一种蒸汽回转硫酸钠干燥系统的制作方法
本实用新型涉及芒硝生产技术,特别是一种蒸汽回转硫酸钠干燥系统。
背景技术:
无水硫酸钠也称无水硝、无水芒硝、元明粉;白色细粒结晶或粉末,易溶于水,有吸湿性,无臭,无毒。硫酸钠可形成七水物和十水物,七水物(na2so4·7h2o)为白色斜方晶体。加热至24.4℃时转为无水物。硫酸钠与碳在高温反应时被还原为硫化钠;因此,广泛用于制造硫化钠,硅酸钠等,也用于造纸,玻璃,印染,合成纤维,制革、食品、化工等工艺。此外,还用作有色金属选矿、瓷釉、橡胶、化肥、轻质料的掺混剂,也是水泥、混泥土的添加剂以及有机化工产品合成和制备的催化剂。
传统的制硝工艺流程是将硝水热蒸发浓缩,形成芒硝的过饱和溶液,采用离心分离出芒硝晶体,然后,将芒硝晶体进行干燥制得芒硝,像这样生产得到的芒硝贮存一定时间后就会产生结块,从而在使用的时造成很多不便。
在中国专利号cn:00112995.3中介绍了用冷却、热熔法及其热熔塔生产无水芒硝的方法,主要是采用冷却硝水,使芒硝从硝水中结晶析出,然后采用热熔法将芒硝晶体中的结晶水脱除,虽然该方法的工艺流程较短,但是电能消耗较大,最主要是采用制冷机循环冷却硝水,由于该方法是采用的开放式工艺流程,同时,该方法还只能采用间歇式的生产方式;像这样得到芒硝长时间堆放也会最后结块。
在中国专利号cn200510137987.2中介绍了用天然盐湖芒硝生产大颗粒无水硫酸钠的方法,它经过洗硝、化硝、精制、沉降、加硫酸中和、得到清硝液,在将其强制蒸发,离心脱水,热风干燥,制成成品。该方法采用的工艺流程实际上是先将硝水制成含结晶水的芒硝,然后再脱除芒硝中的结晶水,最后得到大颗粒无水芒硝的生产工艺流程;该方法得到的芒硝也会最后结块。
在中国专利号cn101041444a中介绍了用盐水溶液冷冻结晶分离芒硝(硫酸钠)的方法,它经过ph值调节、预冷、控制结晶温度在0-10℃、分离、再结晶,制成成品。该方法采用的工艺流程实际上是先将硝水制成含结晶水的芒硝,然后再脱除芒硝中的游离水,最后得到含结晶水的芒硝生产工艺流程;采用该工艺方法制造含结晶水的芒硝其能耗高,芒硝纯度也不高,同时不利于大规模生产。
专利号为cn108592611a公开了一种用于铵盐的蒸汽回转干燥系统及制备铵盐的方法,首次将蒸汽回转干燥系统用于铵盐干燥工艺中,提出了一种节能、环保的铵盐干燥新技术,提供了一种携湿气少、产品破碎率低、热效率高、动力消耗低、运行稳定、节约能源的铵盐蒸汽回转干燥系统及制备铵盐的方法。本实用新型提供的一种用于铵盐的蒸汽回转干燥系统,包括进料装置、蒸汽回转干燥机、输送装置、振动输送冷却筛分机和尾气除尘装置,所述蒸汽回转干燥机包括进料罩、回转筒、出料罩、传动装置以及设置在回转筒内的若干换热管。所述蒸汽回转干燥机的热空气进气为逆流方式。
但是该方法使用过程中容易出现堵料现象,同时没法突破大批量生产,最大生产效率只能在10吨/小时以下,生产过程中设备检修成本高,影响生产效率。
技术实现要素:
本实用新型的目的是克,服现有技术的上述不足,而提供一种便于大批量生产,便于提高生产速率,降低对设备检修成本,防止堵料的蒸汽回转硫酸钠干燥系统。
本实用新型的技术方案是:一种蒸汽回转硫酸钠干燥系统,包括固液分离单元、干燥单元和收集单元,硫酸钠料浆通过固液分离单元进行固液分离,分离后的固体通过干燥单元干燥,在经收集单元进行收集包装,所述固液分离单元包括旋流器、离心机和输送溜槽,料浆经过旋流器初步分离后再经离心机固液分离,分离后的固体经过溜槽进入干燥单元,旋流器和离心机分离后的液体均返回至硫酸钠料浆罐。
本方案的优点在于,有效的突破了硫酸钠的量产,每小时产量至少在20吨以上,年产量能够突破20万吨以上,有效的提高了硫酸钠的干燥效率和效果,提高了硫酸钠产品质量,干燥过程中对硫酸钠进行多次固液分离和洗涤,同时控制洗涤温度,便于硫酸钠产品质量的保证,同时采用湿硫酸钠与干硫酸钠进行混合后在进行干燥,中和硫酸钠的水分,有效的避免了硫酸钠湿度过大在管道和干燥设备上粘结成块造成堵塞,干燥收集过程中通过风机,使干燥环境处于负压状态,避免水蒸气的凝结,同时能够降低粉尘污染环境,有效的提高了环保。
进一步,所述离心机上设有洗样管,洗样管内通入温度为32.8-100℃的洗样水。
优选地,洗样水的温度为70-95℃。
更优地,洗样水的温度为90℃。采用该温度进行洗样能够提高硫酸钠的纯度,同时能够提升硫酸钠的温度,便于后续的干燥效果的提升,具有一定的预热作用。
进一步,所述溜槽包括u型槽和u型支架,u型槽安装在u型支架上,u型槽的底端内侧设有内衬,u型槽的外侧设有卡入u型支架上的卡扣。
优选地,u型槽采用pvc等耐磨塑胶材料制成,便于降低物料对溜槽的摩擦损伤,u型槽的上端设有侧开盖板,便于对u型槽进行疏通清理。
更优地,溜槽与水平面呈30-80°夹角;最佳地,溜槽与水平面呈45°夹角;便于物料在自身的重力作用下能够自动下滑,便于输送成本降低,同时能够防止物料在溜槽内堵塞。
进一步,所述旋流器上设于防虹吸装置,防虹吸装置设于旋流器的溢流管上,该装置包括筒体和螺旋导向板,筒体上端设有与大气连通的开口,螺旋导向板安装在筒体内表面,溢流管与筒体相切设置。
优选地,为降低虹吸现象的发生,避免影响旋流器的固液分离效果,旋流器上端的溢出口与筒体进口之间的高度差低于3m,溢出管道的长度低于10m;为防止异物落入筒体中,筒体上端设有盖体,同时便于对桶体进行清理。
进一步,所述旋流器下端设有控制阀、调节阀和冲洗阀,调节阀和冲洗阀均设于控制阀的下端。
优选地,冲洗阀包括第一冲洗阀和第二冲洗阀,第一冲洗阀设于控制阀和调节阀之间,第二冲洗阀设于调节阀的下方,第二冲洗阀的下端还可以增设泄压管,便于提升旋流器固液分离后的固体出料,冲洗阀的内通入洗样水,能够对硫酸钠起到洗涤的效果,便于提升硫酸钠的产品质量。
进一步,所述干燥单元包括螺旋输送器、干燥机和粉尘收集器,螺旋输送器的一端为进料口,其另一端与干燥机连接,干燥机的出口端设有罩体,罩体上端通过管道连接粉尘收集器。
优选地,螺旋输送器的进口端设有混料机,用于湿硫酸钠与干硫酸钠的混合,便于混合均匀,螺旋输送器与干燥机之间设有预热室,预热室与空气预热器连接,用于对混合料进行预热;更优地,为提高预热的效果,热空气从预热室的底端通入,便于混合料与热空气的混合,同时便于提高物料的流动性。
进一步,所述收集单元包括振动筛、斗提机和粉体流冷却器,振动筛通过软管设于罩体的下端,振动筛上设有粗料出口和细料出口,粗料出口通过管道与设于振动筛下端的封堵桶连接,细料出口通过斜管连接斗提机,斗提机通过输送管连接粉体流冷却器,输送管上还设有缓存罐。
优选地,封堵桶内设有用于溶解粗料的溶剂,溶剂液面始终高于粗料出口管道,便于对管道口进行封堵,封堵桶内底部设有搅拌装置,便于加速粗料的溶解,封堵桶的上部设有溢流管,防止溶液过多溢出桶,溶解后的溶液通过泵输送至硫酸钠料浆罐中再次利用。
进一步,所述输送管上设有三通管道,三通管道的出口包括第一出口和第二出口,第一出口通过管道连接粉体流冷却器,冷却后的硫酸钠直接用于包装,第二出口通过输送装置进行返料,返料与湿硫酸钠即固液分离后的硫酸钠混合。
优选地,返料即为干硫酸钠,干硫酸钠与湿硫酸钠的混合之后的水分含量低于3%,便于降低硫酸钠在管道以及各个设备上粘结堵塞。
进一步,所述粉体流冷却器下端通过三通阀连接存储罐,存储罐包括第一存储罐和第二存储罐,三通阀的进料端设有应急管道,应急管道与其中任意一个存储罐连通。
一种硫酸钠干燥方法,采用上述的蒸汽回转硫酸钠干燥系统对硫酸钠进行干燥,包括以下步骤:
第一步,固液分离,将料浆罐中的硫酸钠料浆通过旋流器初步固液分离,使分离后的硫酸钠水分含量为20-70%,再经离心机进行固液分离,最终分离后的硫酸钠水分为4-10%;
第二步,湿度中和,将第一步中最终分离出的硫酸钠固体与水分含量低于1%的干燥硫酸钠进行混合,混合后的硫酸钠水分含量低于3%;
第三步,干燥筛分,将第二步中混合后的硫酸钠通过干燥机进行干燥,干燥后的硫酸钠通过振动筛筛分分离,分离后的粗料收集溶解再次返回至第一步中料浆罐,分离后的细料进行下一步处理;
第四步,收集,将细料硫酸钠进行分流,一部分返料至第二步中进行湿度中和,另一部分通过粉体流冷却器进行冷却后直接存储或包装。
本实用新型具有如下特点:本方案有效的突破了常规的生产效率,至少能够保证产率在20吨/小时以上,有效的降低了物料对输送设备是堵塞,降低了对设备的检修成本,便于对硫酸钠的生产质量,同时便于物料大批量的生产,有效的降低了生产成本,提高了其经济价值。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型工艺流程图;
图2为实用新型流程结构图;
图3为旋流器结构示意图;
图4为旋流器安装示意图;
图5为振动筛结构示意图;
图6为溜槽结构示意图;
1料浆罐,2防虹吸装置,3旋流器,4离心机,5混料机,6螺旋输送器,7预热室,8干燥机,9罩体,10封堵桶,11振动筛,12存储罐,13粉体流冷却器,14返料输送器,15缓存罐,16布袋除尘器,17冷凝器,18离心风机,19斗提机,20控制阀,21第一冲洗阀,22调节阀,23第二冲洗阀,24泄压管,25检测口,26进料总管,27溢出总管,28进料管,29缓冲垫,30支架,31振动器,32细料出口,33粗料出口,34震动筛网,35盖板,36轴,37内衬,38u型支架,39卡扣。
具体实施方式
如附图所示:一种蒸汽回转硫酸钠干燥系统,包括固液分离单元、干燥单元和收集单元,硫酸钠料浆通过固液分离单元进行固液分离,分离后的固体通过干燥单元干燥,在经收集单元进行收集包装,固液分离单元包括旋流器3、离心机4和输送溜槽,料浆经过旋流器3初步分离后再经离心机4固液分离,分离后的固体经过溜槽进入干燥单元,旋流器3和离心机4分离后的液体均返回至硫酸钠料浆罐1。
本方案有效的突破了硫酸钠的量产,每小时产量至少在20吨以上,有效的提高了硫酸钠的干燥效率和效果,提高了硫酸钠产品质量,干燥过程中对硫酸钠进行多次固液分离和洗涤,同时控制洗涤温度,便于硫酸钠产品质量的保证,同时采用湿硫酸钠与干硫酸钠进行混合后在进行干燥,中和硫酸钠的水分,有效的避免了硫酸钠湿度过大在管道和干燥设备上粘结成块造成堵塞,干燥收集过程中通过风机,使干燥环境处于负压状态,避免水蒸气的凝结,同时能够降低粉尘污染环境,有效的提高了环保。
离心机4上设有洗样管,洗样管内通入温度为32.8-100℃的洗样水。
优选地,洗样水的温度为70-95℃。
更优地,洗样水的温度为90℃。采用该温度进行洗样能够提高硫酸钠的纯度,同时能够提升硫酸钠的温度,便于后续的干燥效果的提升,具有一定的预热作用。
溜槽包括u型槽和u型支架38,u型槽安装在u型支架38上,u型槽的底端内侧设有内衬37,u型槽的外侧设有卡入u型支架38上的卡扣39。
优选地,u型槽采用pvc等耐磨塑胶材料制成,便于降低物料对溜槽的摩擦损伤,u型槽的上端设有侧开盖板35,盖板35通过轴36安装在u型槽上,便于对u型槽进行疏通清理。
更优地,溜槽与水平面呈30-80°夹角;最佳地,溜槽与水平面呈45°夹角;便于物料在自身的重力作用下能够自动下滑,便于输送成本降低,同时能够防止物料在溜槽内堵塞。
旋流器3上设于防虹吸装置2,防虹吸装置2设于旋流器3的溢流管上,该装置包括筒体和螺旋导向板,筒体上端设有与大气连通的开口,螺旋导向板安装在筒体内表面,溢流管与筒体相切设置。
优选地,为降低虹吸现象的发生,避免影响旋流器3的固液分离效果,旋流器3上端的溢出口与筒体进口之间的高度差低于3m,溢出管道的长度低于10m;为防止异物落入筒体中,筒体上端设有盖体,同时便于对桶体进行清理。
旋流器3下端设有控制阀20、调节阀22和冲洗阀,调节阀22和冲洗阀均设于控制阀20的下端。
优选地,冲洗阀包括第一冲洗阀21和第二冲洗阀23,第一冲洗阀21设于控制阀20和调节阀22之间,第二冲洗阀23设于调节阀22的下方,第二冲洗阀23的下端还可以增设泄压管24,便于提升旋流器3固液分离后的固体出料,冲洗阀的内通入洗样水,能够对硫酸钠起到洗涤的效果,便于提升硫酸钠的产品质量;第一冲洗阀21的相对侧设有检测口25,用于检测样品的取样。
优选地,为避免检修过程中停止生产,旋流器3设置若干个,便于分离效率和效果的提升,同时便于对设备进行不停产检修,旋流器3并联设于进料总管26和溢出总管28之间,防虹吸装置2设于溢出总管28上,便于提高旋流器3固液分离的效果。
干燥单元包括螺旋输送器6、干燥机8和粉尘收集器,螺旋输送器6的一端为进料口,其另一端与干燥机8连接,干燥机8的出口端设有罩体9,罩体9上端通过管道连接粉尘收集器,粉尘收集器为布袋除尘器16,还可以为旋风收集器,粉尘收集器连接离心风机18,粉尘收集器与离心风机18之间还设有冷凝器17器,便于去除粉尘中的水蒸气,冷凝器17中的冷凝水返回至料浆罐1中。
优选地,螺旋输送器6的进口端设有混料机5,用于湿硫酸钠与干硫酸钠的混合,便于混合均匀,螺旋输送器6与干燥机8之间设有预热室7,预热室7与空气预热器连接,用于对混合料进行预热;更优地,为提高预热的效果,热空气从预热室7的底端通入,便于混合料与热空气的混合,同时便于提高物料的流动性。
收集单元包括振动筛11、斗提机19和粉体流冷却器13,振动筛11通过软管设于罩体9的下端,振动筛11上设有粗料出口33和细料出口32,粗料出口33通过管道与设于振动筛11下端的封堵桶10连接,细料出口32通过斜管连接斗提机19,斗提机19通过输送管连接粉体流冷却器13,输送管上还设有缓存罐15。
优选地,封堵桶10内设有用于溶解粗料的溶剂,溶剂液面始终高于粗料出口33管道,便于对管道口进行封堵,封堵桶10内底部设有搅拌装置,便于加速粗料的溶解,封堵桶10的上部设有溢流管,防止溶液过多溢出桶,溶解后的溶液通过泵输送至硫酸钠料浆罐1中再次利用。
更优地,振动筛11通过缓冲垫29设于支架30上,振动筛11上还设有除尘口,振动筛11内设有震动筛网34,使用时物料硫酸钠从进料管28进入,震动筛网34沿水平面向下倾斜2-10°,振动筛11的下端设有振动器31,便于驱动震动筛网34的震动,便于筛分分离效果的提升,筛分分离后的粗料从出料出口排出,细料从细料出口32排出。
输送管上设有三通管道,三通管道的出口包括第一出口和第二出口,第一出口通过管道连接粉体流冷却器13,冷却后的硫酸钠直接用于包装,第二出口通过返料输送器14进行返料,返料与湿硫酸钠即固液分离后的硫酸钠混合。
优选地,返料即为干硫酸钠,干硫酸钠与湿硫酸钠的混合之后的水分含量低于3%,便于降低硫酸钠在管道以及各个设备上粘结堵塞。
粉体流冷却器13下端通过三通阀连接存储罐12,存储罐12包括第一存储罐12和第二存储罐12,三通阀的进料端设有应急管道,应急管道与其中任意一个存储罐12连通,采用多个储藏罐,便于硫酸钠更进一步的冷却,同时储藏罐上设有排湿除尘管道,便于包装效率的提升。
采用上述的蒸汽回转硫酸钠干燥系统对硫酸钠进行干燥,包括以下步骤:
第一步,固液分离,将料浆罐1中的硫酸钠料浆通过旋流器3初步固液分离,使分离后的硫酸钠水分含量为20-70%,再经离心机4进行固液分离,最终分离后的硫酸钠水分为4-10%;优选地,最终分离后的硫酸钠水分含量为4、5或6%,最终分离后的硫酸钠固体即为湿硫酸钠通过溜槽进行输送,通过硫酸钠自身的重力作用,使硫酸钠固体自动从高处下落进入下一步处理;固液分离器的分离量在20吨/小时以上;
第二步,湿度中和,将第一步中最终分离出的硫酸钠固体与水分含量低于1%的干燥硫酸钠进行混合,混合后的硫酸钠水分含量低于3%;优选地,湿硫酸钠与干硫酸钠通过混料机5进行混合,便于提高混合均匀度和效率,同时能够提高硫酸钠的流动性,避免在设备或管道的内壁粘结发生堵塞;
第三步,干燥筛分,将第二步中混合后的硫酸钠通过干燥机8进行干燥,干燥后的硫酸钠通过振动筛11筛分分离,分离后的粗料收集溶解再次返回至第一步中料浆罐1,分离后的细料进行下一步处理;优选地,混合后的硫酸钠通过螺旋输送器6送至干燥机8中,为提高干燥机8的干燥效率,干燥机8沿水平线向下倾斜2-4°,更优地,倾斜角度为4°;在硫酸钠进入干燥机8前通入热空气,热空气通过预热器进行加热,加热温度为100-150℃,便于提高硫酸钠的流动性和温度,便于干燥效果的提升,同时便于硫酸钠的大批量生产;干燥机8的干燥量为20吨/小时;
第四步,收集,将细料硫酸钠进行分流,一部分返料至第二步中进行湿度中和,另一部分通过粉体流冷却器13进行冷却后直接存储或包装;优选地,干燥后的硫酸钠水分含量低于0.5%,干燥后的硫酸钠通过振动筛11进行筛分分离,筛分后的粗料通过溶剂溶解后返回至硫酸钠原料罐中,筛分后的细料通过斗提机19提升到高处进行收集,收集后进行分流,同时在干燥以及震动筛分过程中都通过离心风机18对粉尘进行收集,同时除去其中的水蒸气。粉体流冷却器13的冷却速率为20吨/小时以上。
以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理,对于本领域的技术人员来说,在不背离本实用新型的精神和范围的情况下,任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变,均属于本实用新型保护范围之内。
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