專利名稱：硫酸亞鐵溶液的制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對純二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液進(jìn)行綜合利用的裝置，特別 是一種利用純二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液制備硫酸亞鐵溶液的制備裝置。
背景技術(shù)：
硫酸亞鐵有著極其廣泛的用途，在水處理上，可作為凈水劑，同時也是去除二氧化 氯凈化水時產(chǎn)生的副產(chǎn)物亞氯酸鹽的最佳還原劑。實驗證明，將硫酸亞鐵溶液加到經(jīng)純二 氧化氯處理后的含有亞氯酸鹽的水中，能迅速將水中的亞氯酸鹽去除，同時，亞鐵鹽被氧化 后在水中形成三價鐵可以作為混凝劑，增加對水處理的絮凝作用。經(jīng)純二氧化氯消毒后的飲用水中，二氧化氯被還原成CIO”導(dǎo)致存在亞氯酸鹽殘 留物，亞氯酸鹽超過《GB5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，可能會對人體健康產(chǎn)生負(fù)面影 響。目前，自來水廠采用二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)生的純二氧化氯，對自來水進(jìn)行消毒處理， 純二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液，需要采用堿中和處理后才可以排放。市場所售的硫酸亞鐵主要是利用鈦白粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，硫酸法生產(chǎn)鈦白粉產(chǎn)品 過程中產(chǎn)出的副產(chǎn)品硫酸亞鐵，通過濃縮、結(jié)晶、脫水、包裝工序得到，再運往水處理廠，成 本較高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種硫酸亞鐵溶液的制備方法、應(yīng)用方法和制備裝置， 要解決的技術(shù)問題是對二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)母液進(jìn)行綜合利用，降低自來水廠的生產(chǎn)成 本。本實用新型采用以下技術(shù)方案一種硫酸亞鐵溶液的制備方法，包括以下步驟 一、按反應(yīng)母液與還原鐵粉質(zhì)量比10 100 0. 5 5，在含有硫酸的純二氧化氯發(fā)生器 的反應(yīng)母液中，加入鐵粉；二、常溫下，按反應(yīng)母液的流入量10 100kg/h，連續(xù)均勻加入鐵 粉，同時充入流量為2 8m3/h的空氣，得到硫酸亞鐵溶液。本實用新型的反應(yīng)母液的硫酸濃度為15 40%，還原鐵粉的規(guī)格為80 200目、 純度為95 99%。本實用新型的加入反應(yīng)母液和鐵粉連續(xù)10分鐘 5小時，得到硫酸亞鐵溶液的濃 度為25 169g/L。一種硫酸亞鐵溶液的應(yīng)用方法，包括以下步驟一、將濃度為25 169g/L的硫酸 亞鐵溶液，加入自來水，使硫酸亞鐵溶液被稀釋濃度為10 80g/L，并過濾；二、按硫酸亞鐵 與亞氯酸鹽的質(zhì)量比5 2. 5 1，將硫酸亞鐵溶液加入到純二氧化氯處理后的含有亞氯酸 鹽的水中，時間30 60min，按現(xiàn)有技術(shù)過濾，去除自來水中的亞氯酸鹽。一種硫酸亞鐵溶液的制備裝置，所述硫酸亞鐵溶液的制備裝置設(shè)有反應(yīng)器，反應(yīng) 器中接入有二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液進(jìn)入管和空氣進(jìn)氣管，反應(yīng)器的上部接加料器出口，反應(yīng)器上部的第1出液管經(jīng)泵、過濾器和第2出液管連接到收集桶。本實用新型的收集桶經(jīng)第3管道連接水射器，收集桶接有引入自來水的第3出液管。本實用新型的反應(yīng)器是密閉反應(yīng)器，反應(yīng)器上部經(jīng)出氣管連接氣體洗滌器，自來 水進(jìn)水管接入氣體洗滌器的上部淋浴噴頭，氣體洗滌器下部連接的第3出液管接收集桶。本實用新型的反應(yīng)母液進(jìn)入管和空氣進(jìn)氣管的出口位于反應(yīng)器的下部；所述空氣 進(jìn)氣管連接氣泵；所述加料器是螺旋加料器，螺旋加料器由調(diào)速電機驅(qū)動，螺旋加料器上端 設(shè)有存放鐵粉的貯斗；所述泵是離心泵。本實用新型的過濾器上部出口經(jīng)液體流量計、第2管道連接到反應(yīng)器；所述反應(yīng) 器上部與收集桶經(jīng)第1管道連接，構(gòu)成溢流管路。本實用新型的反應(yīng)器設(shè)置有加熱器和溫度傳感器。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，以純二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)母液為原料，添加鐵粉反 應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，將稀釋后的硫酸亞鐵溶液直接投加到經(jīng)純二氧化氯處理后的含有亞 氯酸鹽的水中去除亞氯酸鹽，綜合利用二氧化氯發(fā)生器所產(chǎn)生的反應(yīng)母液，本發(fā)生裝置連 續(xù)性生產(chǎn)和控制，工藝簡單，質(zhì)量穩(wěn)定，降低了自來水的生產(chǎn)成本。

圖1是本實用新型的裝置示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實用新型的硫酸亞鐵 溶液的制備方法，將含有硫酸的純二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液，添加鐵粉，經(jīng)空氣曝氣、攪 拌后得到硫酸亞鐵溶液，其化學(xué)反應(yīng)方程式為Fe+H2S04 — FeS04+H2 丨包括以下步驟一、按反應(yīng)母液與還原鐵粉質(zhì)量比10 100 0. 5 5，在含有硫酸的純二氧化 氯發(fā)生器的反應(yīng)母液中，加入鐵粉，反應(yīng)母液的硫酸濃度為15 40%，還原鐵粉的規(guī)格為 80 200目、純度為95 99%。二、常溫下，按反應(yīng)母液的流入量10 100kg/h，連續(xù)均勻加入鐵粉，同時充入流 量為2 8m3/h的空氣，利用充入空氣進(jìn)行攪拌，連續(xù)10分鐘 5小時，得到濃度為25 169g/L的硫酸亞鐵溶液。本實用新型的硫酸亞鐵溶液的應(yīng)用方法，采用以下步驟一、將上述制備的濃度為25 169g/L的硫酸亞鐵溶液，加入自來水，使硫酸亞鐵 溶液被稀釋濃度為10 80g/L，并過濾。二、按硫酸亞鐵與亞氯酸鹽的質(zhì)量比5 2. 5 1，將硫酸亞鐵溶液加入到純二氧 化氯處理后的含有亞氯酸鹽的水中，時間30 60min，按現(xiàn)有技術(shù)過濾，去除自來水中的亞
氯酸鹽。本實用新型的硫酸亞鐵溶液的應(yīng)用實施例中采用實施例3制備得到的硫酸亞鐵 溶液濃度為164g/L，對于濃度為25 169g/L的硫酸亞鐵溶液，稀釋至10 80g/L后，只要 滿足硫酸亞鐵與亞氯酸鹽的質(zhì)量比5 2. 5 1，都可以實現(xiàn)迅速將水中的亞氯酸鹽去除的技術(shù)效果。本實用新型的硫酸亞鐵溶液的制備方法及其應(yīng)用，與自來水生產(chǎn)廠中的二氧化氯 發(fā)生器配合使用，根據(jù)二氧化氯發(fā)生器的二氧化氯產(chǎn)氣量用自動或手動的方式調(diào)節(jié)鐵粉的 加入量，所產(chǎn)出的硫酸亞鐵溶液，完全能夠滿足去除該自來水廠經(jīng)純二氧化氯處理后的水 中含有的亞氯酸鹽的需要，充分利用了二氧化氯發(fā)生器所產(chǎn)生的反應(yīng)母液，不需要外購硫 酸亞鐵運回自來水生產(chǎn)廠，也不需將母液中和處理或外運處理，工藝簡單，可降低自來水的 生產(chǎn)成本。如圖1所示，本實用新型的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，設(shè)有密閉的反應(yīng)器4，反應(yīng) 器4中接入有二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液進(jìn)入管7和空氣進(jìn)氣管6，空氣進(jìn)氣管6連接氣泵 5，反應(yīng)母液進(jìn)入管7和空氣進(jìn)氣管6的出口位于反應(yīng)器4的下部。反應(yīng)器4設(shè)置有加熱器 21，方便加熱反應(yīng)的液體。反應(yīng)器4的上部接螺旋加料器3出口，水平設(shè)置的螺旋加料器3 由調(diào)速電機2驅(qū)動，螺旋加料器3上端設(shè)有存放鐵粉的貯斗1。反應(yīng)器4上部側(cè)壁與收集桶 16經(jīng)第1管道18連接，構(gòu)成溢流管路。反應(yīng)器4上部側(cè)壁的第1出液管10經(jīng)離心泵11、 過濾器12和第2出液管13連接到收集桶16，構(gòu)成硫酸亞鐵溶液出液通道。過濾器12上 部出口經(jīng)液體流量計14、第2管道15連接到反應(yīng)器4。收集桶16經(jīng)第3管道23連接水射 器17。反應(yīng)器4上裝有溫度傳感器20。出氣管8連接反應(yīng)器4的頂部與氣體洗滌器9的 下部，自來水進(jìn)水管22接入氣體洗滌器9的上部的淋浴噴頭。氣體洗滌器9下部連接的第 3出液管19接入收集桶16內(nèi)。本實用新型的硫酸亞鐵溶液的制備裝置的工作流程為存放鐵粉的貯斗1中的鐵 粉經(jīng)貯斗1下部出口、螺旋加料器3加入到反應(yīng)器4，調(diào)速電機2根據(jù)二氧化氯發(fā)生器的產(chǎn) 氣量信號調(diào)節(jié)調(diào)速電機2的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)螺旋加料器3向反應(yīng)器4加入鐵粉的速度，二氧化 氯發(fā)生器產(chǎn)生的反應(yīng)母液經(jīng)反應(yīng)母液進(jìn)入管7加入至反應(yīng)器4，與鐵粉進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，同時 氣泵5產(chǎn)生的空氣經(jīng)空氣進(jìn)氣管6充入反應(yīng)器4，利用充入的空氣攪拌反應(yīng)母液與鐵粉，使 化學(xué)反應(yīng)更充分?？諝膺M(jìn)氣管6充入密閉的反應(yīng)器4內(nèi)的氣體，參與攪拌后，與反應(yīng)產(chǎn)生的 氣體，經(jīng)連接反應(yīng)器4頂部與氣體洗滌器9下部的出氣管8，進(jìn)入氣體洗滌器9，由進(jìn)水管22 加入的自來水洗滌后排出。在反應(yīng)一定時間后，在離心泵11的工作下，產(chǎn)生的硫酸亞鐵溶 液從反應(yīng)器4上部的第1出液管經(jīng)離心泵11、過濾器12、第2出液管13進(jìn)入收集桶16內(nèi)， 收集桶16內(nèi)的硫酸亞鐵溶液與從氣體洗滌器9下部連接的第3出液管19進(jìn)入的洗滌排除 氣體后的自來水稀釋硫酸亞鐵溶液，由水射器17產(chǎn)生的負(fù)壓，進(jìn)入水射器與動力水混合后 被送到需要去除水中的亞氯酸鹽的投加點。過濾器12中被過濾的反應(yīng)母液，經(jīng)過濾器12 上部出口、液體流量計14、第2管道15回到反應(yīng)器4中，繼續(xù)與鐵粉反應(yīng)。實施例1，鐵粉的貯斗1為Φ 300 X 400mm，調(diào)速電機2采用廣東東興減速機有限公 司的CH100W161型，螺旋加料器3為Φ 76 X 350mm，反應(yīng)器4為Φ 300 X 800mm，氣泵5采用 廣東日生集團有限公司AC0-004型空氣泵，空氣進(jìn)氣管6 口徑為Φ20mm，反應(yīng)母液進(jìn)入管7 口徑為Φ 32mm，出氣管8 口徑為Φ 50mm，空氣氣體洗滌器9 Φ 200 X 500mm，第1出液管10采 用UPVC，口徑為Φ 32mm,離心泵11采用上海泵廠70R型，過濾器12采用深圳市誠德來實業(yè) 有限公司的LE90型，第2出液管13采用UPVC 口徑為Φ 32mm，流量計14采用浙江余姚金泰 儀表廠LZS-15型，第2管道15采用UPVC 口徑為Φ32mm，收集桶16為Φ300X400mm，水射 器17的噴嘴內(nèi)徑為Φ8πιπι、擴壓管內(nèi)徑為Φ 12mm，第1管道18采用UPVC 口徑為Φ32πιπι，第3出液管19采用UPVC 口徑為Φ 40mm，氣體管22 口徑為Φ 20mm。用計量泵摸擬產(chǎn)氣量為1000g/h純二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液量，向硫酸亞鐵溶 液的制備裝置打入反應(yīng)母液，加入鐵粉，反應(yīng)母液與鐵粉的質(zhì)量比為10 0.5，均勻連續(xù)加 入5小時，母液流量為10kg/h，充入空氣的流量為2m3/h，利用充入空氣攪拌，得到硫酸亞鐵 溶液，每小時檢測硫酸亞鐵的濃度，濃度見表1。實施例2，采用實施例1裝置，用計量泵摸擬產(chǎn)氣量為5000g/h純二氧化氯發(fā)生器 的反應(yīng)母液量，向硫酸亞鐵溶液的制備裝置打入反應(yīng)母液，加入鐵粉，反應(yīng)母液與鐵粉的質(zhì) 量比為50 2. 5，均勻連續(xù)加入5小時，母液流量為50kg/h，充入空氣的流量為4m3/h，利用 充入空氣攪拌，得到硫酸亞鐵溶液，每小時檢測硫酸亞鐵的濃度，濃度見表2。實施例3，采用實施例1裝置，用計量泵摸擬產(chǎn)氣量為10000g/h純二氧化氯發(fā)生器 的反應(yīng)母液量，向硫酸亞鐵溶液的制備裝置打入反應(yīng)母液，加入鐵粉，反應(yīng)母液與鐵粉的質(zhì) 量比為100 5，均勻連續(xù)加入5小時，母液流量為100kg/h，充入空氣的流量8m3/h，利用充 入空氣攪拌，得到硫酸亞鐵溶液，每小時檢測硫酸亞鐵的濃度，濃度見表3。將實施例3制備的硫酸亞鐵溶液，加入自來水，使硫酸亞鐵溶液濃度為164g/L，并 過濾，將硫酸亞鐵溶液加入到純二氧化氯處理后的含有亞氯酸鹽的水中，按現(xiàn)有技術(shù)過濾， 去除自來水中的亞氯酸鹽。按GB5749-2006標(biāo)準(zhǔn)檢測自來水，檢測結(jié)果見表4、5、6。本實用新型在自來水廠純二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液中添加鐵粉，產(chǎn)生硫酸亞鐵 溶液，現(xiàn)產(chǎn)現(xiàn)用，不經(jīng)過濃縮、結(jié)晶、脫水、包運輸環(huán)節(jié)，簡化工藝，節(jié)約成本，綜合利用自來 水廠純二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液，不僅解決二氧化氯消毒后飲用水中亞氯酸鹽超標(biāo)的國 際性問題，也避免了母液的中和或外運處理，降低了自來水的生產(chǎn)成本，還有效防止了環(huán)境 污染，確保自來水質(zhì)量達(dá)標(biāo)、安全。表1，實施例1硫酸亞鐵的濃度
權(quán)利要求1.一種硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述硫酸亞鐵溶液的制備裝置設(shè)有反 應(yīng)器(4)，反應(yīng)器(4)中接入有二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液進(jìn)入管(7)和空氣進(jìn)氣管(6)， 反應(yīng)器⑷的上部接加料器(3)出口，反應(yīng)器⑷上部的第1出液管(10)經(jīng)泵(11)、過濾 器(12)和第2出液管(13)連接到收集桶(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述收集桶(16)經(jīng) 第3管道(23)連接水射器(17)，收集桶(16)接有引入自來水的第3出液管(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述反應(yīng)器(4)是 密閉反應(yīng)器(4)，反應(yīng)器(4)上部經(jīng)出氣管(8)連接氣體洗滌器(9)，自來水進(jìn)水管(22)接 入氣體洗滌器(9)的上部淋浴噴頭，氣體洗滌器(9)下部連接的第3出液管(19)接收集桶 (16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述反應(yīng)母液進(jìn)入 管(7)和空氣進(jìn)氣管(6)的出口位于反應(yīng)器(4)的下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述空氣進(jìn)氣管 (6)連接氣泵(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述加料器(3)是 螺旋加料器(3)，螺旋加料器(3)由調(diào)速電機(2)驅(qū)動，螺旋加料器(3)上端設(shè)有存放鐵粉 的貯斗(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述泵(11)是離心泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述過濾器(12)上 部出口經(jīng)液體流量計(14)、第2管道(15)連接到反應(yīng)器(4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述反應(yīng)器(4)上 部與收集桶(16)經(jīng)第1管道(18)連接，構(gòu)成溢流管路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硫酸亞鐵溶液的制備裝置，其特征在于所述反應(yīng)器(4)設(shè) 置有加熱器(21)、溫度傳感器(20)。
專利摘要本實用新型公開了一種硫酸亞鐵溶液的制備裝置，要解決的技術(shù)問題綜合利用二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)母液進(jìn)行。本實用新型的硫酸亞鐵溶液的制備裝置設(shè)有反應(yīng)器，反應(yīng)器中接入有二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)母液進(jìn)入管和空氣進(jìn)氣管，反應(yīng)器的上部接加料器出口，反應(yīng)器上部的第1出液管經(jīng)泵、過濾器和第2出液管連接到收集桶。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，以純二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)母液為原料，添加鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，將稀釋后的硫酸亞鐵溶液直接投加到經(jīng)純二氧化氯處理后的含有亞氯酸鹽的水中去除亞氯酸鹽，綜合利用二氧化氯發(fā)生器所產(chǎn)生的反應(yīng)母液，本發(fā)生裝置連續(xù)性生產(chǎn)和控制，工藝簡單，質(zhì)量穩(wěn)定，降低了自來水的生產(chǎn)成本。
文檔編號C01G49/14GK201777892SQ20102026175
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者劉景華 申請人:深圳市斯瑞曼精細(xì)化工有限公司