脱氨罐破泡器及消泡方法与流程

1.本发明涉及消泡设备，更具体地说，它涉及脱氨罐破泡器及消泡方法。


背景技术：

2.在氨法制备氧化锌工艺的设备中，脱氨罐是主要设备之一，将锌氨络合液通蒸汽加热分解，释放氨蒸汽得到固体碱式碳酸锌。脱氨罐在生产运行中随着锌氨络合液不断受热分解，液体中碱式碳酸锌不断析出，随着温度逐步上升达到沸点时，大量蒸汽无法放热形成汽泡穿过液面，汽泡不断产生后在液面堆积直到充满罐内液面以上，向出气口排出进入后续设备。但是排出的汽泡会携带大量的浆液，一罐锌氨络合液脱氨达标后仅剩不到一半，脱氨罐的产能一直提不上来。因此有必要提出一种破泡设备解决上述问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种脱氨罐破泡器及消泡方法，可有效地破除脱氨过程产生的汽泡，将汽泡中的蒸汽释放出来，使汽泡中的浆液返回脱氨罐内，提高了脱氨工序的产能。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种脱氨罐破泡器，包括破泡器框架及设置在破泡器框架内的消泡装置，所述破泡器框架设置在脱氨罐上方的出气管道处，所述消泡装置包括支架、联接轴、叶轮及旋切刀组，所述支架与破泡器框架的内壁固定连接，所述支架中心设置有轴套，所述联接轴穿过所述支架，且与支架转动地连接，所述联接轴的设置方向与出气管道轴线重合，所述叶轮设置于联接轴的顶端，所述旋切刀组设置于联接轴的底端。
6.在其中一个实施例中，所述破泡器框架为四通式结构，在所述破泡器侧面两个出口设置有双刮片钢化玻璃视镜，用于观察消泡装置的运行状态。
7.在其中一个实施例中，所述旋切刀组的刀片桨距角小于叶轮的叶片桨距角。
8.在其中一个实施例中，所述旋切刀组的刀片的桨距角范围是0-10
°
。
9.在其中一个实施例中，沿旋切刀组的转动方向，所述旋切刀组的刀片的侧面设置用于破泡的尖刺凸起。
10.在其中一个实施例中，所述叶轮的叶片数量大于旋切刀组的刀片数量。
11.在其中一个实施例中，所述旋切刀组的刀片数量是四片，四片所述刀片均匀设置于联接轴的底端。
12.在其中一个实施例中，所述叶轮的叶片数量至少大于五片，相邻叶片之间靠近且不重叠。
13.在其中一个实施例中，所述叶轮的叶片最外端靠近破泡器框架内壁。
14.一种消泡方法，使用上述脱氨罐消泡器，具体步骤如下：
15.将脱氨罐消泡器安装在脱氨罐的出气管道，使联接轴的方向与出气管道内气体流向平行，其中，叶轮处于旋切刀组的上方，旋切刀组处于脱氨罐的出气口内；
16.脱氨罐内的液体进行脱氨，当罐内升温至液体沸点时，产生大量蒸汽，同时罐内液体的液面逐渐堆积大量汽泡直至充满脱氨罐的出气口，且覆盖旋切刀组；
17.脱氨过程产生的蒸汽形成气流，沿出气管道排出时，推动消泡装置的叶轮转动，叶轮转动产生的扭力通过联接轴带动下方的旋切刀组转动，旋切刀组刀片的尖刺凸起刺破汽泡，汽泡中的蒸汽被释放随气流排出，进一步推动叶轮转动，汽泡带有的浆液随着旋切刀组转动产生的离心作用而被甩向破泡器框架，且流回脱氨罐内。
18.综上所述，本发明具有以下有益效果：
19.本发明在脱氨罐的出气管道处设置脱氨罐破泡器，利用脱氨过程产生的蒸汽推动脱氨罐破泡器的叶轮转动，从而驱使旋切刀组运动，旋切刀组将脱氨过程产生的汽泡破除，使汽泡中的蒸汽释放排出，而汽泡带有的浆液在旋切刀组转动产生的离心作用下被甩至脱氨罐破泡器内壁，回流至脱氨罐内，成功解决氨法制备氧化锌以来近二十年一直存在的难题，大大提高了脱氨罐的产能，有效地降低了生产成本。
附图说明
20.图1是本发明的安装位置示意图；
21.图2是本发明的结构示意图；
22.图3是本发明的叶轮方向的示意图；
23.图4是本发明的旋切刀组方向的示意图；
24.图5是本发明的支架的示意图。
25.图中：1-脱氨罐破泡器，11-破泡器框架，12-支架，13-双刮片钢化玻璃视镜，14-联接轴，15-叶轮，16-旋切刀组，17-尖刺凸起，2-脱氨罐，21-出气管道。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
27.值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。
28.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
29.如图1-5所示，本发明提供了一种脱氨罐破泡器1，包括破泡器框架11及设置在破泡器框架11内的消泡装置，所述破泡器框架11设置在脱氨罐2上方的出气管道21处，所述消泡装置包括支架12、联接轴14、叶轮15及旋切刀组16，所述支架12与破泡器框架11的内壁固定连接，所述支架12中心设置有轴套，所述联接轴14穿过所述支架12，且与支架12转动地连接，所述联接轴14的设置方向与出气管道21轴线重合，所述叶轮15设置于联接轴14的顶端，所述旋切刀组16设置于联接轴14的底端。
30.其中，所述破泡器框架11为四通式结构，在所述破泡器侧面两个出口设置有双刮片钢化玻璃视镜13，用于观察消泡装置的运行状态。具体地，破泡器框架11的顶面及底面的
两个出口均与出气管道21连接，联接轴14的设置方向与破泡器框架11的顶面及底面的两个出口方向平行，破泡器侧面两个出口设置有双刮片钢化玻璃视镜13，消泡装置的叶轮15及旋切刀组16在双刮片钢化玻璃视镜13的可视范围内，工作人员可通过双刮片钢化玻璃视镜13直接观察叶轮15及旋切刀组16的状态。双刮片钢化玻璃视镜13是现有常规的安装在管道一侧观察管道内部的钢化玻璃视镜。
31.在本发明中，脱氨罐破泡器1是安装在出气管道21靠近脱氨罐2的一端，且消泡装置的旋切刀组16相比于叶轮15更靠近脱氨罐2，也即，在附图1的视角来看，旋切刀组16位于叶轮15的正下方。
32.本发明的工作原理是：脱氨过程产生的蒸汽通过出气管道21排出时，推动叶轮15旋转，由于叶轮15与旋切刀组16通过联接轴14相连，旋切刀组16跟随叶轮15旋转而转动，旋切刀组16将与之接触的汽泡破除，使汽泡内的蒸汽释放排出而浆液回流至脱氨罐2内。
33.需要说明的是，由于脱氨罐破泡器1直接与高温且有腐蚀性的物质接触，因此本发明无法使用轴承，只能采用轴套，轴套采用耐高温耐腐蚀的材料制成，本发明的支架12、联接轴14、叶轮15及旋切刀组16均采用不锈钢材质制成。
34.进一步地，所述旋切刀组16的刀片桨距角小于叶轮15的叶片桨距角，优选地，所述旋切刀组16的刀片的桨距角范围是0-10
°
。容易理解的是，消泡装置的动力来源是叶轮15，而真正起到消泡作用的是旋切刀组16，如果旋切刀组16的刀片桨距角过大，则旋切刀组16的刀片与汽泡的接触面变小。另外，由于蒸汽会先经过旋切刀组16然后才经过叶轮15，如果旋切刀组16的刀片桨距角过大，甚至大于叶轮15的叶片桨距角，则蒸汽会直接驱动旋切刀组16转动，由于旋切刀组16的刀片与汽泡的接触面变小，容易在旋切刀组16处形成利于抽取汽泡的气压差，使未被破除的汽泡在气流的带动下直接抽送到出气管道21内排出，进一步降低了脱氨罐2的产能。
35.因此，本发明的旋切刀组16的刀片桨距角小于叶轮15的叶片桨距角，优选地，所述旋切刀组16的刀片的桨距角范围是0-10
°
，旋切刀组16的刀片在气流的冲击下不会转动，不会在旋切刀组16处形成气压差，由于刀片的桨距角较小，刀片与汽泡的接触面积较大，有利于破除汽泡。
36.需要说明的是，叶轮15旋转不会将汽泡直接排出，而是将汽泡引
37.为了更好地破除汽泡，本发明在沿旋切刀组16的转动方向，所述旋切刀组16的刀片的侧面设置用于破泡的尖刺凸起17，如图1所示。需要说明的是，图4仅显示旋切刀组16的刀片设置方式，未显示尖刺凸起17。具体地，以附图4的视角为例，当旋切刀组16顺时针转动时，尖刺凸起17设置于刀片的右侧，同理，当旋切刀组16逆时针转动时，尖刺凸起17设置于刀片的左侧。
38.在旋切刀组16转动过程中，刀片侧面的尖刺凸起17将与之接触的汽泡破除，汽泡内蒸汽释放，而汽泡内的浆液与刀片接触，为了增大刀片与浆液的接触面积，在刀片内设置有向下凸出的凸出部，处于刀片底面的浆液被凸出部阻隔，并积聚在凸出部处，并沿着凸出部向破泡器框架11内壁甩出。
39.在本发明中，所述叶轮15的叶片数量大于旋切刀组16的刀片数量，其中，所述旋切刀组16的刀片数量是四片，四片所述刀片均匀设置于联接轴14的底端；所述叶轮15的叶片数量至少大于五片，优选地，叶片的数量是七片，相邻叶片之间靠近且不重叠，且所述叶轮
15的叶片最外端靠近破泡器框架11内壁。
40.需要说明的是，在本发明中，旋切刀组16的刀片数量需要小于叶轮15的叶片数量，是因为叶轮15是消泡装置的动力源，如果旋切刀组16的刀片过多即刀片与汽泡接触的总面积过大，则会影响蒸汽的正常排出，进而影响叶轮15的转动，在叶轮15难以转动的情况下，旋切刀组16不能破除汽泡。
41.因此，本发明的旋切刀组16的刀片之间需要预留足够大的空间，不影响蒸汽的正常排出，本发明的刀片的设置方式如图4所示，四个刀片均匀设置于联接轴14的底端，旋切刀组16整体呈十字。而叶轮15的叶片如图3所示的总面积尽可能大，使得经过叶轮15的蒸汽能尽可能地推动叶轮15转动，在附图3的视角下，叶轮15的叶片应当尽可能覆盖破泡器框架11的截面。
42.本发明也提供了一种消泡方法，使用上述脱氨罐破泡器1，具体步骤如下：
43.将脱氨罐破泡器1安装在脱氨罐2的出气管道21，使联接轴14的方向与出气管道21内气体流向平行，其中，叶轮15处于旋切刀组16的上方，旋切刀组16处于脱氨罐2的出气口内；
44.脱氨罐2内的液体进行脱氨，当罐内升温至液体沸点时，产生大量蒸汽，同时罐内液体的液面逐渐堆积大量汽泡直至充满脱氨罐2的出气口，且覆盖旋切刀组16；
45.脱氨过程产生的蒸汽形成气流，沿出气管道21排出时，推动消泡装置的叶轮15转动，叶轮15转动产生的扭力通过联接轴14带动下方的旋切刀组16转动，旋切刀组16刀片的尖刺凸起17刺破汽泡，汽泡中的蒸汽被释放随气流排出，进一步推动叶轮15转动，汽泡带有的浆液随着旋切刀组16转动产生的离心作用而被甩向破泡器框架11，且流回脱氨罐2内。
46.本发明在脱氨罐2的出气管道21处设置脱氨罐破泡器1，利用脱氨过程产生的蒸汽推动脱氨罐破泡器1的叶轮15转动，从而驱使旋切刀组16运动，旋切刀组16将脱氨过程产生的汽泡破除，使汽泡中的蒸汽释放排出，而汽泡带有的浆液在旋切刀组16转动产生的离心作用下被甩至脱氨罐破泡器1内壁，回流至脱氨罐2内，成功解决氨法制备氧化锌以来近二十年一直存在的难题，大大提高了脱氨罐2的产能，有效地降低了生产成本。
47.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括在“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90
°
或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
48.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。