一种硝酸铵钙的制备装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种硝酸铵钙的制备装置，该装置主要包括中和槽、沉降槽、中和槽、压滤机、滤液储槽、硝铵计量槽、配比槽、母液储槽、三效蒸发器、二效蒸发器、一效蒸发器、成品储槽、造粒装置、斗提机、冷却装置、筛分装置、破碎机。本实用新型的硝酸铵钙的制备装置，设计合理，能够有效降低生产成本、减少环境污染、实现连续化生产，尤其适用于利用硝酸磷肥生产废弃物碳酸钙渣来生产硝酸铵钙。
【专利说明】一种硝酸按耗的制备装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种硝酸铵钙的制备装置，尤其是一种利用硝酸磷肥生产的废弃物碳酸钙渣来进行硝酸铵钙连续化生产的装置。
【背景技术】
[0002]硝酸铵钙在农业部肥料登记中心又称为农业用硝酸铵钙。其分子式为5Ca (NO3)2.NH4NO3.1OH2O,分子量1080。总氮含量15.5%，其中90%以上为硝态氮，其余为铵态氮，硝酸铵钙主要用于农作物和经济作物，可作为底肥、追肥和喷施肥，由于它主要含硝态氮，易被作物直接吸收。由于产品含有18%的水溶钙，特别适合喜钙作物和酸性土壤等优点，尤其适合作为叶面肥喷施于水果、蔬菜、瓜果等。
[0003]据中国农科院资料显示，我国山东，海南，广东，陕西，台湾及东南亚各国等地果树，蔬菜和瓜类严重缺钙，这些地区对铵钙的潜在需求很大。硝酸铵钙的需求市场前景广阔。
[0004]冷冻法硝酸磷肥的生产过程中会产生大量的碳酸钙废渣，为了对碳酸钙废渣进行处理，早期为解决该问题，有企业率先建立了利用碳酸钙渣生产水泥的装置。目前，水泥装置经过二十多年的运行，设备严重老化，给环境造成严重污染，已不适合现代化生产需要。
[0005]硝酸铵钙[5Ca(NO3)2.NH4NO3.1OH2O]生产工艺的难点是造粒技术，因为该产品极易吸潮。空气中的相对湿度在75%左右时，硝酸铵钙暴露在空气中约1min就会被空气中的水分溶化。高塔造粒无法密闭，与空气无法隔离，且造粒空间随着生产的持续，温度会升高，相对湿度会更高，不利于造粒。若用传统的滚筒造粒，产品的热量无法正常带走，在温度超过70°C的情况下，该产品是不可能成粒的，且结块严重。清华大学曾利用大颗粒流化床技术生产该产品，但因成品粒量很少，且易结块堵塞，在连续生产方面受很大限制。
【发明内容】
[0006]本实用新型旨在提供一种新型的硝酸铵钙的制备装置，该装置能够解决碳酸钙废渣对地下水和环境造成的污染问题，有效降低生产成本，实现连续化生产。
[0007]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0008]一种硝酸铵钙的制备装置，该装置包括:中和槽1、沉降槽2、中和槽3、压滤机4、滤液储槽5、硝铵计量槽6、配比槽7、母液储槽8、三效蒸发器9、二效蒸发器10、一效蒸发器
11、成品储槽12、造粒装置13、斗提机14、冷却装置15、筛分装置16、破碎机17 ；
[0009]在所述中和槽I的上部设有碳酸钙废渣进液口，使硝酸钙废渣从上至下不断补充；在所述中和槽I的下部设有硝酸进液口，使硝酸从下至上与碳酸钙废渣充分反应；在所述中和槽I的底部设有硝酸钙液出口连通至所述沉降槽2进液口，所述沉降槽2的出液口连通至所述的中和槽3的硝酸钙液进液口，使液体内残存的酸不溶物和颗粒杂质沉积在沉降槽2中，初次除渣后的硝酸钙液体进入中和槽3 ;所述中和槽3的出口连接至所述第一压滤机4-1的进口，所述第一压滤机4-1、滤液储槽5-1、第二压滤机4-2、滤液储槽5-2通过管道依次连通形成连续过滤装置，进行分级连续过滤除渣，得到硝酸钙清液，确保产品质量；所述滤液储槽5-2的硝酸钙清液出口连通至所述配比槽7的硝酸钙清液进口，所述硝铵计量槽6的出口连通至所述配比槽7的硝铵进口，使酸钙清液与液态硝铵按比例混合，充分搅匀、沉淀；在所述配比槽7的下方设有出液口通过管道连通至所述母液储槽8的母液进口，以备蒸发使用；所述母液储槽8的母液出口与所述三效蒸发器9的母液进口连通，所述三效蒸发器9的浓缩液出口与所述二效蒸发器10的浓缩液进口连通，所述所述二效蒸发器10的浓缩液出口与所述一效蒸发器11的浓缩液进口连通，所述一效蒸发器11的蒸汽出口与所述二效蒸发器10的蒸汽进口连通，所述二效蒸发器10的蒸汽出口与所述三效蒸发器9的蒸汽进口连通，所述一效蒸发器11的冷凝液出口与所述母液储槽8的冷凝液进口连通，所述一效蒸发器11的成品液出口与成品储槽12的进口连通，充分利用一效蒸发时产生的工艺蒸汽对二效，三效进行蒸发，减少了对中压蒸汽的消耗；所述成品储槽12的成品料浆出口与造粒装置13的进料口连通，成品储槽12中必须保温的同时搅拌，成品硝酸铵钙料浆通过加压形成雾化状，喷淋在造粒盘13中；所述造粒装置13的球状物料出口与所述斗提机14的进料口连通，所述斗提机14的出料口与所述冷却装置15的进料口连通，实现物料的冷却；所述冷却装置15的出料口与筛分装置16进料口连通，所述筛分装置16的合格粒度物料出口连通至包装系统，所述筛分装置16的小粒度物料出口连通至所述造粒装置13，所述筛分装置16的大粒度物料出口与破碎机17进料口连通，所述破碎机17出料口与造粒装置13进料口连通，实现筛分出的合格粒度硝酸铵钙颗粒进入包装系统，筛分出的大颗粒硝酸铵钙经由链式破碎机破碎后，与筛分出的小颗粒硝酸铵一起返回圆盘式造粒机中，作为返料重新造粒。
[0010]在一个优选的实施方式中，所述装置还包括尾气处理装置18，所述尾气处理装置18的进气口与中和槽I的出气口连通，在所述尾气处理装置18上还设有废气出口，所述尾气处理装置18的洗涤水出口与所述中和槽I的洗涤水进口连通，构成循环，利用物料属于全水溶性的物理性质，将水洗涤现场回收的粉尘，达到一定浓度后重新进入系统实用，减少了生产中产生的粉尘对环境的污染。
[0011]在一个优选的实施方式中，所述装置还包括大气冷凝器19、液封槽20、石灰反应釜21，所述大气冷凝器19的进口与所述三效蒸发器9的蒸汽出口连通，所述大气冷凝器19的不凝气出口与大气相通，所述大气冷凝器19的冷凝液出口与所述液封槽20的进液口连通，所述液封槽20的出液口通过三个分支管道分别连通至所述石灰反应釜21的冷凝液进口、所述尾气处理装置18的冷凝液进口、工艺冷凝液接口，在所述石灰反应釜21上还设有石灰进料口和石灰乳出料口，所述石灰反应釜21的石灰乳出料口与中和槽3的石灰乳进料口连通，实现能源的充分利用，减少工艺成本。
[0012]在一个优选的实施方式中，所述装置还包括旋风分离器22和水膜除尘器23，所述旋风分离器22的进料口连通至所述造粒装置13的粉尘出口，所述旋风分离器22的粉尘出口连通至所述造粒装置13的粉尘进料口，所述旋风分离器22的空气出口连通至所述水膜除尘器23的进口，所述水膜除尘器23的的洗涤液出口连通至所述母液储槽8的洗涤液进液口，所述水膜除尘器23上还设有排气口，将造粒、筛分时产生的粉尘进行净化和回收利用。
[0013]在一个优选的实施方式中，所述压滤机4为板框式压滤机，当然压滤机和滤液储槽所组成的过滤装置可以是一组或多组，根据原料的废渣含量进行选择。
[0014]在一个优选的实施方式中，所述造粒装置13为圆盘式造粒机，对圆盘造粒的喷头的选型方面做了大量的试验，实现连续稳定生产，得到质量优良硝酸铵钙的产品。
[0015]在一个优选的实施方式中，所述冷却装置15为流化床冷却机。
[0016]在一个优选的实施方式中，所述筛分装置16为滚筒筛
[0017]在一个优选的实施方式中，所述破碎机17为链式破碎机。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型优选实施例的硝酸铵钙制备装置的示意图
[0019]1.中和槽；2.沉降槽；3.中和槽；4-1.第一压滤机；4-2.第二压滤机；5_1.第一滤液储槽；5-2.第二滤液储槽；6.硝铵计量槽；7.配比槽；8.母液储槽；9.三效蒸发器；10.二效蒸发器；11.一效蒸发器；12.成品储槽；13.造粒机；14.斗提机；15.冷却机；
16.筛分装置(滚筒筛)；17.破碎机；18.尾气处理装置；19.大气冷凝器；20.液封槽；21.石灰反应釜；22.旋风分离器；23.水膜除尘器。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]如图1所示，一种硝酸铵钙的制备装置，该装置包括:中和槽1、沉降槽2、中和槽
3、压滤机(优选板框式压滤机)4、滤液储槽5、硝铵计量槽6、配比槽7、母液储槽8、三效蒸发器9、二效蒸发器10、一效蒸发器11、成品储槽12、造粒装置(优选圆盘式造粒机)13、斗提机14、冷却装置(优选流化床冷却机)15、筛分装置(优选滚筒筛)16、破碎机(优选链式破碎机)
17、尾气处理装置18、大气冷凝器19、液封槽20、石灰反应釜21、旋风分离器22和水膜除尘器23。
[0022]本实施例以两次连续过滤为例。
[0023]将碳酸钙废渣倒入中和槽I，硝酸从中和槽I的底部进入中和槽I，使硝酸从下至上与碳酸钙废渣在中和槽I中充分反应，硝酸钙废渣从上至下不断补充，硝酸与碳酸钙废渣反应生成硝酸钙液后从溢流管流出进入沉降槽2，在中和槽I中产生硝酸钙液体的同时也生成了二氧化碳及水等废气，废气被负压抽入尾气处理装置18中经洗涤净化后排入空气，洗涤水达到一定浓度返回中和槽I重复使用。
[0024]在中和槽I中生成的硝酸钙液在沉降槽2中经充分沉淀，使液体内残存的酸不溶物和颗粒杂质沉积在沉降槽2中，硝酸钙液体经过初次除渣后进入中和槽3进行pH值调节至6.5，该调节是通过将石灰和蒸发产生的工艺冷凝液反应生成的石灰乳与硝酸钙也充分混合搅拌实现的。
[0025]pH值为6.5的硝酸钙液体经过两次连续压滤得到硝酸钙清液，其中压滤机4的入口压力为0.6 Mpa，温度控制在75°C。
[0026]从硝铵计量槽6中过来的70%的硝铵液与硝酸钙清液按铵钙液配比(单位体积的硝铵液与硝酸钙的质量比)为0.045的比例，在配比槽7中充分搅拌混合进入母液储槽8，储存以备蒸发使用。
[0027]母液在母液储槽8预热后依次进入三效蒸发器9、二效蒸发器10、一效蒸发器11中逐级蒸发提浓，最后在一效蒸发器11中用中压蒸汽高温提浓到波美度值为1.8的成品料浆进入成品储槽12，此外，为防止成品母液结晶，在成品储槽12中必须保温的同时搅拌，温度控制在115°(T125°C，三效蒸发器9的中排出的蒸汽进入大气冷凝器19进行冷凝，冷凝后的不凝气直接排空，冷凝得到的工艺冷凝液进入液封槽20，从液封槽20出来的工艺冷凝液一部分进入石灰反应釜21与石灰反应，一部分进入尾气处理装置18进行尾气洗涤，剩余的工艺冷凝液排出。
[0028]成品硝酸铵钙料浆通过加压至0.35Mpa形成雾化状喷淋在圆盘式造粒机13中，与返料滚动成球状硝酸铵钙物料，经斗提机14至流化床冷却机15，经引风机引风实现物料的冷却。
[0029]被冷却的物料进入滚筒筛16进行筛分。颗粒Φ2πιπι?Φ4.75mm的颗粒直接进入包装系统，筛分出的大于Φ4.75mm的物料经破碎机17破碎后，与筛分出的小于Φ2πιπι的物料一起返回圆盘式造粒机13中，作为返料重新造粒。
[0030]造粒、筛分时产生的粉尘经过旋风分离器22回收后直接并入链式破碎机17，破碎的粉料返回圆盘式造粒机13中，作为返料重新造粒。
[0031]旋风分离器22末端带出的含尘空气进入水膜除尘器23进行洗涤，当洗涤液浓度的密度达到1.5 g/cm3时，排入母液储槽8进入系统。
【权利要求】
1.一种硝酸铵钙的制备装置，该装置包括:反应槽(I)、沉降槽(2)、中和槽(3)、压滤机(4)、滤液储槽(5)、硝铵计量槽(6)、配比槽(7)、母液储槽(8)、三效蒸发器(9)、二效蒸发器(10)、一效蒸发器(11)、成品储槽(12)、造粒装置(13)、斗提机(14)、冷却装置(15)、筛分装置(16)、破碎机(17)； 在所述反应槽(I)的上部设有碳酸钙废渣进液口，在所述反应槽(I)的下部设有硝酸进液口，在所述反应槽(I)的底部设有硝酸钙液出口连通至所述沉降槽(2)进液口，所述沉降槽(2)的出液口连通至所述的中和槽(3)的硝酸钙液进液口，所述中和槽(3)的出口连接至所述第一压滤机(4-1)的进口，所述第一压滤机(4-1)、滤液储槽(5-1)、第二压滤机(4-2)、滤液储槽(5-2)通过管道依次连通形成连续过滤装置，所述滤液储槽(5-2)的硝酸钙清液出口连通至所述配比槽(7)的硝酸钙清液进口，所述硝铵计量槽(6)的出口连通至所述配比槽(7)的硝铵进口，在所述配比槽(7)的下方设有出液口通过导管连通至所述母液储槽(8)的母液进口，所述母液储槽(8)的母液出口与所述三效蒸发器(9 )的母液进口连通，所述三效蒸发器(9)的浓缩液出口与所述二效蒸发器(10)的浓缩液进口连通，所述所述二效蒸发器(10)的浓缩液出口与所述一效蒸发器(11)的浓缩液进口连通，所述一效蒸发器(11)的蒸汽出口与所述二效蒸发器(10)的蒸汽进口连通，所述二效蒸发器(10)的蒸汽出口与所述三效蒸发器(9)的蒸汽进口连通，所述一效蒸发器(11)的冷凝液出口与所述母液储槽(8)的冷凝液进口连通，所述一效蒸发器(11)的成品液出口与成品储槽(12)的进口连通，所述成品储槽(12)的成品料浆出口与造粒装置(13)的进料口连通，所述造粒装置(13)的球状物料出口与所述斗提机(14)的进料口连通，所述斗提机(14)的出料口与所述冷却装置(15)的进料 口连通，所述冷却装置(15)的出料口与筛分装置(16)进料口连通，所述筛分装置(16)的合格粒度物料出口连通至包装系统，所述筛分装置(16)的小粒度物料出口连通至所述造粒装置(13)，所述筛分装置(16)的大粒度物料出口与破碎机(17)进料口连通，所述破碎机(17 )出料口与造粒装置(13)进料口连通。
2.如权利要求1所述的硝酸铵钙的制备装置，其特征在于:所述装置还包括尾气处理装置(18)，所述尾气处理装置(18)的进气口与反应槽(I)的出气口连通，在所述尾气处理装置(18)上还设有废气出口，所述尾气处理装置(18)的洗涤水出口与所述反应槽(I)的洗涤水进口连通，构成循环。
3.如权利要求2所述的硝酸铵钙的制备装置，其特征在于:所述装置还包括大气冷凝器(19 )、液封槽(20 )、石灰反应釜(21)，所述大气冷凝器(19 )的进口与所述三效蒸发器(9 )的蒸汽出口连通，所述大气冷凝器(19)的不凝气出口与大气相通，所述大气冷凝器(19)的冷凝液出口与所述液封槽(20)的进液口连通，所述液封槽(20)的出液口通过三个分支管道分别连通至所述石灰反应釜(21)的冷凝液进口、所述尾气处理装置(18)的冷凝液进口、工艺冷凝液接口，在所述石灰反应釜(21)上还设有石灰进料口和石灰乳出料口，所述石灰反应釜(21)的石灰乳出料口与中和槽(3)的石灰乳进料口连通。
4.如权利要求1所述的硝酸铵钙的制备装置，其特征在于:所述装置还包括旋风分离器(22)和水膜除尘器(23)，所述旋风分离器(22)的进料口连通至所述造粒装置(13)的粉尘出口，所述旋风分离器(22)的粉尘出口连通至所述造粒装置(13)的粉尘进料口，所述旋风分离器(22)的空气出口连通至所述水膜除尘器(23)的进口，所述水膜除尘器(23)的的洗涤液出口连通至所述母液储槽(8)的洗涤液进液口，所述水膜除尘器(23)上还设有排气□。
5.如权利要求1所述的硝酸铵钙的制备装置，其特征在于:所述压滤机(4)为板框式压滤机。
6.如权利要求1所述的硝酸铵钙的制备装置，其特征在于:所述造粒装置(13)为圆盘式造粒机。
7.如权利要求1所述的硝酸铵钙的制备装置，其特征在于:所述冷却装置(15)为流化床冷却机。
8.如权利要求1所述的硝酸铵钙的制备装置，其特征在于:所述筛分装置(16)为滚筒 筛。
9.如权利要求1所述的硝酸铵钙的制备装置，其特征在于:所述破碎机(17)为链式破碎机。
【文档编号】C05C5/04GK203855523SQ201420213987
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】荆宏健, 牛天亮, 邢王英, 张耀明, 刘逐涛, 张世华, 刘立红 申请人:天脊煤化工集团股份有限公司