一种微通道废酸中和设备及方法与流程

本发明涉及具有特殊功能的设备装置技术领域，具体涉及一种微通道废酸中和设备及方法，主要用于浓硫酸、稀硫酸、硝酸、盐酸及醋酸等废酸的本质安全化中和处理。

背景技术：

传统的废酸中和过程，一般在釜式容器中进行，先用水将废酸稀释5倍以上，然后再投入固体碱进行中和的过程。此过程中，不管是废酸的稀释过程，还是与固体碱的中和过程，都要放出大量的热，很容易出现操作现场大量酸雾挥发、溶液易爆沸和冒料等现象，易造成人员的伤亡和财产的损失，且不易实现远程控制。

随着精密加工技术的发展，微通道反应器在化工、医药等多个行业得到越来越多的应用。但是目前在废酸中和处理环节中还没有相应的装置。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种微通道废酸中和设备及方法，利用微通道反应器的高效混合和传热特点，实现废酸的本质安全化中和处理。

为了达到上述技术效果，本发明提供了如下技术方案：

一种微通道废酸中和设备，所述设备为一台可移动小车，具体包括小车本体、设置在小车本体内部的水循环器、微通道反应器、输液泵以及输送液体的管道，小车本体的外部还设置有进口管路、出口管路以及电源，所述电源用于为输液泵和水循环器提供电能，所述进口管路包括第一进口管路和第二进口管路，所述输液泵包括第一输液泵和第二输液泵，所述第一输液泵安装在所述第一进口管路上，所述第二输液泵安装在第二进口管路上，所述微通道反应器包括第一模块和第二模块，所述第一模块用于将第一进口管路和第二进口管路的液体进行汇集，汇集后的液体微通道会依次经过水循环器和第二模块进行降温，然后由出口管路排出。

进一步的技术方案为，所述进口管路和出口管路的内径尺寸为2mm～9mm。

进一步的技术方案为，所述进口管路和出口管路选自不锈钢管或聚四氟乙烯管。

进一步的技术方案为，所述输液泵选自立式蠕动泵、卧式蠕动泵或高压输液泵中的任意一种。

进一步的技术方案为，所述液体微通道的内径尺寸为0.4mm、0.6mm或1.0mm中的任意一种。

进一步的技术方案为，所述水循环器的温度控制范围为5℃～30℃。

本发明还提供了一种微通道废酸中和方法，具体为：第一进口管路与装有酸溶液的容器连通，第二进口管路与装有碱溶液的容器连通，通过输液泵将进口管路中的液体输送到微通道反应器中的第一模块进行混合，混合后的溶液经过水循环器进行第一次降温，再经过微通道反应器的第二模块进行第二次降温，然后经过出口管路排出并回收，得到中和处理后的溶液。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明涉及的微通道废酸中和车，利用微通道反应器的高效混合和传热特点，实现废酸的本质安全化中和处理。该微通道废酸中和车操作简单，危险性小，可在各大科研院所、化工行业广泛应用。

附图说明

图1为本发明的微通道废酸中和设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行进一步的解释和说明。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种微通道废酸中和设备，所述设备为一台可移动小车，具体包括小车本体、设置在小车本体内部的水循环器、微通道反应器、输液泵以及输送液体的管道，小车本体的外部还设置有进口管路、出口管路以及电源，所述电源用于为输液泵和水循环器提供电能，所述进口管路包括第一进口管路a和第二进口管路b，所述输液泵包括第一输液泵和第二输液泵，所述第一输液泵安装在所述第一进口管路上，所述第二输液泵安装在第二进口管路上，所述微通道反应器包括第一模块和第二模块，第一模块与进口管路连通，用于将第一进口管路和第二进口管路的液体进行汇集，汇集后的液体微通道会依次经过水循环器和第二模块进行降温，然后由出口管路c排出。

实施例2

以100ml浓硫酸为对象，进口a管插入该容器中；称取中和所需的149.3g固体碱，溶解在300ml水，搅拌全部溶解；进口b管插入该容器中；用两台立式蠕动泵作为溶液的输送动力；采用管径为2mm的不锈钢管道，采用0.4mm孔径的微通道反应器；水循环器的温度设置30℃，两台立式蠕动泵按一定比例同时输入酸液和碱液；出口c收集的溶液即为中和处理至ph＝7的溶液。

实施例3

以100ml浓硫酸为对象，进口a管插入该容器中；称取中和所需的149.3g固体碱，溶解在300ml水，搅拌全部溶解；进口b管插入该容器中；用两台高压泵作为溶液的输送动力；采用管径为9mm的不锈钢管道，采用1mm孔径的微通道反应器；水循环器的温度设置5℃，两台高压泵按一定比例同时输入酸液和碱液；出口c收集的溶液即为中和处理至ph＝7的溶液。

实施例4

以100ml浓硫酸为对象，进口a管插入该容器中；称取中和所需的149.3g固体碱，溶解在300ml水，搅拌全部溶解；进口b管插入该容器中；用两台立式蠕动泵作为溶液的输送动力；采用管径为5mm的不锈钢管道，采用0.6mm孔径的微通道反应器；水循环器的温度设置20℃，两台立式蠕动泵按一定比例同时输入酸液和碱液；出口c收集的溶液即为中和处理至ph＝7的溶液。

实施例5

以100ml硝酸为对象，进口a管插入该容器中；称取中和所需的95.2g固体碱，溶解在300ml水，搅拌全部溶解；进口b管插入该容器中；用两台卧式蠕动泵作为溶液的输送动力；采用管径为5mm的不锈钢管道，采用1mm孔径的微通道反应器；水循环器的温度设置10℃，两台卧式蠕动泵按一定比例同时输入酸液和碱液；出口c收集的溶液即为中和处理至ph＝7的溶液。

实施例6

以100g盐酸(30％浓度)为对象，进口a管插入该容器中；称取中和所需的32.9g固体碱，溶解在300ml水，搅拌全部溶解；进口b管插入该容器中；用两台卧式蠕动泵作为溶液的输送动力；采用管径为5mm的不锈钢管道，采用1mm孔径的微通道反应器；水循环器的温度设置15℃，两台卧式蠕动泵按一定比例同时输入酸液和碱液；出口c收集的溶液即为中和处理至ph＝7的溶液。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种微通道废酸中和设备及方法，所述设备为一台可移动小车，具体包括小车本体、设置在小车本体内部的水循环器、微通道反应器、输液泵以及输送液体的管道，小车本体的外部还设置有进口管路、出口管路以及电源，所述电源用于为输液泵和水循环器提供电能，所述进口管路包括第一进口管路和第二进口管路，所述输液泵包括第一输液泵和第二输液泵，所述微通道反应器包括第一模块和第二模块，所述第一模块用于将第一进口管路和第二进口管路的液体进行汇集，汇集后的液体微通道会依次经过水循环器和第二模块进行降温，然后由出口管路排出。该设备利用微通道反应器的高效混合和传热特点，实现废酸的本质安全化中和处理。

技术研发人员：陈娅;范桂娟
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院化工材料研究所
技术研发日：2019.05.17
技术公布日：2019.07.12