钒酸钠制备系统的制作方法

1.本发明属于化工设备技术领域，更具体地说，是涉及一种钒酸钠制备系统。


背景技术：

2.现有生产钒酸钠的工艺是先将原料投入反应釜内反应，再进入脱硅罐体内进行自然冷却，最后使渣浆物料经压滤机过滤。在冷却期间需要耗费大量时间，效率低下，若冷却的效果达不到预想的温度可能导致钒酸钠产品的大量浪费，减少产能，甚至会导致压滤机的喷液发生安全事故。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种钒酸钠制备系统，旨在实现提高冷却效率，确保生产中的安全性。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种钒酸钠制备系统，包括反应罐和冷却风机；还包括：
5.冷却罐，所述冷却罐的进料口与所述反应罐连通，进气口与所述冷却风机连通，所述进料口位于所述冷却罐的上部，所述进气口位于所述冷却罐的下部；
6.储存罐，与所述冷却罐的出料口连通；以及
7.洗涤塔，与所述冷却罐的出气口连通，用于对所述冷却罐内的废气进行处理。
8.在一种可能的实现方式中，所述冷却罐内设有冷却组件，所述冷却组件包括连接杆和多个呈放射状分布于所述连接杆外周面的折流板，所述连接杆的轴线平行于所述冷却罐的轴线，并与所述冷却罐连接。
9.在一种可能的实现方式中，所述折流板倾斜设置，以使所述折流板的板面与所述冷却罐的轴线呈夹角设置。
10.在一种可能的实现方式中，所述冷却罐内设有循环管，所述循环管位于所述冷却罐的下部，所述循环管的进液端和出液端分别与冷却水箱连接，所述冷却水箱设于所述冷却罐外。
11.在一种可能的实现方式中，所述循环管绕所述冷却罐的轴线呈螺旋状盘设于所述冷却罐内。
12.在一种可能的实现方式中，所述冷却罐内的下部设有曝气组件，所述曝气组件包括：
13.多个曝气管，设于所述冷却罐内，所述曝气管上设有多个曝气孔；
14.连接管，分别与多个所述曝气管连通，用于将多个所述曝气管连接为整体；以及
15.输送管，两端分别与所述连接管和所述进气口连通。
16.在一种可能的实现方式中，所述曝气管为环状结构，所述环状结构的中轴线平行于所述冷却罐的轴线，多个所述曝气管沿垂直于所述冷却罐轴线的方向依次间隔分布。
17.在一种可能的实现方式中，所述连接管沿所述曝气管的径向设置，将多个所述曝
气管依次连接。
18.在一种可能的实现方式中，所述洗涤塔包括塔体和设于所述塔体内的喷淋组件，所述喷淋组件包括：
19.喷淋管，设于所述塔体内的上部，所述喷淋管上设有多个出液孔；以及
20.沉降板，呈锥筒状设于所述塔体的下部，所述沉降板的直径由上至下逐渐减小。
21.在一种可能的实现方式中，所述沉降板的下方设有吸附组件，所述吸附组件包括与所述塔体连接的壳体和设于所述壳体内的吸附填料，所述壳体上部形成进液开口，下部开设有透水孔。
22.本发明提供的钒酸钠制备系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明钒酸钠制备系统将原料放入反应罐内进行反应，然后将经过反应后的物料从冷却罐上部的进料口通入冷却罐内，物料下落的过程中在重力势能的作用下分散，表面积增大，快速将内部的热气向外散发。冷却风机向冷却罐内通入冷风，位于进料口下方的进气口使冷气向上移动，与散落的物料发生热交换，使物料的温度降低。同时，冷风还能够使冷却罐内的整体温度下降，有利于物料冷却。冷却后的物料通入储存罐内再次进行自然降温冷却，确保物料的温度达到预设温度。冷却罐内的热气通入洗涤塔内，对高温废气进行降温洗涤处理，避免直接排放造成大气污染。本发明能够实现物料的快速降温，通过物料下落的势能使热气迅速向外散发，提高了冷却效率，降低了能耗，初步降温后的物料再通过储存罐进行二次自然降温，确保物料温度达标，避免对物料压滤时因温度不达标发生危险。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例一提供的钒酸钠制备系统的结构示意图；
25.图2为本发明实施例二采用的冷却组件的俯视图；
26.图3为本发明实施例三采用的冷却组件的俯视图；
27.图4为本发明实施例四采用的冷却罐的结构示意图；
28.图5为本发明实施例五采用的曝气组件的俯视图；
29.图6为本发明实施例五采用的曝气组件的仰视图；
30.图7为本发明实施例六采用的洗涤塔的结构示意图。
31.图中：1、反应罐；2、冷却罐；3、洗涤塔；4、冷却风机；5、储存罐；6、冷却组件；601、折流板；602、连接杆；7、曝气组件；701、连接管；702、曝气管；703、曝气孔；704、输送管；8、循环管；9、冷却水箱；10、沉降板；11、壳体；1101、透水孔；12、吸附填料；13、喷淋管；14、输水管。
具体实施方式
32.为了使本发明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，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
33.请参阅图1，现对本发明提供的钒酸钠制备系统进行说明。钒酸钠制备系统，包括反应罐1、冷却风机4、冷却罐2、储存罐5和洗涤塔3；冷却罐2的进料口与反应罐1连通，进气口与冷却风机4连通，进料口位于冷却罐2的上部，进气口位于冷却罐2的下部；储存罐5与冷却罐2的出料口连通；洗涤塔3与冷却罐2的出气口连通，用于对冷却罐2内的废气进行处理。
34.本发明提供的钒酸钠制备系统，与现有技术相比，本发明钒酸钠制备系统将原料放入反应罐1内进行反应，然后将经过反应后的物料从冷却罐2上部的进料口通入冷却罐2内，物料下落的过程中在重力势能的作用下分散，表面积增大，快速将内部的热气向外散发。冷却风机4向冷却罐2内通入冷风，位于进料口下方的进气口使冷气向上移动，与散落的物料发生热交换，使物料的温度降低。同时，冷风还能够使冷却罐2内的整体温度下降，有利于物料冷却。冷却后的物料通入储存罐5内再次进行自然降温冷却，确保物料的温度达到预设温度。冷却罐2内的热气通入洗涤塔3内，对高温废气进行降温洗涤处理，避免直接排放造成大气污染。本发明能够实现物料的快速降温，通过物料下落的势能使热气迅速向外散发，提高了冷却效率，降低了能耗，初步降温后的物料再通过储存罐5进行二次自然降温，确保物料温度达标，避免对物料压滤时因温度不达标发生危险。
35.可选的，反应罐1内设有第一搅拌组件，用于对原料进行搅拌，使其充分反应。
36.作为储存罐5的一种具体实施方式，图中未示出，储存罐5内设有第二搅拌组件，第二搅拌组件包括驱动器、搅拌轴和搅拌桨，驱动器设于储存罐5的顶部，搅拌轴设于储存罐5中，并与储存罐5驱动器连接，驱动器控制搅拌轴转动；搅拌桨搅拌桨为螺旋形。
37.驱动器控制搅拌轴转动，从而带动搅拌桨转动对物料进行搅拌，使其进一步快速降温。
38.具体地，搅拌轴的轴线平行于冷却罐2的轴线。
39.在一些实施例中，请参阅图1至图2，冷却罐2内设有冷却组件6，冷却组件6包括连接杆602和多个呈放射状分布于连接杆602外周面的折流板601，连接杆602的轴线平行于冷却罐2的轴线，并与冷却罐2连接。
40.本实施例中物料进入冷却罐2内后，沿折流板601被分割为多股，进一步分散物料，有利于物料向外散热，同时，物料与折流板601接触能够与折流板601产生热交换，提高散热效率。折流板601呈放射状连接于连接杆602的外周面，不会增加物料下落过程中的阻力，连接杆602的轴线与冷却罐2的轴线平行，避免物料下落时的重力对连接杆602造成冲击，提高连接杆602的使用寿命。
41.可选的，折流板601的板面平行于冷却罐2的轴线，减小对物料的阻力，也避免物料下落产生的冲击力造成折流板601折断，提高折流板601的使用寿命。
42.在一些实施例中，请参阅图1及图3，折流板601倾斜设置，以使折流板601的板面与冷却罐2的轴线呈夹角设置。
43.倾斜的折流板601使物料沿折流板601下落，减缓物料下落的时间，增加折流板601与物料的接触面积，提高物料的散热效率。另外，当折流板601的倾斜角度较大时，物料沿折流板601流动可以形成旋流，使物料内的热气迅速与外部空气产生热交换，提高散热效率。
44.在一些实施例中，请参阅图4，冷却罐2内还设有循环管8，循环管8位于冷却罐2的下部，循环管8的进液端和出液端分别与冷却水箱9连接，冷却水箱9设于冷却罐2外。
45.冷却水箱9内的冷却液沿循环管8流入冷却罐2内，与冷却罐2内的物料发生热交
换，使物料温度降低，循环管8内的冷却液温度升高后向外流出，再次流入冷却水箱9内，冷却水箱9内的冷却液可以循环利用。本结构可以对冷却罐2内的物料进一步冷却降温，确保物料快速达到预设温度。
46.具体地，循环管8上设有输送泵，能够将冷却水箱9内的冷却液输送至冷却罐2内。
47.作为循环管8的一种具体实施方式，请参阅图4，循环管8绕冷却罐2的轴线呈螺旋状盘设于冷却罐2内。
48.本实施例中的循环管8绕冷却罐2的轴线螺旋设置，增加与物料的接触面积，提高与物料热交换的效率，能够使物料快速降温。
49.在一些实施例中，请参阅图5至图6，冷却罐2内的下部设有曝气组件7，曝气组件7包括多个曝气管702、连接管701和输送管704，多个曝气管702设于冷却罐2内，曝气管702上设有多个曝气孔703；连接管701分别与多个曝气管702连通，用于将多个曝气管702连接为整体；输送管704两端分别与连接管701和进气口连通。
50.输送管704将冷却风机4输送的冷风送入连接管701内，冷风沿连接管701进入曝气管702内，并由曝气管702向外输出。在物料与曝气管702接触之前，曝气管702喷出的气体与下落中的物料进行初步热交换，当物料下落至与曝气管702接触后，曝气管702排出的气体使物料发生翻滚，将物料内的热气向外排出，有利于物料降温，同时曝气管702排出的冷气可以使冷却罐2内的温度降低，提高物料的降温效率。
51.可选的，曝气组件7设于冷却罐2的下部，当物料落入冷却罐2内后，逐渐覆盖曝气管702，曝气管702喷出的气体使物料不断翻滚，进行二次降温。
52.在一些实施例中，请参阅图5至图6，曝气管702为环状结构，环状结构的中轴线平行于冷却罐2的轴线，多个曝气管702沿垂直于冷却罐2轴线的方向依次间隔分布。
53.多个环状设置的曝气管702能够快速向冷却罐2内输送气体，使冷却迅速在冷却罐2内扩散，使冷却罐2内的温度快速降低，同时使物料均匀的与冷气发生热交换，避免物料温度不均影响冷却效果。
54.在一些实施例中，请参阅图5至图6，连接管701沿曝气管702的径向设置，将多个曝气管702依次连接。
55.连接管701沿曝气管702的径向设置，能够使连接管701内的气体同时向多个曝气管702输送，提高了气体的输送效率，同时能够保证气体向各个曝气管702的输送速率一致。
56.具体地，连接管701设置有多个，多个连接管701相互交叉设置，且交叉点与环状曝气管702的圆心同轴，输送管704与连接管701的交叉处连接。
57.在一些实施例中，请参阅图7，洗涤塔3包括塔体和设于塔体内的喷淋组件，喷淋组件包括喷淋管13和沉降板10，喷淋管13设于塔体内的上部，喷淋管13上设有多个出液孔；沉降板10呈锥筒状设于塔体的下部，沉降板10的直径由上至下逐渐减小。
58.冷却罐2内产生的热气由出气口通入塔体内，喷淋管13向塔体内喷射水流，水流对热气进行喷淋降温，同时使热气中混合的颗粒物与水流混合后沿沉降板10下落，颗粒物被沉降在沉降板10上，热气中的可溶性污染物随水流沿沉降板10落入塔体底部。降温后的热气向塔体外排出，且混合的颗粒物被滞留在塔体内，避免造成大气污染。
59.在一些实施例中，请参阅图7，沉降板10的下方设有吸附组件，吸附组件包括与塔体连接的壳体11和设于壳体11内的吸附填料12，壳体11上部形成进液开口，下部开设有透
水孔1101。
60.热气中的颗粒物沉降在沉降板10上，在水流的不断冲刷下流入壳体11内，颗粒物被吸附填料12吸附，水流由透水孔1101向下流动，确保塔体底部的水流清澈，可以进行充分利用。
61.可选的，塔体底部连接有输水管14，将塔体底部的水流与喷淋管13连接，对水流进行循环利用。
62.可选的，吸附填料12为石英石或石英砂。
63.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。