一种提高碳化法小苏打粒度的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种提高碳化法小苏打粒度的装置，包括连接有尾气输出管线和二氧化碳输入管线的碳化塔，所述碳化塔的进液口连接有带第三流量计的碱液输入管线，所述碳化塔的出液口连接有沿液体流出方向设置有稠厚器和离心机的晶浆输出管线，所述稠厚器进液端管线和碱液输入管线之间连通有晶浆回流管线，所述晶浆回流管线沿液体流动方向设置有一号泵、第一流量计和第一阀门，所述第一阀门出液端管线和离心机出液端管线之间通过母液回流管线连通有带搅拌器的晶种罐，所述晶种罐出液端管线设置有二号泵、第二流量计和第二阀门。本实用新型低成本，工艺操作简单。
【专利说明】
一种提高碳化法小苏打粒度的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种装置，更具体的说，是涉及一种提高碳化法小苏打粒度的装置。
【背景技术】
[0002]小苏打是重要的无机化工产品之一，广泛应用于化工、轻工、医药、纺织和精细化工等众多领域。我国是小苏打产品的重要生产国，至今已形成百万吨以上的规模，仅次于美国居世界第二位，多年来一直以平均每年2 %-3%的速度增长。
[0003]尽管我国小苏打的产量很高，但是小苏打产品单一，不能适应一些企业和客户的特殊要求，我国小苏打的应用范围和消费结构同国外相比，在食品、医药等领域与国外相差不大;而在饲料添加剂领域的应用则与国外相去甚远。近年来，随着我国饲料行业的飞速发展，小苏打作为饲料添加剂的需求量也在大幅上升。然而与医药和食品等领域的应用要求不同，饲料行业对小苏打产品粒度有一定要求。因此粒状小苏打的工业化生产成为了当前众多企业紧密关注的热点问题。
[0004]现有专利技术对粒状小苏打的研究中，有以氯化钠和碳酸氢铵为原料的复分解反应方法。中国专利CN101696022A公开了 “复分解生产食品级小苏打的工艺方法”，采用间歇式生产，规模较小，其复分解反应采用三级反应工艺，反应过程中多次采用真空带式过滤洗涤，增加了工艺复杂程度，产品很容易造成人为的污染；而中国专利CN101185484A公开了“连续控制复分解食品级小苏打生产工艺”，相对于专利CN101696022A技术，该工艺实现了连续化生产，氯化钠和碳酸氢铵的复分解反应是在一级搅拌器中进行，可生产20-300目多种规格产品，然而在后续小苏打产品和氯化铵的分离操作中，该工艺能耗过大，消耗的洗水过多，成本较大。
[0005]索尔维公司申请的公开号为CN1047839A的专利，采用外加流化床结晶器，使过饱和溶液围绕晶种长大，该方法不仅需建造特定结晶器，而且需维持溶液一定过饱和度，操作难度较大，目前，未见国内有工业化应用报道。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种提高碳化法小苏打粒度的装置，在碳化法基础上实现以次品碱为原料连续制备出粒径在150目-40目的小苏打产品，低成本，工艺操作简单。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
[0008]本实用新型的一种提高碳化法小苏打粒度的装置，包括连接有尾气输出管线和二氧化碳输入管线的碳化塔，所述碳化塔的进液口连接有带第三流量计的碱液输入管线，所述碳化塔的出液口连接有沿液体流出方向设置有稠厚器和离心机的晶浆输出管线，所述稠厚器进液端管线和碱液输入管线之间连通有晶浆回流管线，所述晶浆回流管线沿液体流动方向设置有一号栗、第一流量计和第一阀门，所述第一阀门出液端管线和离心机出液端管线之间通过母液回流管线连通有带搅拌器的晶种罐，所述晶种罐出液端管线设置有二号栗、第二流量计和第二阀门。
[0009]所述二号栗和第二流量计的左右两端均设置有第二阀门。
[0010]所述一号栗的左右两端设置有第一阀门。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是:
[0012](I)本实用新型中，稠厚器进液端管线和碱液输入管线之间连通有晶浆回流管线，所述晶浆回流管线沿液体流动方向设置有一号栗、第一流量计和第一阀门，从碳化塔出液口流出的晶浆通过晶浆回流管线返回至碳化塔进液口-不饱和区域，与原料溶液混合后一起送入碳化塔，能够实现反应液初始过饱和度的降低，产品粒度的增大；
[0013](2)本实用新型中，第一阀门出液端管线和离心栗出液端管线之间通过母液回流管线连通有带搅拌器的晶种罐，晶种罐出液端管线设置有二号栗、第二流量计和第二阀门，从碳化塔出液口流出的晶浆经稠厚器和离心机，离心后的母液回流至晶种罐，在晶种罐中配置小苏打晶种饱和悬浮液，将小苏打晶种饱和悬浮液回送至碳化塔进液口 -不饱和区域，与原料溶液混合后一起送入碳化塔，可以消除制反应液初始过饱和度，使溶质围绕晶种生长，促使结晶产品粒度增大；
[0014](3)本实用新型，无需改变原有碳化法工艺流程，即可实现产品粒度增大，操作简单，各项指标均达到行业相关标准，工业生产上碳化塔的制碱周期得到明显的延长。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图2是采用本实用新型生产的小苏打产品粒度分布图。
[0017]附图标记:I尾气输出管线；2二氧化碳输入管线；3碳化塔;4第三流量计；5碱液输入管线;6稠厚器;7离心机;8晶浆输出管线;9晶浆回流管线；10—号栗；11第一流量计；12第一阀门；13母液回流管线；14搅拌器;15晶种罐;16二号栗;17第二流量计;18第二阀门。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0019]如图1所示，本实用新型的一种提高碳化法小苏打粒度的装置，包括碳化塔3，所述碳化塔3顶部连接有尾气输出管线I，此部分尾气送入尾气分离设施，所述碳化塔3离底部3-3.5米处连接有二氧化碳输入管线2，通有浓度为38 % -45 %的二氧化碳混合气体，所述碳化塔3的进液口连接有带第三流量计4的碱液输入管线5，所述碳化塔3的出液口连接有晶浆输出管线8，所述晶浆输出管线8沿液体流出方向设置有稠厚器6和离心机7。所述稠厚器6进液端管线和碱液输入管线5之间连通有晶浆回流管线9，所述晶浆回流管线9沿液体流动方向设置有一号栗10、第一流量计11和第一阀门12，所述一号栗10的左右两端均可设置有第一阀门12，所述最接近碳化塔3进液口的第一阀门12的出液端管线和离心机7出液端管线之间通过母液回流管线13连通有带搅拌器14的晶种罐15，所述晶种罐15出液端管线设置有二号栗16、第二流量计17和第二阀门18，所述二号栗16和第二流量计17的左右两端均可设置有第二阀门18。
[0020]本实用新型的生产过程:将原料溶解配置成浓度为20tt的碱液，净化后通过碱液输入管线5送至碳化塔3，同时通入二氧化碳，在碳化塔3内进行碳化反应，生成带有碳酸氢钠结晶的晶浆。从碳化塔3出液口流出的晶浆，一部分进入稠厚器6稠厚，一部分通过晶浆回流管线9返回至碳化塔3进液口-不饱和区域，与配置好的碱液一起送入碳化塔3，返回的晶浆流量占碳化塔3进液总流量的15 %-30 %，实现反应液初始过饱和度降低，产品粒度增大。将稠厚后的碳酸氢钠结晶连续输送至离心机7干燥，将离心干燥之后的小苏打进行气流干燥，水分含量达标后，冷却得到小苏打成品，经离心机7离心出的母液通过母液回流管线13进入晶种罐16，在晶种罐16中配置预定粒径范围的小苏打晶种饱和悬浮液，小苏打晶种饱和悬浮液与净化后的碱液共同送入碳化塔3进液口，这样可以消除碱液初始过饱和度，使溶质围绕晶种生长，促使结晶产品粒度增大。其中，原料溶解采用的化碱液最好是离心机7甩出的离心母液。本实用新型中操作参数控制采用现有的小苏打生产过程中的控制参数即可。晶浆返回操作方式，生产中可根据实际情况选择其中的一种或两种。
[0021]第一阶段生产过程(第一阀门打开，第二阀门关闭):
[0022]配置浓度为20tt的碱液，以80-110m3/h的流量送至碳化塔3进液口，在碳化塔3内进行碳化反应，生成带有碳酸氢钠结晶的晶浆。从碳化塔3出液口流出的晶浆，一部分进入稠厚器6稠厚以及离心机7离心至水分质量含量达到6.3%-6.8%，一部分通过晶浆回流管线9返回至碳化塔3进液口，返回液流量占碳化塔3进液总流量的15 % -30 %，实现反应液初始过饱和度降低，产品粒度增大。将稠厚后的碳酸氢钠结晶连续输送至离心机7干燥，将离心干燥之后的小苏打送入170 °C_190°C高温的气流干燥器进行1s左右的气流干燥，然后经过冷风冷却，振动筛分之后，进入包装车间包装，能够得到7.5t/h的产量，产品指标达到行业标准。
[0023]经检测:得到的产品粒径〈120目(粒径>125μπι)的质量含量>70%，80目-120目(125μπι〈粒径<180μπι)的质量含量>28%，60目-80目(180μπι〈粒径<250μπι)的质量含量>40%，40目-60目(250μπι〈粒径< 420μπι)〈2%。碳化塔的制碱周期为120h。
[0024]第二阶段生产过程(第一阀门关闭，第二阀门打开):
[0025]将第一阶段生产的粒径为80-120目小苏打固体颗粒和80-90°C的离心洗水一起在晶种罐15中混合搅拌(注:此温度搅拌下，固体小苏打颗粒基本不溶)配置成小苏打晶种饱和悬浮液，固体质量百分含量为30%。配置浓度为20tt的碱液，将碱液以80-110m3/h的流量送至碳化塔3进液口，与此同时从晶种罐15中抽出小苏打晶种饱和悬浮液和配置好的碱液汇合送入碳化塔3中，晶种罐15中的小苏打晶种饱和悬浮液输出流量为碳化塔3总进液量的15%，在碳化塔3内进行碳化反应，生成带有碳酸氢钠结晶的晶浆。将得到的碳酸氢钠晶浆连续输送至离心机7干燥，将离心干燥之后的小苏打送入170°C_190°C高温的气流干燥器进行1s左右的气流干燥，然后经过冷风冷却，振动筛分之后，进入包装车间包装，能够得到
7.5t/h的产量，产品指标达到行业标准。
[0026]经检测:得到的产品〈80目(粒径>180μπι)质量含量>60%，60目-80目(180μπι〈粒径〈250μπι)质量含量>44%，40目-60目(250μπι〈粒径< 420μπι)〈16%。碳化塔的制碱周期为120h。
[0027]第三阶段生产过程(第一阀门和第二阀门均打开):
[0028]配置浓度为20tt的碱液，以80-110m3/h的流量送至碳化塔3进液口，在碳化塔3内进行碳化反应，生成带有碳酸氢钠结晶的晶浆。将第一阶段生产的粒径为80-120目小苏打固体颗粒和80-90 0C的离心洗水一起在晶种罐15中混合搅拌(注:此温度搅拌下，固体小苏打颗粒基本不溶)配置成小苏打晶种饱和悬浮液，固体质量百分含量为30%。从碳化塔3出液口流出的晶浆，一部分进入稠厚器6稠厚至水分质量含量达到6.3%-6.8%，一部分经过一号栗10和来自晶种罐15中的小苏打晶种饱和悬浮液汇合后一起返回至碳化塔3进液口，进而与配置好的碱液一起输入至碳化塔3，返回液流量占碳化塔3进液总流量的30%，实现反应液初始过饱和度降低，产品粒度增大。将稠厚后的碳酸氢钠结晶连续输送至离心机7干燥，之后送入170°C_190°C高温的气流干燥器进行1s左右的气流干燥，然后经过冷风冷却，振动筛分之后，进入包装车间包装，能够得到7.5t/h的产量，产品指标达到行业标准。
[0029]经检测:得到的产品粒径〈120目(粒径>125μπι)的质量含量>70%，80目-120目(125μπι〈粒径<180μπι)的质量含量>15%，60目-80目(180μπι〈粒径<250μπι)的质量含量>45%，40目-60目(250μπι〈粒径< 420μπι)〈 1 %。碳化塔的制碱周期为120h。
[0030]从图2中可以看出本实用新型生产出的产品的平均粒径达到了176.5μπι。
[0031]尽管上面结合附图对本实用新型的功能及工作过程进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【主权项】
1.一种提高碳化法小苏打粒度的装置，包括连接有尾气输出管线和二氧化碳输入管线的碳化塔，所述碳化塔的进液口连接有带第三流量计的碱液输入管线，所述碳化塔的出液口连接有沿液体流出方向设置有稠厚器和离心机的晶浆输出管线，其特征在于，所述稠厚器进液端管线和碱液输入管线之间连通有晶浆回流管线，所述晶浆回流管线沿液体流动方向设置有一号栗、第一流量计和第一阀门，所述第一阀门出液端管线和离心机出液端管线之间通过母液回流管线连通有带搅拌器的晶种罐，所述晶种罐出液端管线设置有二号栗、第二流量计和第二阀门。2.根据权利要求1所述的一种提高碳化法小苏打粒度的装置，其特征在于，所述二号栗和第二流量计的左右两端均设置有第二阀门。3.根据权利要求1所述的一种提高碳化法小苏打粒度的装置，其特征在于，所述一号栗的左右两端设置有第一阀门。
【文档编号】C01D7/10GK205653182SQ201620289796
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年4月7日 公开号201620289796.1, CN 201620289796, CN 205653182 U, CN 205653182U, CN-U-205653182, CN201620289796, CN201620289796.1, CN205653182 U, CN205653182U
【发明人】谢智勇, 梅述钘, 李治水, 聂增来, 吴岩芳, 李云辉, 张兰军
【申请人】天津渤化永利化工股份有限公司