一种恒温回转焙烧装置制造方法
【专利摘要】一种恒温回转焙烧装置，熔融槽上部设置有熔盐循环泵，熔盐循环泵连接熔盐加热器，熔盐从熔盐加热器连接滚筒反应器入口集箱，滚筒反应器出口集箱与熔融槽相连，滚筒反应器内设置有滚筒反应器换热管，滚筒反应器物料给入口与物料造粒机相连通，滚筒反应器另一端设置有熟料出口和换热器排气口，利用物料在筒内不间断的剧烈翻滚、碰撞，有利于物料的受热均匀性，缩短反应时间，同时结合造粒技术有效避免物料焙烧过程中出现的壁面粘结现象；工艺采用熔盐为换热介质，利用熔盐较好热稳定性、较高的传热系数，较好控制滚筒反应器内温度均匀性，所得产品提取效率高，熟料品质较好。
【专利说明】一种恒温回转焙烧装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工行业固体物料换热反应【技术领域】，具体涉及一种恒温回转焙
烧装置。
【背景技术】
[0002]粉煤灰是燃煤锅炉随烟气排出的固体废弃物，它是煤在高温燃烧时杂质熔融，经过骤冷而形成的玻璃态固体微粒。粉煤灰主要化学成分为Al2O3和SiO2，两者之和达80%以上。综合利用粉煤灰，提取氧化铝，是一种二次资源的高附加值利用。该项研究目前已经从理论和实验研究，转向中试和工业化试验研究，但可用于工业化生产的技术路线仍非常有限。
[0003]碱焙烧法因工艺简单，在工业化应用上取得了一定的进展，但因其固有的缺陷致使整个工艺有不成熟的或者不经济的地方，使得生产难以为继；酸浸取法因其对设备耐腐要求高，投资成本巨大，一直处于理论和实验室阶段的研究，工业化之路还比较漫长；而反应相对温和、渣量也可以得到控制的硫酸铵法还没有实现工业化生产，主要是该工艺一直无法解决硫酸铵与粉煤灰混合焙烧生成硫酸铝或硫酸铝铵生成率不高问题:硫酸铵、硫酸铝铵的熔点较低，反应过程中很快形成熔融状态，易粘接于反应器壁面，而且硫酸铵还易分解，分解后将无法与粉煤灰中Al2O3进行反应，造成Al2O3的提取率不高。因此，如何能够较好的解决硫酸铵与粉煤灰焙烧问题，才是硫酸铵法工业化之路的关键。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种恒温回转焙烧装置，利用熔盐的传热特性及滚筒的运动特性，合理布置换热面，实现筒内恒温，同时该装置可有效控制物料的焙烧时间，有效避免焙烧中出现的粘接，且可远程操控，具有反应效率高、可连续、稳定、高效、大量处理物料且成品品质稳定的优点。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案:
[0006]一种恒温回转焙烧装置，包括熔融槽1，熔融槽I上部设置有熔盐循环泵2，熔盐循环泵2的入口管道深入至熔融槽I底部，熔盐循环泵2的出口管道连接熔盐加热器3入口管道，熔盐从熔盐加热器3出口管道连接至滚筒反应器5的滚筒反应器入口集箱4，滚筒反应器5的滚筒反应器出口集箱7与熔融槽I相连，滚筒反应器5内设置有滚筒反应器换热管6，滚筒反应器5 —端的滚筒反应器物料给入口 9与物料造粒机8的出口相连通。滚筒反应器5另一端设置有熟料出口 10和换热器排气口 11，滚筒反应器物料给入口 9水平位置高于熟料出口 10。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的优点是:
[0008]I)反应器采用滚筒式，通过调节滚筒转速可有效控制物料焙烧时间；同时结合造粒技术，控制焙烧物料的合适粒度，可有效避免物料焙烧过程中出现粘接现象。
[0009]2)通过调节熔盐循环泵的输出改变熔盐循环量，结合滚筒式反应器特点，可有效控制滚筒反应器沿长度方向的温度分布均匀性，确保物料在反应器全过程中具有合适的反应温度区间。
[0010]综上所述，本实用新型具有有效避免焙烧中出现粘接现象、温度均匀性好、反应效率高、可连续进出料、处理量大、成品品质稳定、运行周期长、易于熟料收集、易于烟气回收利用、易于操作控制、节能等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]附图为本实用新型的系统示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图详细说明本实用新型的实施方式。
[0013]如附图所示，一种恒温回转焙烧装置，所述系统包括熔融槽1，熔融槽I上部设置有熔盐循环泵2，熔盐循环泵2的入口管道深入至熔融槽I底部，熔盐循环泵2的出口管道连接熔盐加热器3入口管道，熔盐从熔盐加热器3出口管道连接至滚筒反应器5的滚筒反应器入口集箱4，滚筒反应器5的滚筒反应器出口集箱7与熔融槽I相连，滚筒反应器5内设置有滚筒反应器换热管6，滚筒反应器5 —端的滚筒反应器物料给入口 9与物料造粒机8的出口相连通。滚筒反应器5另一端设置有熟料出口 10和换热器排气口 11，滚筒反应器物料给入口 9水平位置高于熟料出口 10。
[0014]本实用新型的工作原理包括以下步骤:
[0015]步骤一、熔融槽I内加热熔盐至熔融态，经循环泵2送至熔盐加热器3，熔盐加热器3将熔盐加热至400°C?450°C ；
[0016]步骤二、加热后的熔盐进入到滚筒反应器5的滚筒反应器入口集箱4中，通过换热管6换热后，从滚筒反应器5的滚筒反应器出口集箱7排出回送至熔融槽I。
[0017]步骤三、粉煤灰与硫酸铵按3:1的质量比例经造粒机8造粒成粒度为40?50mm的混合物料后，通过滚筒反应器物料给入口 9送入滚筒反应器5中，在400°C的温度下焙烧，同时通过滚筒转速控制保证物料在筒内停留反应时间控制在150?200分钟，所得熟料从熟料排料口 10排出，同时焙烧过程中生成的气体通过换热器排气口 11回收，用于后续工艺。
[0018]本实用新型的反应系统，以熔盐为传热介质，利用熔盐在350°C?550°C范围内具有较好热稳定性、较高传热系数的特点，将熔盐通过加热器加热至一定温度，通过循环泵送至滚筒式反应器，熔盐与硫酸铵和粉煤灰的混合物料通过间接换热方式，加热混合物料达到所需反应温度。
[0019]熔盐进入滚筒反应器，通过合理的受热面布置确保滚筒沿其长度方向具有较好的温度均匀性，给混合物料提供较好的反应环境；同时通过滚筒转速的控制，保证物料在筒内停留反应时间控制在150分钟以上。
[0020]硫酸铵与粉煤灰采用造粒技术，得到合适粒度的混合物料，提高了硫酸铵与粉煤灰相互间的接触，促进物料间的相互反应。滚筒式反应器结合造粒技术，物料在筒内相互间翻滚、碰撞，可有效避免物料焙烧过程中出现粘接现象。换热后的熔盐回送至熔盐槽，重新加热循环使用。
[0021]本实用新型的核心在于其一为采用熔盐为传热介质，利用熔盐在350°C?550°C范围内具有较好热稳定性、较高传热系数的优势；其二为选用滚筒为混合物料的反应装置，利用滚筒的运动特性，一来有利于物料受热均匀，提高物料相互间的反应率，缩短焙烧时间。二来通过滚筒的翻滚运动，可有效避免物料在反应器内发生化学反应同时出现的物料粘结于滚筒反应器内壁的现象。
[0022]本实用新型所述熔融槽I用于熔盐加热及存储。
[0023]本实用新型所述焙烧换热介质采用熔盐，利用熔盐较好的热稳定性及较高的传热性能。
[0024]本实用新型滚筒反应器5利用滚筒特性，可有效避免物料焙烧中出现粘结，同时有利于加强换热，缩短焙烧时间。
[0025]本实用新型滚筒反应器5具有一定倾斜角度，滚筒反应器物料给入口 9设计在高点，熟料出口 10设计在低处，确保物料顺利从熟料出口 10排出，得到所需熟料。
[0026]本实用新型滚筒反应器5采用两端出入口集箱+中间换热管直管式布置，避免熔盐管路出现死区。
[0027]本实用新型中，采用熔盐为换热介质，在350°C?550°C范围内充分发挥熔盐具有较好的热稳定性，及较高的传热系数优势，采用间接换热焙烧方式，便于熟料的收集及生成烟气的回收。采用滚筒式反应器，控制物料在筒内不断进行剧烈的翻滚、碰撞，有利于物料的传热均匀，缩短反应时间；同时结合造粒技术，控制物料合适粒度能有效避免物料焙烧过程中出现的粘接现象。通过调节熔盐循环泵的输出控制熔盐循环量，可有效控制滚筒反应器沿长度方向的温度分布均匀性，确保物料在反应器全过程中具有合适的反应温度区间；同时通过控制滚筒转速，有效控制物料在反应器内焙烧的时间。熔盐管路全程采用伴热，起到启动前的预热及停炉前排净作用。本工艺可实现连续进料、出料，出力大；物料在反应器内的停留时间较长且不存在死区，成品品质稳定、提取效率高、运行周期长、易于操作控制、节能等优点。
【权利要求】
1.一种恒温回转焙烧装置，其特征在于，包括熔融槽(1)，熔融槽(I)上部设置有熔盐循环泵(2 )，熔盐循环泵(2 )的入口管道深入至熔融槽(I)底部，熔盐循环泵(2 )的出口管道连接熔盐加热器(3 )入口管道，熔盐从熔盐加热器(3 )出口管道连接至滚筒反应器(5 )的滚筒反应器入口集箱(4)，滚筒反应器(5)的滚筒反应器出口集箱(7)与熔融槽(I)相连，滚筒反应器(5 )内设置有滚筒反应器换热管(6 )，滚筒反应器(5 ) —端的滚筒反应器物料给入口(9)与物料造粒机(8)的出口相连通，滚筒反应器(5)另一端设置有熟料出口(10)和换热器排气口( 11 )，滚筒反应器物料给入口(9)水平位置高于熟料出口( 10)。
【文档编号】B01J6/00GK203540498SQ201320385278
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】高洪培, 韩应, 肖平, 王鹏利, 王海涛 申请人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司