一種芒硝脫水乾燥系統的製作方法

2023-06-03 16:14:56 3

專利名稱：一種芒硝脫水乾燥系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於化工領域，具體涉及一種用於製備元明粉的芒硝脫水乾燥系統。
背景技術：
在粘膠纖維等化工領域的生產過程中會產生大量的芒硝副產品，在早期，由於缺 少有效的回收手段，這些芒硝副產品往往會被當做廢品直接排放掉，在汙染環境的同時也 浪費了大量的資源。進入80年代後，隨著人們環保意識的增強，逐漸意識到了對芒硝副產 品進行回收利用的重要性。對於芒硝的回收利用，應用最為廣泛的是利用芒硝製備重要的 化工原料元明粉(即無水硫酸鈉)。製備元明粉的工藝主要有全溶和熱熔兩種，其中所述全溶工藝是以天然芒硝為原 料，將蒸汽與所述天然芒硝作用，使芒硝溶化、之後進行澄清排渣、蒸發脫水、熱風乾燥後制 備而成，這種工藝能耗高、產率低，目前只有一些小規模企業還在採用。目前利用芒硝脫水製備元明粉時，應用較多的是熱熔工藝，如期刊《人造纖維》 1993年第3期發表的《低壓(負壓)廢汽熱熔蒸發工藝技術報告》中公開了一種熱熔芒硝制 備元明粉的工藝，該工藝中採用熱熔罐使芒硝自身熔化，熔化後的芒硝一部分呈硫酸鈉晶 體析出，另一部分則以無水硫酸鈉的形式溶解在自身的結晶水中，形成飽和溶液；再將所述 飽和溶液送入蒸發器進行蒸髮結晶，蒸發後析出的硫酸鈉晶體再次回流至所述熱熔罐，將 所述硫酸鈉晶體與飽和溶液分離得到含大量硫酸鈉晶體的漿液，經乾燥後即得元明粉。現有技術中用於分離硫酸鈉晶體與飽和溶液的裝置有離心分離裝置、重力沉降分 離裝置等，但是，即便採用上述分離裝置也難以將析出的硫酸鈉晶體與飽和溶液較好地分 離，得到的含硫酸鈉晶體的濃漿液中仍舊含有大量的水分，加之乾燥溫度一般都比較低，所 以這樣一來即便使用乾燥裝置也很難將所述溼硫酸鈉晶體徹底乾燥，並且還增加了所述幹 燥裝置的工作負荷和能耗，並且將大量的水分帶入乾燥裝置中，在乾燥過程中，會產生大量 的水分，這些水分會對乾燥設備的性能造成影響，降低了其使用壽命，進而降低了整套熱熔 工藝的經濟性。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中用於熱熔工藝的分離裝置由於不 能將析出的硫酸鈉晶體與飽和溶液較好地分離，因此送入乾燥裝置的含硫酸鈉晶體的濃漿 液中仍舊有大量的水分，從而導致的所述乾燥裝置的工作負荷和能耗較大，使用壽命減短， 經濟性較低的問題，本實用新型提供了一種能夠較好地分離硫酸鈉晶體與飽和溶液，能夠 降低進入乾燥設備中處理物的水分，能耗低、經濟性好的芒硝脫水乾燥系統。本發明所述的芒硝脫水乾燥系統的技術方案為一種芒硝脫水乾燥系統，包括熔融桶，所述熔融桶頂部設置有進料口，在所述熔融桶上設置有回料口、第一出液 口和回流口；[0010] 蒸發器，與所述蒸發器連接設置有至少一個加熱裝置，在所述蒸發器底部設置有 進液口，所述進液口與所述熔融桶的第一出液口相連通，所述蒸發器的上部設置有出料口， 所述出料口與所述熔融桶的回料口相連接； 增稠器，在所述增稠器的上部設置有進漿口，所述進漿口通過進漿管道與所述熔 融桶連接，在所述增稠器的頂部設置有第二出液口，所述第二出液口與所述熔融桶的回流 口相連通，在所述增稠器的底部設置有濃漿排放口 ；所述芒硝脫水乾燥系統還包括脫水器，所述脫水器的進液口與所述濃漿排放口相 連接；所述脫水器的粉料排放口連接設置有乾燥裝置。所述乾燥裝置包括豎直設置的乾燥管，所述乾燥管底端封閉，頂端設置有粉料出口 ；靠近所述乾燥管的底端設置有粉料入口，所述粉料入口與所述脫水器的粉料排放 口連接；在所述乾燥管上還設置有加熱器，所述加熱器位於所述粉料入口下方，與所述加 熱器連接還設置有風機。所述乾燥管的粉料出口還連接設置有旋風分離器，所述旋風分離器頂部設置有排 氣口，底部設置有卸料口，所述卸料口通過管道連接設置有料倉。所述旋風分離器的排氣口連接設置有除塵器。所述脫水器與所述增稠器之間設置有緩衝器；所述緩衝器設置有一個進水管和兩個出水管，所述進水管與所述增稠器的濃漿排 放口連接；所述兩個出水管分別與所述進漿管道和所述脫水器連接，在所述兩個出水管上 設置有控制閥。所述蒸發器還設置有第二出料口，所述第二出料口位於所述出料口上方。本實用新型所述的芒硝脫水乾燥系統優點在於(1)本實用新型所述的芒硝脫水乾燥系統，在所述乾燥裝置之前的管道上設置有 脫水器，經增稠器分離後得到的所述含大量硫酸鈉晶體的濃漿液經所述脫水裝置脫水後再 進入所述乾燥裝置，所述脫水裝置進一步脫除了所述濃漿中的水分，大大降低了所述漿液 的含水量，降低了所述乾燥裝置的工作負荷和能耗，增加了所述乾燥裝置的使用壽命，進而 增加了整套熱熔工藝的經濟性。(2)本實用新型所述的芒硝脫水乾燥系統，所述乾燥管的出口還連接設置有旋風 分離器，所述旋風分離器對從所述乾燥管出來的含有大量硫酸鈉晶體的氣體進行分離，所 述旋風分離器內設置有導向葉片，當含有硫酸鈉晶體的氣體沿軸向進入旋風分離管後，所 述導向葉片因氣體的導流作用而產生強烈旋轉，氣流沿所述旋風分離器的筒體呈螺旋形向 下移動，密度大的硫酸鈉晶體在離心力作用下被甩向器壁，並在重力作用下，沿筒壁下落流 出旋風分離器的底部，旋轉的氣流在所述旋風分離器內收縮向中心流動，向上形成渦流從 所述旋風分離器分離出來。(3)本實用新型所述的芒硝脫水乾燥系統，所述旋風分離器的排氣口連接設置有 除塵器。所述除塵器將旋風分離器中出來的氣體中夾帶的硫酸鈉顆粒除去，避免這些顆粒 排入環境，對周邊的大氣環境造成不良影響。[0027](4)本實用新型所述的芒硝脫水乾燥系統，設置所述脫水器的出水口與所述進漿 管道連接。從所述脫水器脫出的飽和溶液回流至所述進漿管道，與所述進漿管道中的漿液 一同進入所述增稠器，再從所述增稠器回流至熔融桶以及蒸發器，再次進行蒸髮結晶。通過 這種設置方式，使得脫水器中脫出的水再次進行蒸髮結晶而不是白白排放掉，增加了元明 粉的收率。(5)本實用新型所述的芒硝脫水乾燥系統，在所述脫水器與所述增稠器之間設置 有緩衝器；所述緩衝器設置有一個進水管和兩個出水管，所述兩個出水管分別與所述進漿 管道和所述脫水器連接，在所述兩個出水管上設置有控制閥。這樣設置的優點在於，當所述 脫水器出現故障，需要進行維修或者更換時，可關閉與所述脫水器連接的出水管上的控制 閥，開啟與所述進漿管道連接的控制閥，使得從所述濃漿排放口排出的漿液再次回流到所 述增稠器中，不需要關閉整個系統就可以對所述脫水器進行維修或更換。(6)本實用新型所述的芒硝脫水乾燥系統，所述蒸發器還設置有第二出料口，所 述第二出料口位於所述出料口上方。這樣設置的優點在於，由於所述蒸發器的頂部通常設 置有蒸汽排氣孔，如果漿液的液面過高，所述漿液會從所述蒸汽的排氣口排出，造成資源浪 費，本實用新型通過設置第二出料口，正常情況下，所述蒸發器中的漿液通過所述出料口排 出，當由於控制不當導致漿液液面過高時，所述漿液同時從所述第二出料口流出，有效防止 了液面過高的問題。

圖1所示是本實用新型所述的芒硝脫水乾燥系統的結構圖；圖2所示是本實用新型所述的芒硝脫水乾燥系統的可變換方式的結構圖；其中，附圖標記為1-加熱裝置；2-蒸發器；3-熔融桶；4-增稠器；5-乾燥管；6_旋風分離器；7_除塵 器；8-料倉；9-風機；10-加熱器；11-脫水器；12-泵；13-回流口 ； 14-第一出液口 ； 15-回 料口 ； 16-出料口 ； 17-第二出料口 ； 18-進漿管道；19-緩衝器。
具體實施方式
實施例1本實施例所述的芒硝脫水乾燥系統，如圖1所示，包括一種芒硝脫水乾燥系統，包括熔融桶3，本實施例中的所述熔融桶3頂部設置有進 料口，在所述熔融桶3上部設置有回料口 15，所述熔融桶3下部設置有第一出液口 14和回 流口 13 ；蒸發器2，與所述蒸發器2連接設置有兩個加熱裝置1，在所述蒸發器2底部設置 有進液口，所述進液口與所述熔融桶3的第一出液口 14相連通，所述蒸發器2的上部設置 有出料口 16，所述出料口 16與所述熔融桶3的回料口 15相連接；增稠器4，在所述增稠器4的上部設置有進漿口，所述進漿口通過進漿管道18與所 述熔融桶3連接，在所述增稠器4的頂部設置有第二出液口，所述第二出液口與所述熔融桶 3的回流口 13相連通，在所述增稠器4的底部設置有濃漿排放口 ；所述芒硝脫水乾燥系統還包括脫水器11，所述脫水器11的進液口與所述濃漿排放口相連接；所述脫水器11的粉料排放口連接設置有乾燥裝置，本實施例中所述乾燥裝置 包括豎直設置的乾燥管5，所述乾燥管5底端封閉，頂端設置粉料出口 ；靠近所述乾燥管的 底端設置有粉料入口，所述粉料入口與所述脫水器的粉料排放口連接；在所述乾燥管上還 設置有加熱器，所述加熱器位於所述粉料入口下方，與所述加熱器連接還設置有風機。作為 可選擇的實施方式，所述乾燥裝置也可採用其他形式的乾燥設備，如流化床等。本實施例中所述的芒硝脫水乾燥系統的工作過程為(1)將芒硝通過所述進料口放入所述熔融桶3，芒硝受熱熔化，熔化後的芒硝一部 分呈硫酸鈉晶體析出，另一部分則以無水硫酸鈉的形式溶解在自身的結晶水中，形成飽和 溶液。(2)從所述出液口將熔融桶3中的飽和溶液通過泵12泵入所述蒸發器2，所述加 熱裝置1對所述蒸發器2進行加熱，使所述飽和溶液蒸髮結晶析出硫酸鈉晶，所述蒸發器2 中經蒸髮結晶後形成的含有硫酸鈉晶體的漿液通過所述出料口 16回流至所述熔融桶。(3)所述熔融桶3中含有硫酸鈉晶體的漿液通過所述進漿管道18送入所述增稠 器4，在所述增稠器4中，所述漿液發生分層，其中所述漿液中的硫酸鈉晶體在重力的作用 下沉降在所述增稠器4的底層，形成濃漿，所述濃漿通過所述濃漿排放口排出後，進入所述 脫水器11 ；位於所述增稠器4上層的飽和溶液通過所述第二出液口在泵12的作用下回流 至所述熔融桶3的回流口 13。(4)進入所述脫水器11的濃漿中的水溶液，在所述脫水器11的作用下被分離出 來，剩餘的溼粉通過所述粉料排放口進入到所述乾燥管5，所述乾燥裝置的風機9送出的風 經所述加熱器10加熱後形成熱風，所述熱風再通過所述熱風管道進入所述乾燥管5，將所 述溼粉向上吹起進行輸送，並在吹氣輸送的過程中對所述溼粉進行乾燥；經乾燥後的溼粉 即為元明粉產品。實施例2與實施例1相比，所述蒸發器還設置有第二出料口，所述第二出料口位於所述出 料口上方。本實施例中所述的芒硝脫水乾燥系統在所述乾燥管5的出口還連接設置有旋風 分離器6，所述旋風分離器6頂部設置有排氣口，底部設置有卸料口，所述卸料口通過管道 連接設置有料倉8。所述旋風分離器6的排氣口連接設置有除塵器7。本實施例還在所述脫水器與所述增稠器4之間設置有緩衝器19 ；所述緩衝器19 設置有一個進水管和兩個出水管，所述進水管與所述增稠器的濃漿排放口連接，所述兩個 出水管分別與所述進漿管道18和所述脫水器連接，在所述兩個出水管上設置有控制閥。本實施例中所述的芒硝脫水乾燥系統的工作過程為(1)將芒硝通過所述進料口放入所述熔融桶3，芒硝受熱熔化，熔化後的芒硝一部 分呈硫酸鈉晶體析出，另一部分則以無水硫酸鈉的形式溶解在自身的結晶水中，形成飽和 溶液。(2)從所述出液口將熔融桶3中的飽和溶液通過泵12泵入所述蒸發器2，所述加 熱裝置1對所述蒸發器2進行加熱，使所述飽和溶液蒸髮結晶析出硫酸鈉晶，所述蒸發器2 中經蒸髮結晶後形成的含有硫酸鈉晶體的漿液通過所述出料口 16回流至所述熔融桶，當由於控制不當導致所述漿液的液面過高時，所述漿液同時從所述第二出料口 17流出，有效 防止了液面過高的問題。(3)所述熔融桶3中含有硫酸鈉晶體的漿液通過所述進漿管道18送入所述增稠 器4，在所述增稠器4中，所述漿液發生分層，其中所述漿液中的硫酸鈉晶體在重力的作用 下沉降在所述增稠器4的底層，形成濃漿，所述濃漿通過所述濃漿排放口排出後，通過所述 緩衝器19進入所述脫水器；位於所述增稠器4上層的飽和溶液通過所述第二出液口在泵 12的作用下回流至所述熔融桶3的回流口 13。(4)進入所述脫水器11的濃漿中的水溶液，在所述脫水器11的作用下被分離出 來，剩餘的溼粉通過所述粉料排放口進入到所述乾燥管5，所述乾燥裝置的風機9送出的風 經所述加熱器10加熱後形成熱風，所述熱風再通過所述熱風管道進入所述乾燥管5，將所 述溼粉向上吹起進行輸送，並在吹氣輸送的過程中對所述溼粉進行乾燥；(5)從所述乾燥管5出口排出的氣體與硫酸鈉晶體的混合物進入所述旋風除塵器 7 ；所述旋風分離器6對從所述乾燥管5出來的含有大量硫酸鈉晶體的氣體進行分離，密度 大的硫酸鈉晶體下落在旋風分離器6的底部，通過所述卸料口通進入料倉8進行儲存，即得 到所述元明粉產品；氣體從所述旋風分離器6的頂部分離出來。(6)從所述旋風分離器6的頂部分離出來的氣體進入所述除塵器7，經所述除塵器 7除去氣體中殘餘的顆粒後再排入大氣。本實施例中所述的芒硝脫水乾燥系統，在正常運行時，所述與進漿管道18連接的 出水管上的控制閥為關閉狀態，所述和脫水器連接的出水管道上的控制閥為開啟狀態，從 所述增稠器4底部的濃漿排放口排出的漿液進入所述脫水器；當所述脫水器出現故障時， 開啟所述與進漿管道18連接的出水管上的控制閥，關閉所述和脫水器連接的出水管道上 的控制閥，從所述增稠器4底部的濃漿排放口排出的漿液進入所述進漿管道18，再次回流 到增稠器4，不再進入所述脫水器，從而可以對所述脫水器進行維修和更換。以上所述，僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬 領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動， 這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉，而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍 處於本實用新型的保護範圍之中。
權利要求1.一種芒硝脫水乾燥系統，包括熔融桶，所述熔融桶頂部設置有進料口，在所述熔融桶上設置有回料口、第一出液口和 回流口 ；蒸發器，與所述蒸發器連接設置有至少一個加熱裝置，在所述蒸發器底部設置有進液 口，所述進液口與所述熔融桶的第一出液口相連通，所述蒸發器的上部設置有出料口，所述 出料口與所述熔融桶的回料口相連接；增稠器，在所述增稠器的上部設置有進漿口，所述進漿口通過進漿管道與所述熔融桶 連接，在所述增稠器的頂部設置有第二出液口，所述第二出液口與所述熔融桶的回流口相 連通，在所述增稠器的底部設置有濃漿排放口；其特徵在於，所述芒硝脫水乾燥系統還包括脫水器，所述脫水器的進液口與所述濃漿 排放口相連接；所述脫水器的粉料排放口連接設置有乾燥裝置。
2.根據權利要求1所述的芒硝脫水乾燥系統，其特徵在於，所述乾燥裝置包括豎直設置的乾燥管，所述乾燥管底端封閉，頂端設置有粉料出口 ；靠近所述乾燥管的底端設置有粉料入口，所述粉料入口與所述脫水器的粉料排放口連接；在所述乾燥管上還設置有加熱器，所述加熱器位於所述粉料入口下方，與所述加熱器 連接還設置有風機。
3.根據權利要求2所述的芒硝脫水乾燥系統，其特徵在於，所述乾燥管的粉料出口還 連接設置有旋風分離器，所述旋風分離器頂部設置有排氣口，底部設置有卸料口，所述卸料 口通過管道連接設置有料倉。
4.根據權利要求3所述的芒硝脫水乾燥系統，其特徵在於，所述旋風分離器的排氣口 連接設置有除塵器。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的芒硝脫水乾燥系統，其特徵在於，所述脫水器 與所述增稠器之間設置有緩衝器；所述緩衝器設置有一個進水管和兩個出水管，所述進水管與所述增稠器的濃漿排放口 連接；所述兩個出水管分別與所述進漿管道和所述脫水器連接，在所述兩個出水管上設置 有控制閥。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的芒硝脫水乾燥系統，其特徵在於，所述蒸發器 還設置有第二出料口，所述第二出料口位於所述出料口上方。
專利摘要本實用新型提供了一種芒硝脫水乾燥系統,實現了對工業廢棄物芒硝的再利用，具有良好的環境效益。所述芒硝脫水乾燥系統包括熔融桶，蒸發器，增稠器和脫水器，從所述熔融桶中抽出的硫酸鈉漿液先進入所述增稠器，固態的硫酸鈉晶體在所述增稠器中沉積下來，從所述濃漿排放口排出進入所述脫水器，經所述脫水裝置脫水後再進入所述乾燥裝置，所述脫水裝置進一步脫除了所述濃漿中的水分，大大降低了所述漿液的含水量，降低了所述乾燥裝置的工作負荷和能耗，增加了所述乾燥裝置的使用壽命，進而增加了整套熱熔工藝的經濟性。
文檔編號C01D5/18GK201914925SQ20112002822
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者馬厚強 申請人:淄博通達防腐設備有限公司