专利名称：一种芒硝脱水干燥系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化工领域，具体涉及一种用于制备元明粉的芒硝脱水干燥系统。
背景技术：
在粘胶纤维等化工领域的生产过程中会产生大量的芒硝副产品，在早期，由于缺 少有效的回收手段，这些芒硝副产品往往会被当做废品直接排放掉，在污染环境的同时也 浪费了大量的资源。进入80年代后，随着人们环保意识的增强，逐渐意识到了对芒硝副产 品进行回收利用的重要性。对于芒硝的回收利用，应用最为广泛的是利用芒硝制备重要的 化工原料元明粉(即无水硫酸钠)。制备元明粉的工艺主要有全溶和热熔两种，其中所述全溶工艺是以天然芒硝为原 料，将蒸汽与所述天然芒硝作用，使芒硝溶化、之后进行澄清排渣、蒸发脱水、热风干燥后制 备而成，这种工艺能耗高、产率低，目前只有一些小规模企业还在采用。目前利用芒硝脱水制备元明粉时，应用较多的是热熔工艺，如期刊《人造纤维》 1993年第3期发表的《低压(负压)废汽热熔蒸发工艺技术报告》中公开了一种热熔芒硝制 备元明粉的工艺，该工艺中采用热熔罐使芒硝自身熔化，熔化后的芒硝一部分呈硫酸钠晶 体析出，另一部分则以无水硫酸钠的形式溶解在自身的结晶水中，形成饱和溶液；再将所述 饱和溶液送入蒸发器进行蒸发结晶，蒸发后析出的硫酸钠晶体再次回流至所述热熔罐，将 所述硫酸钠晶体与饱和溶液分离得到含大量硫酸钠晶体的浆液，经干燥后即得元明粉。现有技术中用于分离硫酸钠晶体与饱和溶液的装置有离心分离装置、重力沉降分 离装置等，但是，即便采用上述分离装置也难以将析出的硫酸钠晶体与饱和溶液较好地分 离，得到的含硫酸钠晶体的浓浆液中仍旧含有大量的水分，加之干燥温度一般都比较低，所 以这样一来即便使用干燥装置也很难将所述湿硫酸钠晶体彻底干燥，并且还增加了所述干 燥装置的工作负荷和能耗，并且将大量的水分带入干燥装置中，在干燥过程中，会产生大量 的水分，这些水分会对干燥设备的性能造成影响，降低了其使用寿命，进而降低了整套热熔 工艺的经济性。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中用于热熔工艺的分离装置由于不 能将析出的硫酸钠晶体与饱和溶液较好地分离，因此送入干燥装置的含硫酸钠晶体的浓浆 液中仍旧有大量的水分，从而导致的所述干燥装置的工作负荷和能耗较大，使用寿命减短， 经济性较低的问题，本实用新型提供了一种能够较好地分离硫酸钠晶体与饱和溶液，能够 降低进入干燥设备中处理物的水分，能耗低、经济性好的芒硝脱水干燥系统。本发明所述的芒硝脱水干燥系统的技术方案为一种芒硝脱水干燥系统，包括熔融桶，所述熔融桶顶部设置有进料口，在所述熔融桶上设置有回料口、第一出液 口和回流口；[0010] 蒸发器，与所述蒸发器连接设置有至少一个加热装置，在所述蒸发器底部设置有 进液口，所述进液口与所述熔融桶的第一出液口相连通，所述蒸发器的上部设置有出料口， 所述出料口与所述熔融桶的回料口相连接； 增稠器，在所述增稠器的上部设置有进浆口，所述进浆口通过进浆管道与所述熔 融桶连接，在所述增稠器的顶部设置有第二出液口，所述第二出液口与所述熔融桶的回流 口相连通，在所述增稠器的底部设置有浓浆排放口 ；所述芒硝脱水干燥系统还包括脱水器，所述脱水器的进液口与所述浓浆排放口相 连接；所述脱水器的粉料排放口连接设置有干燥装置。所述干燥装置包括竖直设置的干燥管，所述干燥管底端封闭，顶端设置有粉料出口 ；靠近所述干燥管的底端设置有粉料入口，所述粉料入口与所述脱水器的粉料排放 口连接；在所述干燥管上还设置有加热器，所述加热器位于所述粉料入口下方，与所述加 热器连接还设置有风机。所述干燥管的粉料出口还连接设置有旋风分离器，所述旋风分离器顶部设置有排 气口，底部设置有卸料口，所述卸料口通过管道连接设置有料仓。所述旋风分离器的排气口连接设置有除尘器。所述脱水器与所述增稠器之间设置有缓冲器；所述缓冲器设置有一个进水管和两个出水管，所述进水管与所述增稠器的浓浆排 放口连接；所述两个出水管分别与所述进浆管道和所述脱水器连接，在所述两个出水管上 设置有控制阀。所述蒸发器还设置有第二出料口，所述第二出料口位于所述出料口上方。本实用新型所述的芒硝脱水干燥系统优点在于(1)本实用新型所述的芒硝脱水干燥系统，在所述干燥装置之前的管道上设置有 脱水器，经增稠器分离后得到的所述含大量硫酸钠晶体的浓浆液经所述脱水装置脱水后再 进入所述干燥装置，所述脱水装置进一步脱除了所述浓浆中的水分，大大降低了所述浆液 的含水量，降低了所述干燥装置的工作负荷和能耗，增加了所述干燥装置的使用寿命，进而 增加了整套热熔工艺的经济性。(2)本实用新型所述的芒硝脱水干燥系统，所述干燥管的出口还连接设置有旋风 分离器，所述旋风分离器对从所述干燥管出来的含有大量硫酸钠晶体的气体进行分离，所 述旋风分离器内设置有导向叶片，当含有硫酸钠晶体的气体沿轴向进入旋风分离管后，所 述导向叶片因气体的导流作用而产生强烈旋转，气流沿所述旋风分离器的筒体呈螺旋形向 下移动，密度大的硫酸钠晶体在离心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，沿筒壁下落流 出旋风分离器的底部，旋转的气流在所述旋风分离器内收缩向中心流动，向上形成涡流从 所述旋风分离器分离出来。(3)本实用新型所述的芒硝脱水干燥系统，所述旋风分离器的排气口连接设置有 除尘器。所述除尘器将旋风分离器中出来的气体中夹带的硫酸钠颗粒除去，避免这些颗粒 排入环境，对周边的大气环境造成不良影响。[0027](4)本实用新型所述的芒硝脱水干燥系统，设置所述脱水器的出水口与所述进浆 管道连接。从所述脱水器脱出的饱和溶液回流至所述进浆管道，与所述进浆管道中的浆液 一同进入所述增稠器，再从所述增稠器回流至熔融桶以及蒸发器，再次进行蒸发结晶。通过 这种设置方式，使得脱水器中脱出的水再次进行蒸发结晶而不是白白排放掉，增加了元明 粉的收率。(5)本实用新型所述的芒硝脱水干燥系统，在所述脱水器与所述增稠器之间设置 有缓冲器；所述缓冲器设置有一个进水管和两个出水管，所述两个出水管分别与所述进浆 管道和所述脱水器连接，在所述两个出水管上设置有控制阀。这样设置的优点在于，当所述 脱水器出现故障，需要进行维修或者更换时，可关闭与所述脱水器连接的出水管上的控制 阀，开启与所述进浆管道连接的控制阀，使得从所述浓浆排放口排出的浆液再次回流到所 述增稠器中，不需要关闭整个系统就可以对所述脱水器进行维修或更换。(6)本实用新型所述的芒硝脱水干燥系统，所述蒸发器还设置有第二出料口，所 述第二出料口位于所述出料口上方。这样设置的优点在于，由于所述蒸发器的顶部通常设 置有蒸汽排气孔，如果浆液的液面过高，所述浆液会从所述蒸汽的排气口排出，造成资源浪 费，本实用新型通过设置第二出料口，正常情况下，所述蒸发器中的浆液通过所述出料口排 出，当由于控制不当导致浆液液面过高时，所述浆液同时从所述第二出料口流出，有效防止 了液面过高的问题。
图1所示是本实用新型所述的芒硝脱水干燥系统的结构图；图2所示是本实用新型所述的芒硝脱水干燥系统的可变换方式的结构图；其中，附图标记为1-加热装置；2-蒸发器；3-熔融桶；4-增稠器；5-干燥管；6_旋风分离器；7_除尘 器；8-料仓；9-风机；10-加热器；11-脱水器；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-进浆管道；19-缓冲器。
具体实施方式
实施例1本实施例所述的芒硝脱水干燥系统，如图1所示，包括一种芒硝脱水干燥系统，包括熔融桶3，本实施例中的所述熔融桶3顶部设置有进 料口，在所述熔融桶3上部设置有回料口 15，所述熔融桶3下部设置有第一出液口 14和回 流口 13 ；蒸发器2，与所述蒸发器2连接设置有两个加热装置1，在所述蒸发器2底部设置 有进液口，所述进液口与所述熔融桶3的第一出液口 14相连通，所述蒸发器2的上部设置 有出料口 16，所述出料口 16与所述熔融桶3的回料口 15相连接；增稠器4，在所述增稠器4的上部设置有进浆口，所述进浆口通过进浆管道18与所 述熔融桶3连接，在所述增稠器4的顶部设置有第二出液口，所述第二出液口与所述熔融桶 3的回流口 13相连通，在所述增稠器4的底部设置有浓浆排放口 ；所述芒硝脱水干燥系统还包括脱水器11，所述脱水器11的进液口与所述浓浆排放口相连接；所述脱水器11的粉料排放口连接设置有干燥装置，本实施例中所述干燥装置 包括竖直设置的干燥管5，所述干燥管5底端封闭，顶端设置粉料出口 ；靠近所述干燥管的 底端设置有粉料入口，所述粉料入口与所述脱水器的粉料排放口连接；在所述干燥管上还 设置有加热器，所述加热器位于所述粉料入口下方，与所述加热器连接还设置有风机。作为 可选择的实施方式，所述干燥装置也可采用其他形式的干燥设备，如流化床等。本实施例中所述的芒硝脱水干燥系统的工作过程为(1)将芒硝通过所述进料口放入所述熔融桶3，芒硝受热熔化，熔化后的芒硝一部 分呈硫酸钠晶体析出，另一部分则以无水硫酸钠的形式溶解在自身的结晶水中，形成饱和 溶液。(2)从所述出液口将熔融桶3中的饱和溶液通过泵12泵入所述蒸发器2，所述加 热装置1对所述蒸发器2进行加热，使所述饱和溶液蒸发结晶析出硫酸钠晶，所述蒸发器2 中经蒸发结晶后形成的含有硫酸钠晶体的浆液通过所述出料口 16回流至所述熔融桶。(3)所述熔融桶3中含有硫酸钠晶体的浆液通过所述进浆管道18送入所述增稠 器4，在所述增稠器4中，所述浆液发生分层，其中所述浆液中的硫酸钠晶体在重力的作用 下沉降在所述增稠器4的底层，形成浓浆，所述浓浆通过所述浓浆排放口排出后，进入所述 脱水器11 ；位于所述增稠器4上层的饱和溶液通过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)进入所述脱水器11的浓浆中的水溶液，在所述脱水器11的作用下被分离出 来，剩余的湿粉通过所述粉料排放口进入到所述干燥管5，所述干燥装置的风机9送出的风 经所述加热器10加热后形成热风，所述热风再通过所述热风管道进入所述干燥管5，将所 述湿粉向上吹起进行输送，并在吹气输送的过程中对所述湿粉进行干燥；经干燥后的湿粉 即为元明粉产品。实施例2与实施例1相比，所述蒸发器还设置有第二出料口，所述第二出料口位于所述出 料口上方。本实施例中所述的芒硝脱水干燥系统在所述干燥管5的出口还连接设置有旋风 分离器6，所述旋风分离器6顶部设置有排气口，底部设置有卸料口，所述卸料口通过管道 连接设置有料仓8。所述旋风分离器6的排气口连接设置有除尘器7。本实施例还在所述脱水器与所述增稠器4之间设置有缓冲器19 ；所述缓冲器19 设置有一个进水管和两个出水管，所述进水管与所述增稠器的浓浆排放口连接，所述两个 出水管分别与所述进浆管道18和所述脱水器连接，在所述两个出水管上设置有控制阀。本实施例中所述的芒硝脱水干燥系统的工作过程为(1)将芒硝通过所述进料口放入所述熔融桶3，芒硝受热熔化，熔化后的芒硝一部 分呈硫酸钠晶体析出，另一部分则以无水硫酸钠的形式溶解在自身的结晶水中，形成饱和 溶液。(2)从所述出液口将熔融桶3中的饱和溶液通过泵12泵入所述蒸发器2，所述加 热装置1对所述蒸发器2进行加热，使所述饱和溶液蒸发结晶析出硫酸钠晶，所述蒸发器2 中经蒸发结晶后形成的含有硫酸钠晶体的浆液通过所述出料口 16回流至所述熔融桶，当由于控制不当导致所述浆液的液面过高时，所述浆液同时从所述第二出料口 17流出，有效 防止了液面过高的问题。(3)所述熔融桶3中含有硫酸钠晶体的浆液通过所述进浆管道18送入所述增稠 器4，在所述增稠器4中，所述浆液发生分层，其中所述浆液中的硫酸钠晶体在重力的作用 下沉降在所述增稠器4的底层，形成浓浆，所述浓浆通过所述浓浆排放口排出后，通过所述 缓冲器19进入所述脱水器；位于所述增稠器4上层的饱和溶液通过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)进入所述脱水器11的浓浆中的水溶液，在所述脱水器11的作用下被分离出 来，剩余的湿粉通过所述粉料排放口进入到所述干燥管5，所述干燥装置的风机9送出的风 经所述加热器10加热后形成热风，所述热风再通过所述热风管道进入所述干燥管5，将所 述湿粉向上吹起进行输送，并在吹气输送的过程中对所述湿粉进行干燥；(5)从所述干燥管5出口排出的气体与硫酸钠晶体的混合物进入所述旋风除尘器 7 ；所述旋风分离器6对从所述干燥管5出来的含有大量硫酸钠晶体的气体进行分离，密度 大的硫酸钠晶体下落在旋风分离器6的底部，通过所述卸料口通进入料仓8进行储存，即得 到所述元明粉产品；气体从所述旋风分离器6的顶部分离出来。(6)从所述旋风分离器6的顶部分离出来的气体进入所述除尘器7，经所述除尘器 7除去气体中残余的颗粒后再排入大气。本实施例中所述的芒硝脱水干燥系统，在正常运行时，所述与进浆管道18连接的 出水管上的控制阀为关闭状态，所述和脱水器连接的出水管道上的控制阀为开启状态，从 所述增稠器4底部的浓浆排放口排出的浆液进入所述脱水器；当所述脱水器出现故障时， 开启所述与进浆管道18连接的出水管上的控制阀，关闭所述和脱水器连接的出水管道上 的控制阀，从所述增稠器4底部的浓浆排放口排出的浆液进入所述进浆管道18，再次回流 到增稠器4，不再进入所述脱水器，从而可以对所述脱水器进行维修和更换。以上所述，仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属 领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动， 这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍 处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1.一种芒硝脱水干燥系统，包括熔融桶，所述熔融桶顶部设置有进料口，在所述熔融桶上设置有回料口、第一出液口和 回流口 ；蒸发器，与所述蒸发器连接设置有至少一个加热装置，在所述蒸发器底部设置有进液 口，所述进液口与所述熔融桶的第一出液口相连通，所述蒸发器的上部设置有出料口，所述 出料口与所述熔融桶的回料口相连接；增稠器，在所述增稠器的上部设置有进浆口，所述进浆口通过进浆管道与所述熔融桶 连接，在所述增稠器的顶部设置有第二出液口，所述第二出液口与所述熔融桶的回流口相 连通，在所述增稠器的底部设置有浓浆排放口；其特征在于，所述芒硝脱水干燥系统还包括脱水器，所述脱水器的进液口与所述浓浆 排放口相连接；所述脱水器的粉料排放口连接设置有干燥装置。
2.根据权利要求1所述的芒硝脱水干燥系统，其特征在于，所述干燥装置包括竖直设置的干燥管，所述干燥管底端封闭，顶端设置有粉料出口 ；靠近所述干燥管的底端设置有粉料入口，所述粉料入口与所述脱水器的粉料排放口连接；在所述干燥管上还设置有加热器，所述加热器位于所述粉料入口下方，与所述加热器 连接还设置有风机。
3.根据权利要求2所述的芒硝脱水干燥系统，其特征在于，所述干燥管的粉料出口还 连接设置有旋风分离器，所述旋风分离器顶部设置有排气口，底部设置有卸料口，所述卸料 口通过管道连接设置有料仓。
4.根据权利要求3所述的芒硝脱水干燥系统，其特征在于，所述旋风分离器的排气口 连接设置有除尘器。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的芒硝脱水干燥系统，其特征在于，所述脱水器 与所述增稠器之间设置有缓冲器；所述缓冲器设置有一个进水管和两个出水管，所述进水管与所述增稠器的浓浆排放口 连接；所述两个出水管分别与所述进浆管道和所述脱水器连接，在所述两个出水管上设置 有控制阀。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的芒硝脱水干燥系统，其特征在于，所述蒸发器 还设置有第二出料口，所述第二出料口位于所述出料口上方。
专利摘要本实用新型提供了一种芒硝脱水干燥系统,实现了对工业废弃物芒硝的再利用，具有良好的环境效益。所述芒硝脱水干燥系统包括熔融桶，蒸发器，增稠器和脱水器，从所述熔融桶中抽出的硫酸钠浆液先进入所述增稠器，固态的硫酸钠晶体在所述增稠器中沉积下来，从所述浓浆排放口排出进入所述脱水器，经所述脱水装置脱水后再进入所述干燥装置，所述脱水装置进一步脱除了所述浓浆中的水分，大大降低了所述浆液的含水量，降低了所述干燥装置的工作负荷和能耗，增加了所述干燥装置的使用寿命，进而增加了整套热熔工艺的经济性。
文档编号C01D5/18GK201914925SQ20112002822
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者马厚强 申请人:淄博通达防腐设备有限公司