[实用新型]一种利用氯化钾连续化处理废金属钠的装置

说明书

本实用新型公开了一种利用氯化钾连续化处理废金属钠的装置，包括反应单元、废金属钠供料单元、氯化钾供料单元、金属钾回收单元和副产物回收单元；反应单元包括反应器，反应器侧壁中部设置有废金属钠进料口，反应器侧壁上部设置有氯化钾进料口；废金属钠供料单元与废金属钠进料口相连；氯化钾供料单元与氯化钾进料口相连；金属钾回收单元设置在反应器顶部；副产物回收单元安装在反应器底部。本实用新型采用一种连续化处置装置及工艺，适合所有废金属钠，不仅将钠而且将废料中含有的金属钙、钡、钾转变成更高价值的金属钾，反应过程可控，更加安全稳定，显著提高了生产效率。

技术领域

本实用新型属于危险废物处置领域，涉及废金属钠处理，具体涉及一种利用氯化钾连续化处理废金属钠的装置。

背景技术

废金属钠主要是指金属钠生产过程中产生的钠渣、其它工业生产中产生的废金属钠如核工业用的导热材料废料等。随着国民经济的发展，每年都会产生大量的废金属钠，据统计我国仅制钠企业每年可产生上万吨的钠渣。这些废金属钠一般含钠65％以上，属于危险废物，遇水会爆燃，处置不当就会产生不可估量的危险事故。关于废金属钠的处理方法目前主要有三种方法。一种是醇法，该法主要是利用钠与醇反应相对于与水反应的温和性使钠转变成醇钠，然后再与水反应生成废氢氧化钠溶液，蒸馏回收醇再用，废氢氧化钠溶液用于烟气脱硫、脱硝；第二种方法是水蒸汽法，这种方法主要用于钠渣处理，是利用一种滚筒装置，先通入大量的蒸汽置换其中的空气，然后将破碎成细小颗粒的钠渣拌上一定比例的干沙子从进料口加入，出料口产生的氢气和水蒸气混合物高空排放，产生的氢氧化钠等粘附在沙粒表面从出料口排出，再用水洗下来用作烟气脱硫、脱硝。第三种方法是蒸馏法，就是在高真空下将废金属钠加热蒸馏，得纯的金属钠。这三种方法仅第一种有工业化应用，但处理能力有限，只能间歇操作，不能实现自动化，存在很大的安全隐患，处理成本较高，而且由于钠渣初熔点高达140℃以上，需长时间加热回流反应，同时又要强制冷却醇蒸汽回流，能耗非常高。第二种方法可实现连续化操作，处理能力较大，仅适合钠渣，但需将钠渣处理成细小颗粒，这种方法耗费大量的水蒸汽、干沙子，成本较高。第三种方法回收了有价元素钠，有一定的经济价值，但是由于钠的沸点比较高(882.9℃，760mmHg)需要高真空、高温，这种情况对设备的材质要求比较高，设备投入较大，再加上釜残较多，占钠渣的40％以上，操作只能间歇进行，而且升温、降温周期较长，釜残的清理难度较大，釜残中含有钠(约5％)、钙、钡等(95％)，仍属于危险废物需再处理，处理同样有难度。我国某企业采用该法曾出事故，后停用。

从以上分析来看，现有的工艺过程都存在严重不足，按照危险废物处置的原则，既要安全、环保，又要将其中的有价元素、有价能量回收，从而达到循环利用可持续发展的目的，这也是危险废物处置技术人员追求的目标。本发明人经过多年研究，认为醇法从理论上讲比较温和，适应各种废金属钠处置，但现有工艺并不能达到最优的效果，这种工艺一方面不能解决钠渣熔点高(140℃以上)与廉价低碳醇沸点低(甲醇64℃、乙醇78℃)难以设定最佳反应温度的矛盾，只能加热强制冷凝回流，这样使能耗加大，也不能充分利用废金属钠潜藏的巨大能量，也没有更有价值的利用有价元素钠，也没有回收产生的纯度高的氢气，另一方面其处置效率非常低，不能实现自动化，不能有效的回收醇，又会产生废碱，虽然可用于烟气处理，但经济性不理想。其它两种方法目前设备投入大，处置成本高也不理想。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种利用氯化钾连续化处理废金属钠的装置，解决现有技术中生产效率不足的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种利用氯化钾连续化处理废金属钠的装置，包括反应单元、废金属钠供料单元、氯化钾供料单元、金属钾回收单元和副产物回收单元；

所述的反应单元包括反应器，反应器侧壁中部设置有废金属钠进料口，反应器侧壁上部设置有氯化钾进料口；