公布日：2023.08.29
申請日：2022.09.09
分類號：C02F1/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F101/14(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括用于給高濃度含氟廢水加熱的預(yù)熱器、晶種混合槽、氟化鹽結(jié)晶器、渣漿泵、晶種投加裝置和沉淀劑投加裝置，預(yù)熱器的含氟廢水排水口通過管道與晶種混合槽上預(yù)熱廢水進(jìn)水口連通，誘導(dǎo)晶種能經(jīng)晶種進(jìn)料口投加到晶種混合槽內(nèi)，渣漿泵通過管道將晶種混合槽內(nèi)混合廢水排入氟化鹽結(jié)晶器內(nèi)，沉淀劑能經(jīng)沉淀劑投加口投入到氟化鹽結(jié)晶器內(nèi)，氟化鹽結(jié)晶排出口位于氟化鹽結(jié)晶器下端，氟化鹽結(jié)晶排出口能夠向外排出氟化鹽結(jié)晶，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高濃含氟廢水不經(jīng)稀釋直接用于生產(chǎn)氟化鹽顆粒，且獲得的氟化鹽顆粒粒徑大，顆粒飽滿，無碎渣，大大提高了高濃度含氟廢水處理效率和氟化鹽顆粒品質(zhì)。
權(quán)利要求書
1.一種含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：包括預(yù)熱器(1)、晶種混合槽(2)、氟化鹽結(jié)晶器(3)、渣漿泵(4)、晶種投加裝置和沉淀劑投加裝置，所述預(yù)熱器(1)上設(shè)有含氟廢水進(jìn)水口(11)和含氟廢水排水口(12)，晶種混合槽(2)上設(shè)有預(yù)熱廢水進(jìn)水口(21)、晶種進(jìn)料口(22)和混合廢水排水口(23)，氟化鹽結(jié)晶器(3)上設(shè)有混合廢水進(jìn)水口(31)、沉淀劑投加口(32)和氟化鹽結(jié)晶排出口(33)，所述預(yù)熱器(1)能夠給其內(nèi)的高濃度含氟廢水加熱，預(yù)熱器(1)的含氟廢水排水口(12)通過管道與晶種混合槽(2)上預(yù)熱廢水進(jìn)水口(21)連通，誘導(dǎo)晶種能夠經(jīng)晶種進(jìn)料口(22)投加到晶種混合槽(2)內(nèi)，渣漿泵(4)通過管道將晶種混合槽(2)內(nèi)混合廢水經(jīng)混合廢水排水口(23)和混合廢水進(jìn)水口(31)排入氟化鹽結(jié)晶器(3)內(nèi)，沉淀劑能夠經(jīng)沉淀劑投加口(32)投入到氟化鹽結(jié)晶器(3)內(nèi)，氟化鹽結(jié)晶排出口(33)位于氟化鹽結(jié)晶器(3)下端，氟化鹽結(jié)晶排出口(33)能夠向外排出氟化鹽結(jié)晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述晶種混合槽(2)內(nèi)設(shè)有攪拌器(24)，所述攪拌器(24)的攪拌葉片(25)能夠在晶種混合槽(2)內(nèi)旋轉(zhuǎn)攪拌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述氟化鹽結(jié)晶器(3)包括結(jié)晶反應(yīng)腔(34)、進(jìn)料混合腔(35)和結(jié)晶排出腔(36)，所述進(jìn)料混合腔(35)固定設(shè)于結(jié)晶反應(yīng)腔(34)上端，結(jié)晶排出腔(36)固定設(shè)于結(jié)晶反應(yīng)腔(34)下端，結(jié)晶反應(yīng)腔(34)內(nèi)固定設(shè)有若干沿豎直方向平行間隔排列的圓錐管束(37)，所述圓錐管束(37)的上端內(nèi)徑大于下端內(nèi)徑，且圓錐管束(37)外側(cè)壁與結(jié)晶反應(yīng)腔(34)內(nèi)側(cè)壁之間形成密封空間，各個圓錐管束(37)上端開口與進(jìn)料混合腔(35)連通，各個圓錐管束(37)下端開口與結(jié)晶排出腔(36)連通，氟化鹽結(jié)晶排出口(33)位于結(jié)晶排出腔(36)下端，混合廢水進(jìn)水口(31)和沉淀劑投加口(32)分別位于進(jìn)料混合腔(35)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)料混合腔(35)內(nèi)還固定設(shè)有含氟廢水布水管道和沉淀劑布藥管道，所述含氟廢水布水管道包括布水主管(351)和布水支管(352)，所述布水主管(351)一端與進(jìn)料混合腔(35)側(cè)壁上的混合廢水進(jìn)水口(31)連通，布水支管(352)在水平方向延伸形成環(huán)形管道結(jié)構(gòu)，布水支管(352)與布水主管(351)連通形成一體結(jié)構(gòu)，布水支管(352)側(cè)壁上設(shè)有若干布水孔(353)，進(jìn)入布水支管(352)內(nèi)的混合廢水能夠經(jīng)各個布水孔(353)進(jìn)入進(jìn)料混合腔(35)內(nèi)，所述沉淀劑布藥管道包括布藥主管(354)和布藥支管(355)，所述布藥主管(354)一端與進(jìn)料混合腔(35)側(cè)壁上的沉淀劑投加口(32)連通，布藥支管(355)在水平方向延伸形成環(huán)形管道結(jié)構(gòu)，布藥支管(355)與布藥主管(354)連通形成一體結(jié)構(gòu)，布藥支管(355)側(cè)壁上設(shè)有若干布藥孔(356)，進(jìn)入布藥支管(355)內(nèi)的沉淀劑能夠經(jīng)各個布藥孔(356)進(jìn)入進(jìn)料混合腔(35)內(nèi)，所述布水支管(352)與布藥支管(355)在豎直方向間隔排列，布水孔(353)與布藥孔(356)一一正對設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述布水孔(353)上固定安裝有布水噴頭，布藥孔(356)上固定安裝有布藥噴頭，所述布水噴頭與布藥噴頭一一對噴。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：至少兩個直徑不同的布水支管(352)同心間隔排列，且各個布水支管(352)分別與布水主管(351)連通，至少兩個直徑不同的布藥支管(355)同心間隔排列，且各個布藥支管(355)分別與布藥主管(354)連通，所述布水支管(352)與布藥支管(355)在水平面上的投影為交錯間隔排列的套環(huán)結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述結(jié)晶反應(yīng)腔(34)側(cè)壁上還設(shè)有第一蒸汽進(jìn)口(38)和第一冷凝水排出口(39)，所述第一蒸汽進(jìn)口(38)與外界的蒸汽供應(yīng)管道(5)連通，第一冷凝水排出口(39)能夠?qū)⒔Y(jié)晶反應(yīng)腔(34)內(nèi)冷凝水排出，進(jìn)料混合腔(35)上還設(shè)有二次蒸汽排出口(40)，圓錐管束(37)內(nèi)高濃度含氟廢水溶劑蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽能夠經(jīng)進(jìn)料混合腔(35)上的二次蒸汽排出口(40)排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)料混合腔(35)上還設(shè)有壓縮空氣進(jìn)氣口(41)，所述壓縮空氣進(jìn)氣口(41)通過管道與壓縮空氣發(fā)生裝置(6)相連，壓縮空氣發(fā)生裝置(6)能夠以脈沖的方式向進(jìn)料混合腔(35)內(nèi)供應(yīng)壓縮空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：預(yù)熱器(1)包括預(yù)熱外殼、換熱器(13)、第二蒸汽進(jìn)口(14)和第二冷凝水排出口(15)，所述含氟廢水進(jìn)水口(11)位于預(yù)熱外殼的上端側(cè)壁上，含氟廢水排水口(12)位于預(yù)熱外殼的下端側(cè)壁上，預(yù)熱外殼內(nèi)部形成供高濃度含氟廢水容納的腔體，換熱器(13)固定設(shè)于預(yù)熱外殼內(nèi)部，第二蒸汽進(jìn)口(14)和第二冷凝水排出口(15)分別位于換熱器(13)兩端，所述第二蒸汽進(jìn)口(14)與外界的蒸汽供應(yīng)管道連通，第二冷凝水排出口(15)能夠?qū)Q熱器(13)內(nèi)冷凝水排出到預(yù)熱外殼外側(cè)。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，該含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高濃度含氟廢水的高效處理，且獲得的氟化鹽顆粒純度高，能夠?qū)崿F(xiàn)氟化鹽資源化回收利用。
本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種含氟廢水生產(chǎn)氟化鹽顆粒的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括預(yù)熱器、晶種混合槽、氟化鹽結(jié)晶器、渣漿泵、晶種投加裝置和沉淀劑投加裝置，所述預(yù)熱器上設(shè)有含氟廢水進(jìn)水口和含氟廢水排水口，晶種混合槽上設(shè)有預(yù)熱廢水進(jìn)水口、晶種進(jìn)料口和混合廢水排水口，氟化鹽結(jié)晶器上設(shè)有混合廢水進(jìn)水口、沉淀劑投加口和氟化鹽結(jié)晶排出口，所述預(yù)熱器能夠給其內(nèi)的高濃度含氟廢水加熱，預(yù)熱器的含氟廢水排水口通過管道與晶種混合槽上預(yù)熱廢水進(jìn)水口連通，誘導(dǎo)晶種能夠經(jīng)晶種進(jìn)料口投加到晶種混合槽內(nèi)，渣漿泵通過管道將晶種混合槽內(nèi)混合廢水經(jīng)混合廢水排水口和混合廢水進(jìn)水口排入氟化鹽結(jié)晶器內(nèi)，沉淀劑能夠經(jīng)沉淀劑投加口投入到氟化鹽結(jié)晶器內(nèi)，氟化鹽結(jié)晶排出口位于氟化鹽結(jié)晶器下端，氟化鹽結(jié)晶排出口能夠向外排出氟化鹽結(jié)晶。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述晶種混合槽內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述攪拌器的攪拌葉片能夠在晶種混合槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)攪拌。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氟化鹽結(jié)晶器包括結(jié)晶反應(yīng)腔、進(jìn)料混合腔和結(jié)晶排出腔，所述進(jìn)料混合腔固定設(shè)于結(jié)晶反應(yīng)腔上端，結(jié)晶排出腔固定設(shè)于結(jié)晶反應(yīng)腔下端，結(jié)晶反應(yīng)腔內(nèi)固定設(shè)有若干沿豎直方向平行間隔排列的圓錐管束，所述圓錐管束的上端內(nèi)徑大于下端內(nèi)徑，且圓錐管束外側(cè)壁與結(jié)晶反應(yīng)腔內(nèi)側(cè)壁之間形成密封空間，各個圓錐管束上端開口與進(jìn)料混合腔連通，各個圓錐管束下端開口與結(jié)晶排出腔連通，氟化鹽結(jié)晶排出口位于結(jié)晶排出腔下端，混合廢水進(jìn)水口和沉淀劑投加口分別位于進(jìn)料混合腔上。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)料混合腔內(nèi)還固定設(shè)有含氟廢水布水管道和沉淀劑布藥管道，所述含氟廢水布水管道包括布水主管和布水支管，所述布水主管一端與進(jìn)料混合腔側(cè)壁上的混合廢水進(jìn)水口連通，布水支管在水平方向延伸形成環(huán)形管道結(jié)構(gòu)，布水支管與布水主管連通形成一體結(jié)構(gòu)，布水支管側(cè)壁上設(shè)有若干布水孔，進(jìn)入布水支管內(nèi)的混合廢水能夠經(jīng)各個布水孔進(jìn)入進(jìn)料混合腔內(nèi)，所述沉淀劑布藥管道包括布藥主管和布藥支管，所述布藥主管一端與進(jìn)料混合腔側(cè)壁上的沉淀劑投加口連通，布藥支管在水平方向延伸形成環(huán)形管道結(jié)構(gòu)，布藥支管與布藥主管連通形成一體結(jié)構(gòu)，布藥支管側(cè)壁上設(shè)有若干布藥孔，進(jìn)入布藥支管內(nèi)的沉淀劑能夠經(jīng)各個布藥孔進(jìn)入進(jìn)料混合腔內(nèi)，所述布水支管與布藥支管在豎直方向間隔排列，布水孔與布藥孔一一正對設(shè)置。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述布水孔上固定安裝有布水噴頭，布藥孔上固定安裝有布藥噴頭，所述布水噴頭與布藥噴頭一一對噴。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，至少兩個直徑不同的布水支管同心間隔排列，且各個布水支管分別與布水主管連通，至少兩個直徑不同的布藥支管同心間隔排列，且各個布藥支管分別與布藥主管連通，所述布水支管與布藥支管在水平面上的投影為交錯間隔排列的套環(huán)結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述結(jié)晶反應(yīng)腔側(cè)壁上還設(shè)有第一蒸汽進(jìn)口和第一冷凝水排出口，所述第一蒸汽進(jìn)口與外界的蒸汽供應(yīng)管道連通，第一冷凝水排出口能夠?qū)⒔Y(jié)晶反應(yīng)腔內(nèi)冷凝水排出，進(jìn)料混合腔上還設(shè)有二次蒸汽排出口，圓錐管束內(nèi)高濃度含氟廢水溶劑蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽能夠經(jīng)進(jìn)料混合腔上的二次蒸汽排出口排出重復(fù)利用。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)料混合腔上還設(shè)有壓縮空氣進(jìn)氣口，所述壓縮空氣進(jìn)氣口通過管道與壓縮空氣發(fā)生裝置相連，壓縮空氣發(fā)生裝置能夠以脈沖的方式向進(jìn)料混合腔內(nèi)供應(yīng)壓縮空氣。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，預(yù)熱器包括預(yù)熱外殼、換熱器、第二蒸汽進(jìn)口和第二冷凝水排出口，所述含氟廢水進(jìn)水口位于預(yù)熱外殼的上端側(cè)壁上，含氟廢水排水口位于預(yù)熱外殼的下端側(cè)壁上，預(yù)熱外殼內(nèi)部形成供高濃度含氟廢水容納的腔體，換熱器固定設(shè)于預(yù)熱外殼內(nèi)部，第二蒸汽進(jìn)口和第二冷凝水排出口分別位于換熱器兩端，所述第二蒸汽進(jìn)口與外界的蒸汽供應(yīng)管道連通，第二冷凝水排出口能夠?qū)Q熱器內(nèi)冷凝水排出到預(yù)熱外殼外側(cè)。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過預(yù)熱器完成對高濃度含氟廢水的預(yù)熱，以便其在進(jìn)入氟化鹽結(jié)晶器之前獲得較高的初始溫度，高濃度含氟廢水進(jìn)入氟化鹽結(jié)晶器之前，通過晶種混合槽完成誘導(dǎo)晶種在高濃度含氟廢水中的均勻分布，以便為后續(xù)氟化鹽結(jié)晶過程提供更多的反應(yīng)接觸面，混合有誘導(dǎo)晶種的高濃度含氟廢水進(jìn)入氟化鹽結(jié)晶器中后，在存在初始誘導(dǎo)晶種的條件下，高濃度含氟廢水與沉淀劑中的陽離子反應(yīng)生成氟化鹽，持續(xù)進(jìn)入氟化鹽結(jié)晶器的結(jié)晶反應(yīng)腔內(nèi)的蒸汽與圓錐管束內(nèi)的氟化鹽溶液進(jìn)行熱交換，將氟化鹽溶液中的溶劑蒸發(fā)為水蒸氣，伴隨著氟化鹽溶液中溶劑的減少，氟化鹽的過飽和度在圓錐管束內(nèi)由上至下越來越大，氟化鹽到達(dá)圓錐管束下端時會在誘導(dǎo)晶種的表面析出結(jié)晶，本發(fā)明通過誘導(dǎo)結(jié)晶成核與蒸發(fā)結(jié)晶相結(jié)合，大大提高了氟化鹽結(jié)晶效率，通過圓錐管束使氟化鹽溶液的濃度自上而下形成梯度，更利于氟化鹽在晶種表面結(jié)晶，還通過脈沖的壓縮空氣對圓錐管束內(nèi)壁進(jìn)行清潔，避免了氟化鹽晶體或沉淀物粘在圓錐管束內(nèi)部側(cè)壁上造成堵塞，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高濃含氟廢水不經(jīng)稀釋直接用于生產(chǎn)氟化鹽顆粒，且獲得的氟化鹽顆粒粒徑大，顆粒飽滿，無碎渣，大大提高了高濃度含氟廢水處理效率和氟化鹽顆粒品質(zhì)。
（發(fā)明人：王自超;湯雨林;王磊;黃朋飛;裴浩）
