值换算成ph值后该ph值大于6时，所述控制单元54控制所述控制阀332开启以注入盐酸。随着盐酸的持续注入，当ph值小于6时，具体地，当ph值介于5～6时，所述控制单元54控制所述控制阀332关闭，表示该淡盐水的预处理已经完成，可以进行下一步的操作了。氢氧化铝属两性氢氧化物。由于其存在两种电离形式，既是弱酸，酸式化学式为h3alo3，又是弱碱，碱式化学式曾 al(oh)3，因此氢氧化铝具有两性，既能与酸反应又能与碱反应。但是在当ph 值处于5～6时，氢氧化铝是不会溶解的，因此，在此ph值下可以通过过滤的方式进行处理。所述plc控制器本身为现有技术，在此不再赘述，其用于根据处理器的控制信息来控制所述控制阀332，以及第一、第二开关阀22、42的启闭。
[0025]
本实用新型还提供了一种用于除铝的淡盐水预处理方法，其包括以下步骤：
[0026]
step101：提供如上述的用于除铝的淡盐水预处理装置，由所述淡盐水注入管组件20向所述混合罐10内注入淡盐水；
[0027]
step102：由所述正、负电极板51、52测量所述混合罐10内的液体的电压值，并通过控制单元54将该电压值换算成ph值；
[0028]
step103：当ph值大于6时所述控制单元54控制所述旋转轴32开始旋转；
[0029]
step104：当ph值大于6时所述控制单元54控制所述控制阀332开启以向所述混合罐10注入盐酸直到所述混合罐10内的ph值降到5～6；
[0030]
step105：当ph值降到5～6后，关闭所述控制阀332并停止向混合罐注入盐酸。
[0031]
step106:打开所述第二开关阀42以将酸处理后的液体流入所述预处理槽 43并通过一个泵将该液体泵入过滤器以进行过滤。
[0032]
与现有技术相比，本实用新型提供的用于除铝的淡盐水预处理装置通过在混合罐内设置在所述盐酸注入机构30，以及在注入管20上设置第一开关阀22，在出料管42上设置第二开关阀42，同时所述控制装置50包括设置在所述混合罐10的正、负电极板51、52，从而可以通过检测混合罐10内的电压值来控制所述控制阀332，第一、第二开关阀22、42的通断，进而可以实现自动化控制，节省操作时间，减轻工作人员的劳动强度，在一定程序上降低生产运行成本的目的。特别地，通过对盐酸注入机构30中的混合叶片34的结构设计，可以充分地对淡盐水和盐酸进行混合，以缩短混合时间，进一步提高生产效率，节省时间。
[0033]
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。