氯碱工业生产芒硝的干燥脱水方法及装置与流程

本发明涉及工业芒硝干燥技术领域，是一种氯碱工业生产芒硝的干燥脱水方法及装置。

背景技术：

芒硝是氯碱行业盐水精制过程中产生的工业固废，是含有结晶水的硫酸钠的俗称，即十水硫酸钠及少量其他物质形成的混合物；工业生产当中芒硝的处理，不仅容易造成环境污染而且是资源的浪费。

一方面为了有效治理芒硝和利用其有用成分创造经济效益，另一方面天然气燃烧尾气含有富余的热量，可以满足芒硝干燥生产需要的热源要求。国内外部分氯碱企业治理芒硝利用多效蒸发或者蒸汽干燥，但是目前这两种工艺方法耗能均较高，导致生产成本大。同时生产元明粉受产品质量和市场供需限制，效益较低；芒硝干燥需要热源是主要成本消耗问题。天然气尾气中含有大量的二氧化碳，直接排除会加剧气候变暖现象，如果可以作为能源回用对环境保护更有利。

技术实现要素：

本发明提供了一种氯碱工业生产芒硝的干燥脱水方法及装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有芒硝干燥方法中存在元明粉干燥生产成本高、能源浪费和环境污染的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种氯碱工业生产芒硝的干燥脱水方法，按照下述方法进行：第一步，将元明粉与芒硝按照3：1的比例在螺旋加料器内均匀混合后得到含水物料，热气流将螺旋加料器输出的含水物料稳定送入风管；第二步，含水物料在风管内热气流作用下快速分散，风管内的含水物料和热气流依次经过风管管径扩大后的第一节脉冲管、第二节脉冲管和第三节脉冲管，含水物料在风管的第一节脉冲管、第二节脉冲管和第三节脉冲管内流速分别降低，干燥时间分别加长，出第三节脉冲管后得到干燥物料；第三步，干燥物料和热气流经第三节脉冲管后的风管进入旋流干燥器内，在旋流干燥器内将干燥物料破碎后，得到的颗粒物料与热气流共同进入旋风分离器；第四步，颗粒物料与热气流在旋风分离器内，经过旋风分离后，得到元明粉和混合气流；第五步，元明粉经旋风分离器底部排出，混合气流经布袋除尘器除去混合气流中夹带的少量粉尘后，进入碱洗塔，碱洗塔吸收混合气流中的二氧化碳后，得到碳酸氢钠和碳酸钠的混合溶液，混合溶液送至下游工序作为精制剂的原料。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述风管与第一节脉冲管、风管与第二节脉冲管、风管与第三节脉冲管的管径之比均为1:1.4至1.6。

上述碱洗塔内的吸收液为氢氧化钠溶液。

上述风管内热气流的温度为150℃至170℃，热气流的流速为10m/s至15m/s。

上述含水物料含水为10%至15%，干燥物料含水为1%以内。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：实施上述氯碱工业生产芒硝的干燥脱水方法的装置，包括尾气鼓风机、螺旋加料器、旋流干燥器、旋风分离器、布袋除尘器、碱洗塔，尾气鼓风机进口固定连通有固碱尾气管线，尾气鼓风机出口与旋流干燥器进口之间固定连通有第一风管，第一风管上固定安装有螺旋加料器，旋流干燥器出口与旋风分离器进口之间固定连通有第二风管，旋风分离器顶部气流出口与布袋除尘器进口之间固定连通有第三风管，布袋除尘器出口与碱洗塔下部进口之间固定连通有第四风管，与碱洗塔下部出口与碱洗塔顶部进口之间固定连通有液碱循环管线。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述第一风管上依次设置有第一节脉冲管、第二节脉冲管和第三节脉冲管，且第一风管与第一节脉冲管、第一风管与第二节脉冲管、第一风管与第三节脉冲管的管径之比均为1:1.4至1.6。

上述第一风管上依次间隔设置有第一节脉冲管、第二节脉冲管和第三节脉冲管，且第一风管与第一节脉冲管、第一风管与第二节脉冲管、第一风管与第三节脉冲管的管径之比均为1:1.4至1.6。

上述液碱循环管线上固定安装有液碱循环泵，且在液碱循环泵与碱洗塔顶部进口之间的液碱循环管线上固定连通有混合溶液输出管线。

本发明工艺简单，装置操作简便，既充分利用了废气中的余热，将尾气中含有的二氧化碳充分利用，降低了氯碱企业中环保压力，又充分利用废弃物作为部分生产原料，降低了企业生产成本。

附图说明

附图1为本发明实施例6的工艺流程示意图。

附图中的编码分别为：1为尾气鼓风机，2为螺旋加料器，3为旋流干燥器，4为旋风分离器，5为布袋除尘器，6为引风机，7为碱洗塔，8为液碱循环泵，9为第一风管，10为第二风管，11为第三风管，12为第四风管，13为液碱循环管线，14为混合溶液输出管线，15为固碱尾气管线，16为第一节脉冲管，17为第二节脉冲管，18为第三节脉冲管。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，该氯碱工业生产芒硝的干燥脱水方法，按照下述方法进行：第一步，将元明粉与芒硝按照3：1的比例在螺旋加料器2内均匀混合后得到含水物料，热气流将螺旋加料器2输出的含水物料稳定送入风管；第二步，含水物料在风管内热气流作用下快速分散，风管内的含水物料和热气流依次经过风管管径扩大后的第一节脉冲管16、第二节脉冲管17和第三节脉冲管18，含水物料在风管的第一节脉冲管16、第二节脉冲管17和第三节脉冲管18内流速分别降低，干燥时间分别加长，出第三节脉冲管18后得到干燥物料；第三步，干燥物料和热气流经第三节脉冲管18后的风管进入旋流干燥器3内，在旋流干燥器3内将干燥物料破碎后，得到的颗粒物料与热气流共同进入旋风分离器4；第四步，颗粒物料与热气流在旋风分离器4内，经过旋风分离后，得到元明粉和混合气流；第五步，元明粉经旋风分离器4底部排出，混合气流经布袋除尘器5除去混合气流中夹带的少量粉尘后，进入碱洗塔7，碱洗塔7吸收混合气流中的二氧化碳后，得到碳酸氢钠和碳酸钠的混合溶液，混合溶液送至下游工序作为精制剂的原料。

本发明以氯碱生产中副产的芒硝作为原料，企业内烧碱工序生产的液碱作为二氧化碳的吸收液，固碱装置的天然气燃烧排空尾气作为芒硝干燥热气流的热源，通过干燥与吸收，分别得到元明粉、碳酸氢钠和碳酸钠水混合溶液。本发明的使用，既减少了氯碱企业生产中废物的产生，吸收了二氧化碳，同时又实现了氯碱企业生产中副产废物的资源化利用，降低了生产成本，提高了企业效益。

实施例2：作为上述实施例的优化，风管与第一节脉冲管16、风管与第二节脉冲管17、风管与第三节脉冲管18的管径之比均为1:1.4至1.6。

在脉冲管内含水物料与热气流的流量比1：500左右，第一节脉冲管16、第二节脉冲管17、第三节脉冲管18与风管设置管径扩大的比例，使得脉冲管截面积比增大，有利于降低管内物料流速，增加物料被热气流干燥的时间，含水物料在风管的第一节脉冲管、第二节脉冲管和第三节脉冲管内流速分别降低，干燥时间分别加长，从而进一步加快干燥效果。

实施例3：作为上述实施例的优化，碱洗塔7内的吸收液为氢氧化钠溶液。

烧碱工序生产的氢氧化钠作为二氧化碳的吸收液，既降低了环保压力，也实现了资源合理利用。

实施例4：作为上述实施例的优化，风管内热气流的温度为150℃至170℃，热气流的流速为10m/s至15m/s。

实施例5：作为上述实施例的优化，含水物料含水为10%至15%，干燥物料含水为1%以内。

实施例6：如附图1所示，该实施上述实施例所述氯碱工业生产芒硝的干燥脱水方法的装置，包括尾气鼓风机1、螺旋加料器2、旋流干燥器3、旋风分离器4、布袋除尘器5、碱洗塔7，尾气鼓风机1进口固定连通有固碱尾气管线15，尾气鼓风机1出口与旋流干燥器3进口之间固定连通有第一风管9，第一风管9上固定安装有螺旋加料器2，旋流干燥器3出口与旋风分离器4进口之间固定连通有第二风管10，旋风分离器4顶部气流出口与布袋除尘器5进口之间固定连通有第三风管11，布袋除尘器5出口与碱洗塔7下部进口之间固定连通有第四风管12，碱洗塔7下部出口与碱洗塔7顶部进口之间固定连通有液碱循环管线13。

可根据实际需要，对上述装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，第一风管9上依次间隔设置有第一节脉冲管16、第二节脉冲管17和第三节脉冲管18，且第一风管9与第一节脉冲管16、第一风管9与第二节脉冲管17、第一风管9与第三节脉冲管18的管径之比均为1:1.4至1.6。

如附图1所示，第三风管11上固定安装有引风机6。

如附图1所示，液碱循环管线13上固定安装有液碱循环泵8，且在液碱循环泵8与碱洗塔7顶部进口之间的液碱循环管线13上固定连通有混合溶液输出管线14。

综上所述，本发明工艺简单，装置操作简便，既充分利用了废气中的余热，将尾气中含有的二氧化碳充分利用，降低了氯碱企业中环保压力，又充分利用废弃物作为部分生产原料，降低了企业生产成本。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明实施例6的使用过程：第一步，将元明粉与芒硝按照3：1的比例在螺旋加料器2内均匀混合后得到含水物料，通过固碱尾气管线15进入尾气鼓风机1的热气流，将螺旋加料器2输出的含水物料稳定送入第一风管9；第二步，含水物料在第一风管9内热气流作用下快速分散，风管内的含水物料和热气流依次经过第一风管9管径扩大后的第一节脉冲管16、第二节脉冲管17和第三节脉冲管18，含水物料在风管的第一节脉冲管16、第二节脉冲管17和第三节脉冲管18内流速分别降低，干燥时间分别加长，出第三节脉冲管18后得到干燥物料；第三步，干燥物料和热气流经第三节脉冲管18后的第一风管9进入旋流干燥器3内，在旋流干燥器3内将干燥物料破碎后，得到的颗粒物料与热气流经第二风管10共同进入旋风分离器4；第四步，颗粒物料与热气流在旋风分离器4内，经过旋风分离后，得到元明粉和混合气流；第五步，元明粉经旋风分离器4底部排出，混合气流经第三风管11进入布袋除尘器5，除去混合气流中夹带的少量粉尘后，经过第四风管12，在引风机6的作用下进入碱洗塔7，碱洗塔7吸收混合气流中的二氧化碳后，得到碳酸氢钠和碳酸钠的混合溶液，一部分混合溶液经碱液循环泵送回至碱洗塔7循环利用，其余的混合溶液经混合溶液输出管线14送至下游工序作为精制剂的原料。