[发明专利]电石渣制备工业氢氧化钠反应装置

权利要求书

1.一种电石渣制备工业氢氧化钠反应装置，其特征在于，包括浓缩柱、第一交换反应器和第二交换反应器，第一交换反应器和第二交换反应器结构相同，二者均包括壳体，壳体为中空结构，壳体底部设置有出液口，出液口上设置有滤布，滤布上方在壳体内设置有搅拌器，壳体上部设置分别设置有加料口和加水口，第一交换反应器和第二交换反应器的出液口分别经第一循环管道(10)、第二循环管道(10a)与耐碱泵(19)的进口相连，浓缩柱包括壳体(14)，壳体(14)为中空结构，壳体内下部设置有水平的反渗透膜(15)，反渗透膜(15)上方在壳体的侧壁上设置有碱液出液口(16),耐碱泵(19)的出口经第三循环管道(20)与反渗透膜上方的浓缩柱壳体内部空间相连通，反渗透膜(15)下方在壳体底部设置有出液口,该出液口分别经第四循环管道(13)、第五循环管道(13a)与第一交换反应器、第二交换反应器上部的进口相连，第一交换反应器和第二交换反应器的加料口、加水口、第一循环管道、第二循环管道、第四循环管道、第五循环管道上均设置有控制其导通和截止的阀门；所述的第三循环管道(20)伸入浓缩柱内，伸入一端的出液口位于反渗透膜(15)上方，与反渗透膜的间距有2－20cm。

2.根据权利要求1所述的电石渣制备工业氢氧化钠反应装置，其特征在于，所述的第一交换反应器和第二交换反应器的下部设置有出渣口，出渣口上设置有阀门。

3.根据权利要求1所述的电石渣制备工业氢氧化钠反应装置，其特征在于，所述的浓缩柱上设置有安全阀(18)。

4.根据权利要求1所述的电石渣制备工业氢氧化钠反应装置，其特征在于，所述的第一交换反应器和第二交换反应器的壳体均为中空结构，其上部为圆柱体，下部呈圆锥体，出液口设置在圆锥体的底部，加料口和加水口设置在圆柱体的顶部，圆锥体的侧面上设置有出渣口，出渣口上设置有阀门。

5.一种采用权利要求1所述反应装置的电石渣制备工业氢氧化钠的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)安装反应设备

所述的反应设备包括浓缩柱、第一交换反应器和第二交换反应器，第一交换反应器和第二交换反应器结构相同，第一交换反应器包括壳体(1)，壳体为中空结构，壳体底部设置有出液口，出液口上设置有滤布(3)，滤布(3)上方在壳体内设置有搅拌器(2)，壳体上部设置分别设置有加料口(4)和加水口(6)，第二交换反应器包括壳体(1a)，壳体为中空结构，壳体底部设置有出液口，出液口上设置有滤布(3a)，滤布(3a)上方在壳体内设置有搅拌器(2a)，壳体上部设置分别设置有加料口(4a)和加水口(6a)，第一交换反应器和第二交换反应器的出液口分别经第一循环管道(10)、第二循环管道(10a)与耐碱泵(19)的进口相 连，浓缩柱包括壳体(14)，壳体(14)为中空结构，壳体内下部设置有水平的反渗透膜(15)，反渗透膜(15)上方在壳体的侧壁上设置有碱液出液口(16),耐碱泵(19)的出口经第三循环管道(20)与反渗透膜上方的浓缩柱壳体内部空间相连通，反渗透膜(15)下方在壳体底部设置有出液口,该出液口经分别第四循环管道(13)、第五循环管道(13b)与第一交换反应器、第二交换反应器上部的进口相连，第一交换反应器和第二交换反应器的加料口、加水口、第一循环管道、第二循环管道、第四循环管道、第五循环管道上均设置有控制其导通和截止的阀门，阀门包括分别设置在第一交换反应器加料口(4)、加水口(6)上的第一阀门(5)和第二阀门(7)；分别设置在第二交换反应器加料口(4a)、加水口(6a)上的第三阀门(5a)和第四阀门(7a)；分设置在第一循环管道(10)和第二循环管道(10a)上的第五阀门(11)、第六阀门(11a)；分别设置在第四循环管道(13)、第五循环管道(13b)上的第七阀门(12)、第八阀门(12a)；设置在碱液出液口(16)上的第九阀门(17)；

所述的第一交换反应器和第二交换反应器的下部分别设置有出渣口(8、8a)，第一交换反应器的出渣口(8)上设置有第十阀门(9)，第二交换反应器的出渣口(8a)上设置有第十一阀门(9a)；所述的浓缩柱上设置有安全阀(18)；

所述的第三循环管道(20)伸入浓缩柱内，伸入一端的出液口位于反渗透膜(15)上方，与反渗透膜的间距有2－20cm；

(2)检查使第一交换反应器的搅拌器(2)和第二交换反应器上的搅拌器(2a)处于关闭状态，耐碱泵(19)处于关闭状态，第十阀门(9)、第十一阀门(9a)、第五阀门(11)、第六阀门(11a)、第九阀门(17)、第八阀门(12a)均处于截止状态，第七阀门(12)和安全阀(18)处于导通状态；

(3)打开第一交换反应器加料口(4)上的第一阀门(5)，向壳体内加入电石渣和碳酸钠至壳体内腔容量的1/2-2/3，然后关闭第一阀门(5)，打开加水口(6)上的第二阀门(7)对第一交换反应器的壳体内注入水，关闭第二阀门，其中电石渣、碳酸钠、水的质量比为电石渣:碳酸钠:水＝(75-100):106:(120-600)；

(4)打开第二交换反应器加料口(4a)上的第三阀门(5a)，向壳体内加入电石渣和碳酸钠至壳体内腔容量的1/2-2/3，然后关闭第三阀门(5a)；其中电石渣、碳酸钠的质量比为电石渣:碳酸钠＝(75-100):106；

(5)开启第一交换反应器中的搅拌器(2)，搅拌15-30分钟，关闭搅拌器(2)，打开第一循环管道上的第五阀门(11)，启动耐碱泵(19)，将反应器中的反应液输送到浓缩柱的壳体内，同时关闭第四循环管道(13)上的第七阀门(12)，打开第五循环管道(13a)上的第八阀门(12a)；

(6)当浓缩柱壳体内的液面高过浓缩柱高度的3/4时，关闭安全阀(18)；

(7)当第二交换反应器中当液面没过固体时，启动第二交换反应器内的搅拌器(2a)，搅拌15-30分钟，关闭搅拌器(2a)，关闭第一循环管道上的第五阀门(11)，打开第二循环管道上的第六阀门(11a)；

(8)打开第一交换反应器上出渣口(8)上的第十阀门(9)和第一交换反应器加水口(6)上的第二阀门(7)，对第一反应器注水排渣；

(9)关闭第五循环管道(13a)上的第八阀门(12a)，同时打开第四循环管道(13)上的第七阀门(12)，待第二交换反应器内的浓缩液排出后，打开第二交换反应器上出渣口(8a)上的第十一阀门(9a)和第二交换反应器加水口(6a)上的第四阀门(7a)，对第二交换反应器注水排渣；

(10)重复步骤(3)-(9)，并间隔15分钟通过浓缩柱碱液出液口(16)进行取样检测，直到检测的NaOH溶液质量浓度达到30-40％，关闭耐碱泵(19)，打开浓缩柱碱液出液口(16)上的第九阀门(17)，取出NaOH溶液，关闭第九阀门(17)，启动耐碱泵，并打开此时循环中的交换反应器的加水口，注入取出NaOH溶液等质量的水做为补充。