[发明专利]用于提高钛白废酸浓度的气液反应器

说明书

本发明属于化工设备领域，具体公开了一种能耗较低且能够有效提高钛白废酸浓度的气液反应器。该气液反应器，包括至少三个按级别由低到高依次分级设置的子反应器，子反应器包括循环连接的反应筒和废酸储罐。使用时，通入反应器中的钛白废酸能够在反应筒和废酸储罐中循环，与通入反应筒内的酸解尾气充分反应，以有效吸收酸解尾气中的酸雾和硫化物提升浓度，同时可以通过吸收酸解尾气的热量产生更多的水蒸气，并被酸解尾气带走来进一步提升浓度，相较于直接蒸馏浓缩能耗更低；另外，分级设置多个子反应器，可使得钛白废酸依次进入各级子反应器中进行浓缩处理，不仅能够有效提高钛白废酸的浓度，而且可以缩短单级处理时间，大大提高了生产效率。

技术领域

本发明属于化工设备领域，具体涉及一种用于提高钛白废酸浓度的气液反应器。

背景技术

目前钛白粉生产大都采用硫酸法，但硫酸法所带来的环境污染问题却严重制约着钛白粉产业的发展。硫酸法制备钛白粉的最大缺陷是“三废”多，尤其是废酸量大；生产过程中，不同的工序会产生出不同浓度的钛白废酸，水解后压滤得到浓度为17％～22％的废酸，亦称为水解废酸或浓废酸。据不完全统计，平均每生产一吨钛白粉要副产6～8t浓度为20％左右的钛白废酸；除去其中20％左右的钛白废酸可以直接返回酸解工序用于酸解或浸取使用外，还剩余大部分钛白废酸需要处理。自1918年硫酸法制钛白产业化起至今形成的主要利用途径有两种：直接利用和综合利用。但无论是直接利用还是综合利用都表明废酸浓度越高应用领域越广，可见浓度较低的钛白废酸回收价值不高，因此需要提高钛白废酸浓度。现有提高钛白废酸浓度的主要方式是浓缩处理，即采用蒸发设备使废酸中的水分蒸发来浓缩钛白废酸。但是浓缩处理方式由于存在设备投资巨大，设备使用和维护费用昂贵，浓缩过程能耗很高等问题，导致产品生产成本很高，难以被厂家接受。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能耗较低且能够有效提高钛白废酸浓度的气液反应器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于提高钛白废酸浓度的气液反应器，包括至少三个按级别由低到高依次分级设置的子反应器；所述子反应器包括反应筒和废酸储罐；所述反应筒的底部设置有酸解尾气进口，反应筒的顶部设置有酸解尾气出口；所述反应筒内设置有喷口朝向其底部的废酸喷淋装置，所述废酸喷淋装置的进液口通过管道与反应筒的进液口连接；所述反应筒的进液口通过循环泵与废酸储罐的出液口连接，所述废酸储罐的进液口与反应筒的出液口连接；所述子反应器的反应筒的酸解尾气出口与其下一级的子反应器的反应筒的酸解尾气进口连接；所述子反应器的反应筒的出液口通过送液泵与其上一级的子反应器的反应筒的进液口连接，处于最高级的子反应器的反应筒的出液口通过出液泵与合格品储罐的进液口连接。

进一步的是，所述废酸喷淋装置至少为两个，并沿反应筒的高度方向间隔分布。

进一步的是，所述反应筒内还设置有气体分布板，所述气体分布板上开设有至少两个均匀分布的通孔。

进一步的是，所述气体分布板的数量与废酸喷淋装置的数量相等，且各气体分布板分别位于各废酸喷淋装置的下侧。

进一步的是，所述循环泵与废酸储罐的出液口之间的连接上设置有流量调节阀。

进一步的是，还包括酸解尾气源和钛白废酸源，所述酸解尾气源通过引风机与处于最高级的子反应器的反应筒的酸解尾气进口连接，所述钛白废酸源通过钛白废酸泵与处于最低级的子反应器的反应筒的进液口连接。

进一步的是，所述送液泵与反应筒的进液口之间的连接上设置有送液阀。

进一步的是，所述出液泵与合格品储罐的进液口之间的连接上设置有出液阀。

进一步的是，处于最高级的子反应器的废酸储罐中设置有酸浓度在线检测计。