[发明专利]盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置及方法。

背景技术

目前，盐酸再生脱硅工艺中一般采用氨水作为中和药剂，当废酸例如是废盐酸被中和到pH值大于3时，废盐酸中的铁离子开始生成氢氧化物沉淀颗粒物，铁的氢氧化物在沉淀的过程中形成大量的絮体，这些絮体能够吸附大量二氧化硅并迅速有效的沉降形成污泥，这就是废盐酸脱硅的基本原理。

但是中和药剂投加量并不固定，因其投加量受温度、游离酸残余量的影响均较大，实际应用时中和药剂投加量一般使废酸的pH值调整到3.5-4.5不等，需要根据脱硅工艺参数的调整而调整。

由于盐酸再生脱硅工艺对中和反应的pH控制要求严格，不同温度、pH值下产生的胶体态氢氧化三铁量不同，因此，在实际运行操作过程中，中和药剂的投加量需要随之及时调整。因为，中和药剂投加量的控制对脱硅的效果至关重要，直接影响到脱硅液的品质以及后续再生工艺生产的氧化铁粉的质量。

目前的中和药剂投加控制多数采用的是人工干预控制，但方法不当会导致中和药剂投加浓度的不均衡或浓度调整不及时，严重时会因中和药剂投加量不足导致pH值失控而使得胶体态氢氧化三铁无法沉降，或者是因投加量过大导致脱硅后的废酸液结晶倾向过大而出现堵塞后续酸再生工艺的设备、管道等问题。总的来说，主要存在以下几方面的问题：

1、易导致投加浓度的不均衡，pH值时高时低，氢氧化三铁的产量时高时低，从而影响脱硅的效果；

2、投加量调整不及时、不到位，容易导致pH值失控；

3、易出现投加量过大，导致pH值过高使得脱硅后的废酸的结晶倾向大，后续酸再生工艺出现设备、管道堵塞现象；

4、操作比较麻烦，需要经常性人为干预调整。

因此，如何提供一种实现中和药剂的自动、精确投加的盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置及方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置及方法，解决了中和药剂投加浓度不足或过量导致酸再生系统运行不稳定的问题，能够实现中和药剂投加量的自动、精确控制。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置，用于向中和反应罐进行中和药剂的自动投放，所述中和反应罐通过中和药剂供应管和中和药剂罐连通，所述中和反应罐上还连接有一废酸供应管，所述自动加药装置包括废酸流量计、废酸pH计、中和药剂投加泵、中和药剂流量计、中和反应罐pH计、中和反应罐温度计以及控制单元，所述废酸流量计和所述废酸pH计分别安装于所述废酸供应管上，所述中和药剂投加泵安装于所述中和药剂供应管上，所述中和药剂流量计安装于所述中和药剂供应管路上并位于所述中和药剂投加泵和所述中和反应罐之间的管段上，所述中和反应罐pH计以及中和反应罐温度计分别设置于所述中和反应罐中，所述控制单元分别与所述废酸流量计、废酸pH计、中和药剂投加泵、中和药剂流量计、中和反应罐pH计以及中和反应罐温度计连接。

优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置中，所述中和药剂投加泵的转速和所述中和药剂实际的投加体积流量成正比。

优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置中，所述中和药剂投加泵采用变频控制。

优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置中，所述中和药剂投加泵采用机械隔膜计量泵。

优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置中，所述中和药剂供应管的一端连接于所述中和药剂罐的底部，所述中和药剂供应管的另一端位于所述中和反应罐的顶部。

优选的，在上述的盐酸再生脱硅中和药剂自动加药装置中，所述中和反应罐内设有搅拌机构。

本发明还公开了一种盐酸再生脱硅中和药剂自动加药方法，包括如下步骤：

步骤一，设定中和反应罐反应目标pH值，并采集废酸的流量、废酸的pH值、中和反应罐实际温度和中和反应罐实际pH值;

步骤二，通过投加量计算公式计算中和药剂所需的投加体积流量，所述投加量计算公式为式中：F1—中和药剂实际的投加体积流量，F2—废酸的体积流量，F3—中和药剂所需的投加体积流量，T—中和反应罐实际温度，PH1—中和反应罐实际pH值，PH2—中和反应罐反应目标pH值，PH3—废酸的pH值；V—中和药剂投加泵的转速;