透膜15下方 在殼體底部設(shè)置有出液口，該出液口分別經(jīng)第四循環(huán)管道13、第五循環(huán)管道13a與第一交換 反應(yīng)器、第二交換反應(yīng)器上部的進(jìn)口相連，第一交換反應(yīng)器和第二交換反應(yīng)器的加料口、加 水口、第一循環(huán)管道、第二循環(huán)管道、第四循環(huán)管道、第五循環(huán)管道上均設(shè)置有控制其導(dǎo)通 和截止的閥門。
[0023] 為保證使用效果，所述的第一交換反應(yīng)器和第二交換反應(yīng)器的下部設(shè)置有出渣 口，出渣口上設(shè)置有閥門；
[0024]所述的濃縮柱上設(shè)置有安全閥18;
[0025]所述的第一交換反應(yīng)器和第二交換反應(yīng)器的殼體均為中空結(jié)構(gòu)，其上部為圓柱 體，下部呈圓錐體，出液口設(shè)置在圓錐體的底部，加料口和加水口設(shè)置在圓柱體的頂部，圓 錐體的側(cè)面上設(shè)置有出渣口，出渣口上設(shè)置有閥門；
[0026]所述的第三循環(huán)管道20伸入濃縮柱內(nèi)，伸入一端的出液口位于反滲透膜15上方， 與反滲透膜的間距為有2 - 20cm;
[0027]采用上述反應(yīng)裝置的電石渣制備工業(yè)氫氧化鈉的方法，包括以下步驟：
[0028] (1)安裝反應(yīng)設(shè)備
[0029]所述的反應(yīng)設(shè)備包括濃縮柱、第一交換反應(yīng)器和第二交換反應(yīng)器，第一交換反應(yīng) 器和第二交換反應(yīng)器結(jié)構(gòu)相同，第一交換反應(yīng)器包括殼體1，殼體為中空結(jié)構(gòu)，殼體底部設(shè) 置有出液口，出液口上設(shè)置有濾布3，濾布3上方在殼體內(nèi)設(shè)置有攪拌器2，殼體上部設(shè)置分 別設(shè)置有加料口 4和加水口 6，第二交換反應(yīng)器包括殼體la，殼體為中空結(jié)構(gòu)，殼體底部設(shè)置 有出液口，出液口上設(shè)置有濾布3a，濾布3a上方在殼體內(nèi)設(shè)置有攪拌器2a，殼體上部設(shè)置分 別設(shè)置有加料口 4a和加水口 6a，第一交換反應(yīng)器和第二交換反應(yīng)器的出液口分別經(jīng)第一循 環(huán)管道10、第二循環(huán)管道l〇a與耐堿栗19的進(jìn)口相連，濃縮柱包括殼體14,殼體14為中空結(jié) 構(gòu)，殼體內(nèi)下部設(shè)置有水平的反滲透膜15,反滲透膜15上方在殼體的側(cè)壁上設(shè)置有堿液出 液口 16,耐堿栗19的出口經(jīng)第三循環(huán)管道20與反滲透膜上方的濃縮柱殼體內(nèi)部空間相連 通，反滲透膜15下方在殼體底部設(shè)置有出液口，該出液口經(jīng)分別第四循環(huán)管道13、第五循環(huán) 管道13b與第一交換反應(yīng)器、第二交換反應(yīng)器上部的進(jìn)口相連，第一交換反應(yīng)器和第二交換 反應(yīng)器的加料口、加水口、第一循環(huán)管道、第二循環(huán)管道、第四循環(huán)管道、第五循環(huán)管道上均 設(shè)置有控制其導(dǎo)通和截止的閥門，閥門包括分別設(shè)置在第一交換反應(yīng)器加料口 4、加水口 6 上的第一閥門5和第二閥門7 ;分別設(shè)置在第二交換反應(yīng)器加料口 4a、加水口 6a上的第三閥 門5a和第四閥門7a;分設(shè)置在第一循環(huán)管道10和第二循環(huán)管道10a上的第五閥門11、第六閥 門11a;分別設(shè)置在第四循環(huán)管道13、第五循環(huán)管道13b上的第七閥門12、第八閥門12a;設(shè)置 在堿液出液口 16上的第九閥門17;
[0030] 所述的第一交換反應(yīng)器和第二交換反應(yīng)器的下部分別設(shè)置有出渣口 8、8a，第一交 換反應(yīng)器的出渣口 8上設(shè)置有第十閥門9，第二交換反應(yīng)器的出渣口 8a上設(shè)置有第十一閥門 9a;所述的濃縮柱上設(shè)置有安全閥18;
[0031] 所述的第三循環(huán)管道(20)伸入濃縮柱內(nèi)，伸入一端的出液口位于反滲透膜（15)上 方，與反滲透膜的間距為有2 - 20cm;
[0032] (2)檢查使第一交換反應(yīng)器的攪拌器2和第二交換反應(yīng)器上的攪拌器2a處于關(guān)閉 狀態(tài)，耐堿栗19處于關(guān)閉狀態(tài)，第十閥門9、第十一閥門9a、第五閥門11、第六閥門11 a、第九 閥門17、第八閥門12a均處于截止?fàn)顟B(tài)，第七閥門12和安全閥18處于導(dǎo)通狀態(tài)；
[0033] (3)打開第一交換反應(yīng)器加料口4上的第一閥門5,向殼體內(nèi)加入電石渣和碳酸鈉 至殼體內(nèi)腔容量的1/2-2/3，然后關(guān)閉第一閥門5，打開加水口 6上的第二閥門7對第一交換 反應(yīng)器的殼體內(nèi)注入水，關(guān)閉第二閥門，其中電石渣、碳酸鈉、水的質(zhì)量比為電石渣:碳酸 鈉：水=(75-100): 106: (120-600);
[0034] (4)打開第二交換反應(yīng)器加料口4a上的第三閥門5a，向殼體內(nèi)加入電石渣和碳酸 鈉至殼體內(nèi)腔容量的1/2-2/3,然后關(guān)閉第三閥門5a;其中電石渣、碳酸鈉的質(zhì)量比為電石 渣:碳酸鈉= (75-100): 106;
[0035] (5)開啟第一交換反應(yīng)器中的攪拌器2,攪拌15-30分鐘，關(guān)閉攪拌器2,打開第一循 環(huán)管道上的第五閥門11，啟動耐堿栗19,將反應(yīng)器中的反應(yīng)液輸送到濃縮柱的殼體內(nèi)，同時(shí) 關(guān)閉第四循環(huán)管道13上的第七閥門12,打開第五循環(huán)管道13a上的第八閥門12a;
[0036] (6)當(dāng)濃縮柱殼體內(nèi)的液面高過濃縮柱高度的3/4時(shí)，關(guān)閉安全閥18;
[0037] (7)當(dāng)?shù)诙粨Q反應(yīng)器中當(dāng)液面沒過固體時(shí)，啟動第二交換反應(yīng)器內(nèi)的攪拌器2a， 攪拌15-30分鐘，關(guān)閉攪拌器2a，關(guān)閉第一循環(huán)管道上的第五閥門11，打開第二循環(huán)管道上 的第六閥門11a;
[0038] (8)打開第一交行反應(yīng)器上出渣口 8上的第十閥門9和第一交行反應(yīng)器加水口 6上 的第二閥門7，對第一反應(yīng)器注水排渣；
[0039] (9)關(guān)閉第五循環(huán)管道13a上的第八閥門12a，同時(shí)打開第四循環(huán)管道13上的第七 閥門12,待第二交行反應(yīng)器內(nèi)的濃縮液排出后，打開第二交行反應(yīng)器上出渣口 8a上的第十 一閥門9a和第二交行反應(yīng)器加水口 6a上的第四閥門7a，對第二反應(yīng)器注水排渣；
[0040] (10)重復(fù)步驟3-9,并間隔15分鐘通過濃縮柱堿液出液口 16進(jìn)行取樣檢測，直到檢 測的NaOH溶液質(zhì)量濃度達(dá)到30-40 %，關(guān)閉耐堿栗19，打開濃縮柱堿液出液口 16上的第九閥 門17,取出NaOH溶液，關(guān)閉第九閥門17,啟動耐堿栗，并打開此時(shí)循環(huán)中的交換反應(yīng)器的加 水口，注入取出NaOH溶液等質(zhì)量的水做為補(bǔ)充。
[0041] 由上述可以清楚的看出，本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，簡單合理，具備通過化學(xué)反應(yīng)減少 電石渣量、產(chǎn)生工業(yè)生產(chǎn)原料等多種功能，實(shí)現(xiàn)對污染環(huán)境的固體廢物的減量化和轉(zhuǎn)化成 重要的工業(yè)資源的目標(biāo)。易操作，壽命長，使用方便，效果好，是電石渣資源化過程設(shè)備和工 藝上的創(chuàng)新，產(chǎn)生的廢渣主要是碳酸鈣，對環(huán)境影響較小，可用于電石渣的消除、工業(yè)氫氧 化鈉的生產(chǎn)等方面，也可經(jīng)過改良用于其他的化工生產(chǎn)過程，有良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。并 經(jīng)試驗(yàn)取得的相同或相近似的試驗(yàn)效果：
[0042] 申請人用兩種方法進(jìn)行了利用電石渣制備工業(yè)氫氧化鈉的生產(chǎn)。一種是傳統(tǒng)的在 一個(gè)容器中分批加料法生產(chǎn)，即在一個(gè)容器中先加入與本發(fā)明等量水，再分批加入電石渣 和碳酸鈉，攪拌反應(yīng)30分鐘后過濾，清洗濾渣，合并清洗液與濾液到原容器中，再加第二次 料，如此反復(fù)，直到加料完成。另一種是利用本發(fā)明方法和設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，對比結(jié)果如表1所 示
[0043] 表1.兩種方法生產(chǎn)結(jié)果對比
[0044]
[0045] 從表1可以看出，在生產(chǎn)原料及加料頻次相同的情況下，使用本發(fā)明獲得了兩項(xiàng)最 突出的優(yōu)勢，即獲得溶液濃度的大幅提高和人工投入、勞動強(qiáng)度的大幅減少，而且溶液濃度 的提高會使產(chǎn)品的市場競爭力和價(jià)格占有絕對優(yōu)勢。而且經(jīng)過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)容 器中分批加料生產(chǎn)過程中第4次加料后溶液濃度幾乎不再變化，而使用本發(fā)明方法即使進(jìn) 行第6次加料，溶液濃度還可以繼續(xù)增加。因此，使用本發(fā)明對利用電石渣制備工業(yè)氫氧化 鈉的生產(chǎn)起到了革命性的提高作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電石渣制備工業(yè)氫氧化鈉反應(yīng)裝置，其特征在于，包括濃縮柱、第一交換反應(yīng)器 和第二交換反應(yīng)器，第一交換反應(yīng)器和第二交換反應(yīng)器結(jié)構(gòu)相同，二者均包括殼體，殼體為 中空結(jié)構(gòu)，殼體底部設(shè)置有出液口，出液口上設(shè)置有濾布，濾布上方