[发明专利]一种基于流化床的连续生产型除氟系统

权利要求书

1.一种基于流化床的连续生产型除氟系统，其特征在于：包括含氟废水池(1)、管式混合器(3)、陶瓷膜过滤器(4)、流化床(12)、结晶纯化剂储罐(5)、结晶反应剂储罐(9)、曝气风机(11)、多介质过滤器(14)和除氟树脂塔(15)；所述流化床(12)内设有导流器(121)，导流器(121)将流化床(12)分为诱导结晶形成区(123)和晶体成长区(124)，其中，诱导结晶形成区(123)位于导流器(121)的下方，晶体成长区(124)位于导流器(121)的上方，在晶体成长区(124)上方还设有固液分离区(125)；含氟废水池(1)和结晶纯化剂储罐(5)分别通过泵与管式混合器(3)连接，管式混合器(3)的出水流经陶瓷膜过滤器(4)后进入流化床(12)的诱导结晶形成区(123)，结晶反应剂储罐(9)连有两路加药支路，结晶反应剂储罐(9)通过第一加药支路(91)与流化床诱导结晶形成区(123)连接，曝气风机(11)连接的曝气管伸入流化床(12)底部的诱导结晶形成区(123)；固液分离区(125)一部分液体流入多介质过滤器(14)后再流经除氟树脂塔(15)后排出，固液分离区(125)另一部分液体回流至导流器(121)内，结晶反应剂储罐(9)的第二加药支路(92)也伸入导流器(121)内；所述导流器(121)由多片扇形叶片(1212)围合成锥体结构，导流器(121)顶部开口，底部连有底板，所述导流器(121)顶部开口处的外径与流化床(12)的内径一致，两片扇形叶片(1212)组成扇形叶片组合(1211)，扇形叶片组合(1211)具有V型夹角，相邻扇形叶片组合(1211)之间设有缝隙，导流器(121)下方诱导结晶形成区(123)内的液体通过缝隙到达晶体成长区(124)，在晶体成长区(124)内生长出的晶体落入导流器(121)内，通过导流器(121)连接的管道送入流化床(12)外部的晶体接收槽(13)中。

2.根据权利要求1所述的基于流化床的连续生产型除氟系统，其特征在于：所述结晶反应剂储罐(9)内装有质量分数为30％的氯化钙溶液。

3.根据权利要求1所述的基于流化床的连续生产型除氟系统，其特征在于：所述诱导结晶形成区(123)内，结晶反应剂储罐(9)连接的加药管与陶瓷膜过滤器(4)连接的进水管对向布置。

4.根据权利要求1所述的基于流化床的连续生产型除氟系统，其特征在于：所述曝气管道(111)均匀分布于流化床(12)底部，曝气管道(111)通气口向下设置。

5.根据权利要求1所述的基于流化床的连续生产型除氟系统，其特征在于：结晶纯化剂储罐(5)内装有结晶纯化剂；其中，所述结晶纯化剂采用如下方法制备而成：将纯度99.99％的氧化钡和氧化铈粉末混合并研磨至300目以下，将混合粉末以氧化物浓度为100g/L溶于纯水中，在80～120℃条件下搅拌，快速打浆反应2～3小时后降低温度至15℃再搅拌1～3小时，使用PTFE微滤膜过滤，滤膜孔径为0.45μm，获得澄清溶液；往澄清液中依次加入38wt％盐酸0.5～2mol/L、氯化铵0.4～0.8mol/L和氯化镁0.5～2mol/L，将混合物料加热至40～60℃，搅拌反应1～2小时，反应后降温至25℃，获得结晶纯化剂。

6.根据权利要求1所述的基于流化床的连续生产型除氟系统，其特征在于：导流器(121)包括八组扇形叶片组合(1211)，每组扇形叶片组合(1211)由两片扇形叶片(1212)拼合而成，两片扇形叶片(1212)将边长一致的一边以165°夹角焊接固定，再将两片扇形叶片(1212)的底边固定在底板(1213)上，两片扇形叶片(1212)之间的V型夹角朝远离流化床圆心方向凸起，八组扇形叶片组合(1211)沿流化床圆心呈圆周均匀分布在底板(1213)上，形成峰-谷错落形式，相邻扇形叶片组合(1211)对应挨着的扇形叶片之间呈一上一下错开设置，两者之间形成缝隙。