一种含硫废液均质化调节装置

1.本发明涉及一种含硫废液均质化调节装置，属于化工技术领域。


背景技术：

2.焦化厂脱硫一般采用湿式脱硫，无论采用真空碳酸钾法或采用催化氧化法，都会产生大量脱硫废液，脱硫废液含有硫磺及颗粒等，其脱硫废液密度大于1.1g/cm3，尤其是硫磺和颗粒的密度更大。脱硫废液处理前，贮存在预处理罐内。由于废液密度较大，特别是硫磺密度大且为胶性体，不溶于水，沉降在罐底，板结现象严重，影响脱硫废液的后续处理。现有技术一般采用在预备处理罐的底部或罐壁安装潜水搅拌机对罐底进行搅拌，由于罐体较深，仅能对池底进行搅拌，罐体中部和上部混合效果差，整个罐体内废液混合不均匀，影响后续工艺的处理效果。同时由于存在起吊困难，密封点较多，容易造成罐体泄漏等现象。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种含硫废液均质化调节装置，该调节装置能够对贮存在预处理罐的脱硫废液进行混合，使罐内底部、中部及上部不同位置的废液实现均匀混合，并且使罐底的沉淀物向上流动，充分的与罐中液体混合，有效防止硫磺在罐底的板结，为后续脱硫废液处理创造良好条件。
4.为了解决以上技术问题，本发明提供一种含硫废液均质化调节装置，包括罐体、固定筒、导叶、浮筒及潜水轴流泵，罐体通过裙座立式固定在地基上，固定筒及浮筒均为上下两端开口的中空结构，固定筒通过导叶设置于罐体内，浮筒滑动设置于固定筒内，潜水轴流泵设置于浮筒内。
5.本发明进一步限定的技术方案是：进一步的，前述含硫废液均质化调节装置中，还包括浮球，浮球为圆环形，浮球套设在浮筒上端的外侧。
6.前述含硫废液均质化调节装置中，浮球内设有容纳腔，容纳腔内盛放有液体。
7.技术效果，容纳腔用于通过盛放不同重量的液体，以调节外界水面与浮筒顶端之间的距离，以确定潜水轴流泵的扬程。
8.前述含硫废液均质化调节装置中，浮筒通过导向机构滑动设置于固定筒内，导向机构对称布置，导向机构包括滑槽及导轨，其中：滑槽竖直设置于固定筒的内壁上，导轨竖直设置于浮筒的外壁，导轨与滑槽相适配，且导轨与滑槽之间设有间隙使导轨沿滑槽上下运动。
9.技术效果，导向机构有以下作用：一方面，导轨与滑槽配合后，起着稳定浮筒的作用，防止浮筒在固定筒中产生旋转，以保证潜水轴流泵的可靠工作；另一方面，当罐体中液面上下波动时，浮筒上的导轨沿着滑槽上下运动，从而满足不同液位时的恒扬程工况。
10.前述含硫废液均质化调节装置中，导轨为钢管、圆钢或槽钢制作。
11.前述含硫废液均质化调节装置中，导叶的一端设置于罐体的内壁上，另一端与固
定筒连接使得固定筒设置于罐体的中央，固定筒与罐体同轴，并固定筒位于罐体的中下部。
12.技术效果，固定筒有两个方面的作用：一是稳定浮筒，防止浮筒旋转，浮筒滑动设置在固定筒内，通过设置在固定筒和浮筒之间的导向机构，使浮筒可以随液面自由的沿着导向机构上下移动，从而保证浮筒内潜水轴流泵的稳定工作；另一方面，固定筒将罐体内的液体分隔成两个部分，即浮筒内从下向上的流体和固定筒与罐体之间从上向下的流体，以保证罐体内形成均匀循环的混合液。
13.前述含硫废液均质化调节装置中，导叶水平均布于罐体中，导叶为空间螺旋体。
14.技术效果，导叶有两个方面的作用：一是将固定筒固定在罐体的中央，起着稳定固定筒作用，保证固定筒处于竖直状态，从而保证固定筒内部设备的稳定运行；二是对固定筒外圈的水流起着导流作用，当浮筒中的水从下向上从顶部溢出时，进入到固定筒与罐体之间的空间，在固定筒的外壁与罐体之间流体从上向下流动，由于导叶为空间螺旋结构形式，流体经过静止的导叶时，水流改变方向，顺着导叶旋向罐体凹形罐底的中央，与罐体底部的沉淀物充分混合，并带动沉淀物旋流至浮筒内。
15.前述含硫废液均质化调节装置中，浮筒同轴设置在固定筒内，浮筒的长度大于固定筒的长度使得罐体内液面波动时，保证浮筒在不同液位的正常工作。
16.技术效果，浮筒的长度大于固定筒的长度，这样设置有利于浮筒的上下移动，满足正常工作前提下当罐体内液面波动时，保证浮筒在不同液位的正常工作。
17.前述含硫废液均质化调节装置中，罐体的罐底为内凹形，优选为椭圆形。
18.技术效果，罐底采用内凹形结构，这样设置能有效配合导叶的作用，经过导叶旋流后的液体，在内凹形优选椭圆形罐底上进一步形成旋流，带动罐底底部的沉淀物，使液体与沉淀物充分混合，向浮筒的底部移动，被潜水轴流泵吸入，在浮筒内形成从下向上的流体，再一次加强混合液的混合和移动，同时罐体用裙座立式固定在地基上，这样能够保证在罐底的内凹形底部形成混合液的旋流，使罐底底部不会产生沉淀，为使整个含硫废液均质化创造条件。
19.本发明的有益效果是：通过在含硫废液预处理罐中设置本发明的调节装置，装置中的浮筒，一方面，能有效地解决当液面波动时，潜水轴流泵的静扬程始终不会随液面的上下波动而产生变化，在液面的波动过程中，其扬程始终保持不变化，该扬程为设计的最佳扬程，使潜水轴流泵始终处于恒扬程的工况点工作，该工况点效率高，有效保障潜水轴流泵的长期稳定运行；另一方面，设置在罐体中央的潜水轴流泵，能够将其正下方的凹形罐底上积存的硫磺颗粒被潜水轴流泵吸入，能够保证流体的循环流动，颗粒随液体在浮筒内从下向上运动，并从浮筒的顶部向四周外溢，流体在固定筒的外圈与罐体之间从上向下运动，经过导叶的再次引导作用，形成在固定筒外的旋流，含有沉淀物的流体旋流，流向罐体的底部凹形，最终在浮筒内实现内循环，在固定筒的外圈实现外循环，保证流体和颗粒的混合效果，整个罐体内混合均匀，罐底无沉淀，实现罐内液体的均质化，有利于含硫废液的后续处理。
20.在脱硫系统中，当含硫废液进入到预贮存罐的流量增加时，罐体内的液面随着升高，漂浮在液面上的浮筒随液面的升高而同步上升；因此，液面到浮筒上端的距离仍然保持不变化，即如图1中h1始终等于设计的值，如果在系统中不设置浮筒结构，即将潜水轴流泵固定在固定筒内，则会：
当液面升高时，液面淹没潜水轴流泵的高度随之增加，此时，潜水轴流泵的静扬程随之提高，其轴功率和电流也随着增大，当液面向上波动特别大时，潜水轴流泵的扬程也特别大，该电流可能超过潜水轴流泵的额定电流，如果在该工况下长时间运行，即潜水轴流泵长期超负荷运行，这样影响潜水轴流泵的寿命，甚至烧坏电机，同时影响罐内废液的均质化，影响后续工艺的废液处理；当液面下降时，液面淹没潜水轴流泵的高度随之减小，潜水轴流泵的静扬程随着降低，其轴功率同步减小，其电流也随着减小，当液面向下波动特别大时，此时，潜水轴流泵的流量很小，在流量
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扬程的性能曲线上，在小流量区域出现马鞍形的凹下部分，关死扬程很高，大约是最高效率点扬程的两倍左右，关死点的功率也很高，这样，对泵的运行十分不利，影响潜水轴流泵的寿命；液面的不断变动，使潜水轴流泵始终在变工况下运行，功率和电流始终在不断的变化，对泵的运行十分不利，会造成严重的后果，直至泵的损坏和影响系统的正常运行。
21.本发明的含硫废液均质化调节装置，能够使预处理贮罐废液中的硫磺、渣子等密度较大的物体在罐内与废液充分混合，在罐底、罐中和罐的上部实现均质化，有效防止硫磺的沉淀和板结。
附图说明
22.图1为本发明实施例含硫废液均质化调节装置的立面结构示意图；图2为图1的俯视示意图；图中：1
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罐体，11
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筒底，12
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裙座，2
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浮球，3
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导叶，4
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潜水轴流泵，5
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固定筒，51
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滑槽，6
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浮筒，61
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导轨。
具体实施方式
23.以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在全部附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
24.实施例1本实施例提供的一种含硫废液均质化调节装置，结构如图1
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2所示，包括罐体1、固定筒5、导叶3、浮筒6及潜水轴流泵4，罐体1通过裙座12立式固定在地基上，固定筒5及浮筒6均为上下两端开口的中空结构，固定筒5通过导叶3设置于罐体1内，浮筒6滑动设置于固定筒5内，潜水轴流泵4设置于浮筒6内。
25.固定筒5及浮筒6均为上下两端开口的中空结构，不需要密封，否则浮筒不好上下移动，水也不好在筒体内产生从下向上的流动。
26.在本实施例中，还包括浮球2，浮球2为圆环形，浮球2套设在浮筒6上端的外侧并与浮筒固定。
27.在本实施例中，浮球2内设有容纳腔，容纳腔用于通过盛放不同重量的液体，以调节外界水面与浮筒顶端之间的距离，以确定潜水轴流泵4的扬程。
28.在本实施例中，浮筒6通过导向机构滑动设置于固定筒5内，导向机构对称布置，导向机构包括滑槽51及导轨61，其中：滑槽51竖直设置于固定筒5的内壁上，导轨61竖直设置于浮筒6的外壁上，导轨61
与滑槽51相适配，且导轨61与滑槽51之间设有间隙使导轨61沿滑槽51上下运动。
29.作为优选例，导轨数量为2只竖直对称设置在浮筒的外壁上。
30.作为优选例，滑槽51数量为4只，分上下两层布置，每层设置2只，对称设置在固定筒5的内壁，上下两层的滑槽位于同一垂直线上。
31.滑槽为一定厚度的含有凹槽的结构，取代了从上向下的通常结构，采用上下两层，浮筒直线上下移动，既可以减小摩擦力又能减少成本，也保证稳定性，避免左右晃动。
32.作为优选例，滑槽51为凹槽，凹槽51与导轨61一一相配。
33.在本实施例中，导轨61为钢管、圆钢或槽钢制作。
34.在本实施例中，导叶3的一端设置于罐体1的内壁上，另一端与固定筒5连接使固定筒5设置于罐体1的中央，固定筒5与罐体1同轴，并固定筒5位于罐体1的中下部。
35.在本实施例中，导叶3水平设置在罐体1中，导叶3均匀的设置在罐体1的内壁与固定筒5的外壁之间，导叶3为空间螺旋体。
36.作为优选例，导叶3数量为3～8只。
37.在本实施例中，浮筒6同轴设置在固定筒5内，浮筒6的长度大于固定筒5的长度。
38.固定筒5的上端为浮筒6的最低下浮位置，因为浮筒上面套设有浮球，下降时浮球随之下降接触到固定筒上端时卡住，这是即是浮筒6的最低工作位置，液体多时，浮筒上浮，而该状况是最低位置，浮筒6下沉在固定筒5的上端，该设置是潜水轴流泵4与罐底11的最小距离，该距离满足潜水轴流泵4的最小进水需求，同时可以防止潜水轴流泵4跌落在罐底11上，从而保证潜水轴流泵4的正常工作。
39.在本实施例中罐体1的罐底11为内凹形，优选为椭圆形。
40.作为优选例，潜水轴流泵4固定在浮筒6中，也可以在浮筒6和潜水轴流泵4之间设置一些现有技术中的活动机构，以防止潜水轴流泵4工作时，水泵产生旋转或抬起，从而影响潜水轴流泵4的可靠工作。
41.潜水轴流泵4随浮筒6上浮或下降，在上浮或下降过程中，潜水轴流泵4的轴线始终处于垂直状态，以保证潜水轴流泵4的可靠工作。
42.罐体1液面到浮筒上端的距离保持不变化，即h1始终等于设计的值，浮球2的底部距离固定筒5上部的距离设置为h2如图1所示，h2为预贮存罐的液面波动幅度。
43.上述含硫废液均质化调节装置的使用方法具体工作过程为：当进入罐体1中的含硫废液按设计流量时，罐体1内的液面维持不变，浮筒6始终定位在设计位置，启动潜水轴流泵4，水泵叶轮带动罐底11以上的液体和积存的硫磺颗粒吸入到浮筒6内，在浮筒6内一定压力的含有硫磺颗粒的流体从下向上运动，当流体运动到浮筒6的顶部时，从顶部向四周外溢喷射，该流体进入到固定筒5和罐体1之间的空间；此时，流体在罐体1和固定筒5之间从上向下流动，当流体流经导叶3时，导叶3引导流体作旋流运动，含有沉淀物的流体从四周流向罐体1的底部凹槽即内凹形中央，并与罐底的沉淀物再次混合，被潜水轴流泵4吸入，最终在浮筒6内实现从下向上的内循环，在固定筒5的外圈实现从上向下的螺旋式的外循环，从四周向罐底旋流汇聚，从而保证流体和颗粒的混合效果，整个罐体在上部、中部和底部混合均匀，罐底无沉淀，实现罐内液体的均质化，有利于含硫废液的后续处理。
44.当进入罐体1中的含硫废液大于设计流量时，罐体内的液面随之上升，漂浮在液面
上的浮筒6在导向机构的引导下，随液面的升高而同步上升。因此，液面到浮筒6上端的距离仍然保持不变化，即h1始终等于设计的值，潜水轴流泵4在工作过程中，其扬程始终保持不变，使潜水轴流泵4始终处于恒扬程的工况点工作，工作效率高，有效保障潜水轴流泵4的稳定运行，其运行效果同流量恒定时的工况，实现含硫废液的均质化。
45.当进入罐体1中的含硫废液小于设计流量时，罐体内的液面随之下降，漂浮在液面上的浮筒6在导向机构的引导下，随液面的下降而同步下降；因此，液面到浮筒6上端的距离仍然保持不变化，即h1始终等于设计的值，潜水轴流泵4在工作过程中，其扬程始终保持不变，同样使潜水轴流泵4始终处于恒扬程的工况点工作，工作效率高，有效保障潜水轴流泵的稳定运行，防止潜水轴流泵4损坏，其运行效果同以上的恒流量工况，防止硫磺的沉淀和板结，实现含硫废液的均质化。
46.本发明的含硫废液均质化调节装置，能够对贮存在预处理罐的脱硫废液进行混合，使罐内底部、中部及上部不同位置的废液实现均匀混合，并且使罐底的沉淀物向上流动，充分的与罐中液体混合，有效防止硫磺在罐底的板结，为后续脱硫废液处理创造良好条件。
47.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。